一种低信噪比大频偏信号的快速捕获方法及装置与流程

本发明涉及一种低信噪比大频偏信号的快速捕获方法及装置，属于通信系统中的信号检测领域，可用于低信噪比大频偏信号的快速捕获。

背景技术：

1、随着低轨卫星和武器平台的发展，卫星和武器平台超大的飞行速度，给通信系统带来高动态大多普勒的应用场景，同时对通信质量、通信性能、捕获时间也有很高的要求。

2、目前，传统的捕获方法难以兼顾大频偏和低信噪比的需求，要想兼顾，有的捕获方法需要占用大量硬件资源，增加了成本；还有的需要导航信号的辅助信息，降低了通信系统的灵活性。因此，迫切需要一种综合考虑高动态大频偏、低信噪比及节省资源的捕获方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种低信噪比大频偏信号的快速捕获方法及装置，解决了低轨卫星和武器平台高动态信号捕获的难题。本发明可在低信噪比大频偏情况下实现数字信号的快速捕获，同时兼顾了资源的节省情况，解决了接收机在低信噪比大频偏情况下捕获困难的问题。

2、本发明的目的是这样实现的：

3、一种低信噪比大频偏信号的快速捕获方法，包括以下步骤：

4、(1)接收外部送来的ad采样信号，采样倍数大于等于2倍，即一个符号的采样点数大于等于2倍；

5、(2)ad采样信号经过预处理后，得到k倍采样信号；

6、(3)将k倍采样信号分路，变为k路并行信号；

7、(4)取并行信号中的一路信号，进行多比特差分运算；即，每一个符号都和它相邻的第一个，第二个，第三个……第m个信号进行差分运算，得到m路差分信号；然后，将这m路信号输出，记为rx-diff1、rx-diff2……rx-diffm；

8、(5)将本地已知码字也进行多比特差分运算，得到m路差分信号，并按码字长度分别存储，记为code-diff1、code-diff2……code-diffm；

9、(6)将rx-diff1和code-diff1做全相关运算，同样地，将其他路差分后的信号和码字也做全相关运算，输出m个相关值peak1、peak2……peakm；

10、(7)将m个相关值相加，得到peak_1；

11、(8)按照步骤(4)到步骤(7)的方式，将另外k-1路也进行同样的处理，得到peak_2～peak_k；

12、(9)将peak_1～peak_k相加，得到peak_out，并输出；

13、(10)将peak_out与门限值进行比较，如果大于门限，则认为捕获成功，如果小于门限，则继续进行滑动捕获。

14、进一步地，步骤(2)中的预处理包括下变频、低通滤波、采样率变换、抽取中的部分或全部；

15、如果ad采样信号是基带信号则不需要下变频处理；如果采样信号是中频信号，则需要将采样信号经过下变频变为基带信号；

16、如果采样倍数是符号率的整数倍则不需要采样率变换处理，如果采样倍数是符号率的小数倍，则需要经过内插将采样倍数变为符号率的整数倍。

17、进一步地，采样率变换采用内插方式，实现原始采样率到目标采样率的变换，包括：

18、计算原始采样率和目标采样率的比值，得出采样率变换后的采样步进；

19、建立一个累加器，用采样步进作为累加器的步进；

20、用累加器值作为相位，产生低通滤波器系数；

21、用累加器的溢出进位作为读取采样率变换前的采样信号的起始位置，读取出若干个连续数据；连续数据的个数与滤波器系数个数相等；

22、将这若干个连续数据和系数进行卷积，得到采样率变换后的信号。

23、一种低信噪比大频偏信号的快速捕获装置，包括ad采样模块a、预处理模块b、捕获模块c；

24、预处理模块b包括下变频模块、低通滤波模块、采样率变换模块、抽取模块；预处理模块b接收ad采样模块a的采样数据，按照采样中心频点、原始采样率、目标采样率、符号速率的参数，完成下变频、低通滤波、采样率变换、抽取的功能，然后送给捕获模块c。

25、本发明相比背景技术具有如下优点：

26、1、本发明适用于通信中任意速率的突发或连续信号。

27、2、本发明具有捕获迅速，资源占用较少的优点。

28、3、本发明是一种高动态捕获方法，可适应低轨卫星高速运动的特性。

技术特征：

1.一种低信噪比大频偏信号的快速捕获方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种低信噪比大频偏信号的快速捕获方法，其特征在于，步骤(2)中的预处理包括下变频、低通滤波、采样率变换、抽取中的部分或全部；

3.根据权利要求2所述的一种低信噪比大频偏信号的快速捕获方法，其特征在于，采样率变换采用内插方式，实现原始采样率到目标采样率的变换，包括：

4.一种低信噪比大频偏信号的快速捕获装置，其特征在于，包括ad采样模块(a)、预处理模块(b)、捕获模块(c)；

技术总结
本发明公开了一种低信噪比大频偏信号的快速捕获方法及装置，涉及通信系统中的信号检测领域。本发明包括数字信号预处理、多比特差分、全相关运算、多个相关值相加、门限判决等步骤，可在低信噪比大频偏情况下实现数字信号的快速捕获，同时兼顾了资源的节省情况，解决了接收机在低信噪比大频偏情况下捕获困难的问题。本发明适用于通信中任意速率的突发或连续信号，特别是对大频偏低速信号有很好的适应性，具有捕获迅速，资源占用较少的优点，特别适用于通信系统的信号捕获。

技术研发人员：陈敬乔,张丽娜,卢小娜,梁斌,崔佳巍,霍克强,李印涛,高志明,詹英
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14