大动态环境下伪码的捕获方法、装置与电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种大动态环境下伪码的捕获方法、装置与电子设备，该方法包括：循环交替利用两片外接式存储器，对采集的信号进行多轮存入和读取；对于每一轮读取，对读取的信号进行快速傅立叶变换，获取频域信号，并将频域信号与本地伪码的快速傅立叶变换结果进行频率补偿和频域下的相关性运算；将每两两相邻两次的相关性运算的结果进行共轭相乘，并将相乘结果进行累加；基于累加的结果，识别频域信号与本地伪码的快速傅立叶变换结果的相关性峰值；基于各轮读取分别对应的相关性峰值，获取前一轮存入的信号与本地伪码的整体相关性的峰值，并输出伪码捕获结果。本发明专利技术实施例可以极大的减少片内存储资源的使用，解决片内存储资源受限的问题。

PN Code Acquisition Method, Device and Electronic Equipment in Large Dynamic Environment

The embodiment of the present invention provides a method, device and electronic equipment for acquiring pseudo-code in large dynamic environment. The method includes: cyclically alternating use of two pieces of external memory to store and read the collected signal for multiple rounds; for each round of reading, fast Fourier transform is performed on the read signal to obtain the frequency domain signal, and fast Fourier transform between the frequency domain signal and the local pseudo-code. Frequency compensation and correlation operation in frequency domain are carried out for the results of the transform; the results of the correlation operation every two adjacent times are conjugated and multiplied, and the results of the multiplication are accumulated; based on the accumulated results, the correlation peak value of the fast Fourier transform result of the frequency domain signal and the local pseudo-code is identified; and the corresponding correlation peak value of each round is read to obtain the previous round of storage. The peak value of the overall correlation between the incoming signal and the local pseudo-code is obtained, and the acquisition result of the pseudo-code is output. The embodiment of the invention can greatly reduce the use of on-chip storage resources and solve the problem of limited on-chip storage resources.

