一种基于频谱检测的扩频接收机多址干扰抑制方法_2

文档序号:9398997阅读:来源:国知局
检测抑制干扰影响,只需要在接收机常用的传统部分相关FFT捕获算法的基础上,增加有用信号检测和多址干扰检测模块即可,方法简单、易实现。
【附图说明】
[0019]图1a为存在多址干扰时进行捕获时存在错捕的结果示意图;
[0020]图1b为存在多址干扰时进行捕获时捕获正确的结果示意图;
[0021]图2为本发明的基于频谱检测的扩频接收机多址干扰抑制方法的处理流程图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述:
[0023]在接收机内进行的扩频信号捕获包括多普勒载波捕获和扩频码相位捕获。其中,航天器产品具有多普勒频率动态范围较大的特点,因此通常采用频域并行搜索的部分相关FFT算法,该方法进行扩频信号捕获时,若无干扰存在或多址干扰较弱,淹没于噪声以下时,当本地产生伪码相位与接收信号的伪码相位对齐,FFT运算结果有单一峰值,通过合理设置相应门限即可检测到该峰值出现的位置,该位置就是多普勒频偏。但是,若多址干扰功率较大,特别是高于有用信号,比如多址干扰功率高于有用信号功率15dB时,采用上述方法,可能出现错捕的情况,如图1a所示,本地伪码与接收信号伪码未对齐时有多个峰值出现。
[0024]因此,本发明提出一种基于频谱检测的扩频接收机多址干扰抑制方法,增加了信号检测和多址干扰检测,可以避免图1a所示的本地伪码与接收信号伪码未对齐时的错锁现象,又可以在本地伪码与接收信号伪码对齐时(如图1b所示)能捕获到正确的频点和伪码相位。
[0025]如图2所示的方法流程图,本发明的基于频谱检测的扩频接收机多址干扰抑制方法,具体实现步骤如下:
[0026](I)、首先按照传统的部分相关FFT捕获算法,对正交下变频到基带的接收信号和本地扩频码信号进行相关累积;然后在频域对所述相关累积结果进行功率峰值检测,记录检测得到的最大峰值Vpeaki;
[0027](2)、将步骤⑴检测得到的最大峰值Vpeaki与设定的信号检测门限Th^行比较:如果Vpeaki彡Th 则进入步骤(3),如果Vmi^Th1,则调整本地扩频码信号相位并返回步骤⑴。
[0028]在该步骤中通过如下方法设定信号检测门限Th1:在步骤⑴得到的相关累积结果的频域谱线中,去除最大峰值Vpeaki对应的谱线,再计算剩余各谱线的平均功率P1,然后设定信号检测门限Th1= N1XP1;其中,N1为设定的第一常数,可根据接收信号电平设定和调整N1的大小,一般取N1= 2XM,M为正整数且M彡4,但必须满足如下条件:Th # V PEAK1/2。
[0029](3)、将步骤(I)检测得到的最大峰值Vpeaki与设定的多址干扰检测门限Th2进行比较:如果Vpeaki彡Th 2,则进入步骤⑷,如果VPEAK1〈Th2,则调整本地扩频码信号相位并返回步骤⑴。
[0030]在该步骤中通过如下方法设定多址干扰检测门限Th2:在步骤⑴得到的相关累积结果的频域谱线中,按照各谱线的功率进行排序,根据第三大峰值Vpeak3或第四大峰值Vpeak4设定多址干扰检测门限Th2,即Th2= N2XVpeak3S Th2= N2XVpeak4;其中,N2为设定的第二常数且N2>1。本发明需要在各种干信比条件下进行仿真和实测分析,使得设定的N2满足如下条件:在接收信号为多址干扰时,或者接收信号为有用信号与多址干扰的叠加信号且本地伪码与有用信号伪码没有对齐时,步骤(I)检测到的峰值最大值VPEAK1〈Th2;i接收信号为有用信号与多址干扰的叠加信号且本地伪码与有用信号伪码对齐时,Vpeaki多Th2,这样才能有效抑制多址干扰造成错捕。在本实施例中,在多址干扰比有用信号功率高15dB时,N2可取4或5或6,随着多址干扰与有用信号之比降低时,N2可适当增大。
