本发明涉及信息传输与处理,特别是指卫星通信使用的抛物面多模馈源天线的单脉冲跟踪技术。
背景技术:
1、在当前某些应用环境下只有突发的宽带(如在5mhz以上)vtdm、dvb、tdma等信号作为单脉冲跟踪的源信号,在信噪比较高的连续宽带数字调制信号已经有时域包络检波或相关检波的方法进行信号功率的解调。卫星的下行vtdm(variable rate time divisionmultiplexing)数字调制信号具有接收信号瞬时功率固定、突发、信号带宽(调制速率)时变、时隙长度时变的特点,如何在此场景下完成单脉冲跟踪解调,是一个工程应用中难题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提出了用于vtdm信号的单脉冲跟踪解调的方法。该方法能以卫星的下行vtdm数字调制信号作为源信号,完成源信号的功率检测与双通道的单脉冲跟踪角误差解调。
2、为了实现上述目的,本发明提供的技术方案是:
3、用于vtdm信号的单脉冲跟踪解调的方法,包括以下步骤:
4、(1)对天线馈源产生的和信号与差信号分别进行处理,得到同步的正交的和信号与正交的差信号;对每个和信号进行信号/噪声的状态判断,得到当前和信号的状态;使用当前和信号的数据时钟驱动输出平均计数器,进行0~r的循环计数;对正交的和信号与正交的差信号分别进行m个采样点的同步延时,所得到的信号为当前和信号及当前差信号;
5、(2)对当前和信号进行延时,并将当前和信号的共轭值与延时后的和信号进行相乘,对相乘结果进行平均数为n的抽取,得到和信号自相关值;将当前和信号的共轭值与当前差信号进行相乘,对相乘结果进行平均数为n的抽取,得到和差互相关值;对当前进行和差互相关的n个和信号进行带宽检测,得到当前和信号的带宽;
6、(3)依据当前和信号的带宽对和信号自相关值进行补偿,得到和信号的瞬时能量;
7、(4)在和信号的瞬时能量不为0时,用和差互相关值除以和信号的瞬时能量,得到互相关归一化值;
8、(5)对输出平均计数器的每个0~r计数过程内非零的信号的瞬时能量进行平均,得到信号能量;对输出平均计数器的每个0~r计数过程内和信号的瞬时能量不为0时对应的互相关归一化值进行平均,得到和差归一化值;
9、(6)通过信号能量计算得到信号功率,通过和差归一化值解调得到角误差,完成vtdm信号的单脉冲跟踪解调。
10、进一步地,步骤(2)中,两处所述对相乘结果进行平均数为n的抽取,都是受当前处理信号的状态的控制而实现的,其中,在当前和信号为连续的信号状态时,对相乘结果进行平均数为n的抽取,而在当前和信号为噪声状态时,则将本次的抽取结果设置为0。
11、进一步地,r的取值为和信号采样频率除以输出采样频率所得结果的取整值。
12、从上面的叙述可以看出,本发明的有益效果在于:
13、1、本发明能够实现以时变的vtdm信号为源信号的单脉冲数字解调,可以方便的完成通道的延时校正与相位校正,实现了vtdm信号的单脉冲角误差检测与功率检测;特别适用于抛物面天线跟踪vtdm信号,本方法还可用于dvb信号、tdma信号等为源信号的突发信号跟踪的应用场景。
14、2、本发明使用了双通道解调模式,对平均后的均匀采样结果再进行和差信号的归一化与跟踪解调,相对于传统的单通道、时域解调的实现方案,可以在更低的信号信噪比下工作(改善了3db以上)。
15、3、本发明以数字信号处理方法实现,可采用fpga(现场可编程门阵列)芯片独立实现解调功能,或fpga配合dsp芯片、arm等数字芯片实现,以此原理制造的设备可独立设计、也可集成到其他设备中,具有集成化程度高、使用灵活、可靠性高、容易升级等优点。
1.用于vtdm信号的单脉冲跟踪解调的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的用于vtdm信号的单脉冲跟踪解调的方法,其特征在于,步骤(2)中,两处所述对相乘结果进行平均数为n的抽取,都是受当前处理信号的状态的控制而实现的,其中,在当前和信号为连续的信号状态时,对相乘结果进行平均数为n的抽取,而在当前和信号为噪声状态时,则将本次的抽取结果设置为0。
3.根据权利要求1所述的用于vtdm信号的单脉冲跟踪解调的方法,其特征在于,r的取值为和信号采样频率除以输出采样频率所得结果的取整值。