[发明专利]一种基于频率槽和FFT的PCMA系统时延和频差快速粗捕方法

摘要

本发明公开了一种基于频率槽和FFT的PCMA系统时延和频差快速捕获方法。首先根据卫星和地面站所采用的时钟源长期和短期稳定度，计算频差搜索范围，划分相应的频率槽宽度和频率槽个数，并根据地面站和卫星之间的几何关系估计时延的搜索范围；第二步在每个频率槽内，利用部分非周期序列相关和FFT的关系，采用FFT计算接收的PCMA混合信号和本地复现信号的相关峰值；第三步从所有的频率槽相关峰值中选择模值最大的，并根据设定的阈值判定是否捕获成功，否则就更精细地划分频率槽。捕获成功之后，粗捕频差精确到一个频率槽内，粗捕时延精确到一个采样周期，降低了下一步频差和时延精确捕获环节的实施复杂度。本发明有效加速了PCMA系统的时延和频差粗捕过程。

主权项

一种基于频率槽和FFT的PCMA系统时延和频差快速捕获方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1：根据卫星和地面站时钟源长期和短期稳定度以及通信频率，估算可能的频差范围ΔF，选择频率槽宽度Δf，进而确定划分频率槽个数步骤2：根据卫星和地面站几何关系，估算传播时延(Δt)和可能的误差范围，并对本地复现信号进行Δt延时；步骤3：同一时刻，分别取长度为2N的本地复现信号s1(n)和接收的长度为2N的PCMA混合信号s2(n)做2N点的FFT变换，变换后频域信号分别为S1(k)和S2(k)；步骤4：对S1(k)进行频率偏移，偏移间距为频率槽宽度Δf，得到一系列不同频偏的序列完成划分M个频率槽的过程；步骤5：分别取的共轭，与S2(k)做共轭乘法，得M个共轭乘后频域序列步骤6：分别对步骤5中得到的M个长度为2N的频域信号进行IFFT变换，并分别取前N点，并取绝对值，得到M个长度为N的滑动相关绝对值序列步骤7：从M个序列中取得绝对值最大的值所在的序列与当前判定门限进行比较，如果检测成功，输出捕获标志；否则，减小频率偏移间距Δf，重新从步骤4开始。