[0031](4)、判断捕获成功,输出捕获结果。
[0032]本发明的基于频谱检测的扩频接收机多址干扰抑制方法,通过实际航天器测控产品验证,对多址干扰的抑制效果明显,适用于与有用信号扩频码为同族码的多址干扰情况。而且本发明方法的使用与扩频码码速率、多普勒频偏、扩频码滑动步长等条件无关,随着扩频码周期的增大,同族码之间的互相关特性会改善,采用本发明进行多址干扰抑制的能力会有所提尚。
[0033]以上所述,仅为本发明一个【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0034]本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
【主权项】
1.一种基于频谱检测的扩频接收机多址干扰抑制方法,其特征在于:包括如下步骤: (1)、将基带接收信号与本地扩频码信号进行相关累积计算,然后在频域对所述相关累积结果进行功率峰值检测,记录检测得到的最大峰值Vpeaki; (2)、将步骤⑴检测得到的最大峰值Vpeaki与设定的信号检测门限Th进行比较:如果VpeM1STI1i,则进入步骤(3),如果VpeakiCH1i,则调整本地扩频码信号相位并返回步骤(I); (3)、将步骤(I)检测得到的最大峰值Vpeaki与设定的多址干扰检测门限Th2进行比较:如果VPEAK1> Th 2,则进入步骤⑷,如果VPEAK1〈Th2,则调整本地扩频码信号相位并返回步骤(I); (4)、判断捕获成功,输出捕获结果。2.根据权利要求1所述的一种基于频谱检测的扩频接收机多址干扰抑制方法,其特征在于:在步骤(2)中,信号检测门限Th1通过如下方法设定:在步骤(I)得到的相关累积结果的频域谱线中,去除最大峰值Vpeaki对应的谱线,再计算剩余各谱线的平均功率P i,然后设定信号检测门限Th1=N1XP1;其中,N1为设定的第一常数,N1M且满足如下条件:N1XP1^i V peak1/2。3.根据权利要求2所述的一种基于频谱检测的扩频接收机多址干扰抑制方法,其特征在于:设定常数N1= 2XM,其中,M为正整数且M彡4。4.根据权利要求1所述的一种基于频谱检测的扩频接收机多址干扰抑制方法,其特征在于:在步骤⑶中,多址干扰检测门限Th2通过如下方法设定:在步骤⑴得到的相关累积结果的频域谱线中,按照各谱线的功率进行排序,根据第三大峰值Vpeak3或第四大峰值Vpeak4设定多址干扰检测门限Th 2,即Th2= N2XVpeak^ Th 2= N2XVpeak4;其中,1为设定的第二常数且N2>1。5.根据权利要求4所述的一种基于频谱检测的扩频接收机多址干扰抑制方法,其特征在于:在干信比减小时,调整N2增大。
【专利摘要】本发明提供了一种基于频谱检测的扩频接收机多址干扰抑制方法,该方法在传统部分相关FFT扩频信号捕获算法的基础上,利用扩频码的自相关频谱特性,以及同族码之间的互相关频谱特性,对叠加了多址干扰的接收信号进行有用信号和多址干扰的双重检测,能够在扩频信号伪码和载波捕获阶段对多址干扰进行抑制,该方法在扩频接收机中的应用,解决了由于多址干扰的存在而造成的伪码或载波错捕问题。该方法具有实现简单,抗多址干扰效果明显等特点。
【IPC分类】H04B1/7103
【公开号】CN105119631
【申请号】CN201510423046
【发明人】杨克元, 秦玉峰, 刘灵, 马亚梅, 李静澜
【申请人】西安空间无线电技术研究所
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月17日
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