【技术实现步骤摘要】
大动态环境下伪码的捕获方法、装置与电子设备
本专利技术实施例涉及数字信号处理
，更具体地，涉及一种大动态环境下伪码的捕获方法、装置与电子设备。
技术介绍
近年来，武器协同数据链的概念正在日益受到重视。武器协同数据链强调武器通过传感器与武器系统直接交联，进而实现火控级精确跟踪及火力打击协同控制。武器协同旨在通过在作战平台间建立数据交换网络，解决单一武器的局限性和不稳定性问题。武器协同数据链的通信系统，往往需要具有强抗干扰、抗大多普勒动态的特性。扩频通信具有抗干扰能力强，保密性好的特点，在军事通信中被广泛运用。扩频通信的基本原理，是将基带信号的频谱展宽后进行发送，并在信号接收端接收到该扩频信号后，对该扩频信号进行解扩处理，得到初始有用信号。解扩处理的关键是本地参考码与接收码的同步。而伪码捕获又是扩频解调中本地参考码与接收码的同步的关键，伪码捕获一方面是为了评估伪码的相位，另一方面是为了获得载波多普勒的大小，以备后续使用。目前，扩频码捕获大多采用两级相关的捕获方法，即在捕获结构中第一级相关后进行第二级累加来提高检测灵敏度。由于此时并没有进行载波跟踪，只能采样非相干累加，需要先把第一级的相关结果求绝对值后再进行积分。常用的方式是先对第一级的相关结果分段求FFT，对多个FFT结果取绝对值后进行累加，这样在输入信号存在多普勒频偏时，可以从累加结果中得到多普勒频偏。但是，对于武器平台而言，因其常工作于较高移动速度工况下，系统具有的多普勒动态范围较大、变化率较高。若采用上述捕获方法，为应对足够大的多普勒动态范围，算法将占用大量的硬件存储资源，这将使后续的算法设计与实现受到很大的限制。
技术实现思路
为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术实施例提供一种大动态环境下伪码的捕获方法、装置与电子设备，用以有效节约硬件内存空间。第一方面，本专利技术实施例提供一种大动态环境下伪码的捕获方法，包括：循环交替利用两片外接式静态随机存取存储器，对所述大动态环境下采集的信号进行多轮存入和多轮读取；对于每一轮读取，对该轮读取的信号进行快速傅立叶变换，获取频域信号，并且，对于所述频域信号和本地伪码的快速傅立叶变换结果，进行频率补偿和频域下的相关性运算；对于每一轮读取，将每两两相邻两次的相关性运算的结果进行共轭相乘，并将所有共轭相乘的结果进行累加；对于每一轮读取，基于累加的结果，识别所述频域信号与所述本地伪码的快速傅立叶变换结果的相关性的峰值以及所述相关性的峰值的位置；基于各轮读取分别对应的所述相关性的峰值以及所述相关性的峰值的位置，求得所有所述相关性的峰值中最高峰的峰值以及所述最高峰的位置，并基于所述最高峰的峰值以及所述最高峰的位置，输出伪码捕获结果。其中，所述循环交替利用两片外接式静态随机存取存储器，对所述大动态环境下采集的信号进行多轮存入和多轮读取的步骤进一步包括：对于任一轮存入，将该轮采集的信号以第一倍率存入其中第一片所述外接式静态随机存取存储器，并在该轮存入的过程中，以第二倍率循环读取其中第二片所述外接式静态随机存取存储器中在上一轮存入的信号，直至第一片所述外接式静态随机存取存储器中存满一次捕获运算所需的数据量，则将所述第一片所述外接式静态随机存取存储器作为所述第二片所述外接式静态随机存取存储器，并将所述第二片所述外接式静态随机存取存储器作为所述第一片所述外接式静态随机存取存储器，转入下一轮存入；其中，所述第二倍率是所述第一倍率不小于2的整数倍。进一步的，在所述对该轮读取的信号进行快速傅立叶变换，获取频域信号的步骤之前，所述方法还包括：对所述读取的信号做半符号补偿处理，获取多路并行信号；相应的，对所述读取的信号进行所述快速傅立叶变换至所述输出伪码捕获结果的处理步骤进一步包括：对于各路所述并行信号，并行地进行所述快速傅立叶变换至所述输出伪码捕获结果的处理步骤。进一步的，在所述对所述大动态环境下采集的信号进行多轮存入和多轮读取的步骤之前，所述方法还包括：对所述采集的信号，依次进行下变频处理和匹配滤波处理，获取匹配滤波后的信号；相应的，所述对所述大动态环境下采集的信号进行多轮存入和多轮读取的步骤进一步包括：对所述匹配滤波后的信号，进行所述多轮存入和所述多轮读取的处理。其中，所述对于所述频域信号和本地伪码的快速傅立叶变换结果，进行频率补偿和频域下的相关性运算的步骤进一步包括：对所述频域信号进行负向的圆周移位，获取补偿频域信号，并对所述补偿频域信号和所述本地伪码的快速傅立叶变换结果进行频域下的相关性运算，获取频域相关性运算的结果；或者，对所述本地伪码的快速傅立叶变换结果进行正向的圆周移位，获取补偿伪码变换信号，并对所述补偿伪码变换信号和所述频域信号进行频域下的相关性运算，获取频域相关性运算的结果。其中，所述将每两两相邻两次的相关性运算的结果进行共轭相乘，并将所有共轭相乘的结果进行累加的步骤进一步包括：对于每一轮计算的所述相关性运算的结果，将其缓存到第一缓冲存储器，且对于每一轮计算的所述共轭相乘的结果，将其缓存到第二缓冲存储器；在得到新一轮计算的相关性运算的结果时，从所述第一缓冲存储器中读取所述相关性运算的结果，并将所述新一轮计算的相关性运算的结果与读取的所述相关性运算的结果进行共轭相乘，获取新一轮计算的共轭相乘的结果；将所述新一轮计算的相关性运算的结果覆盖写入所述第一缓冲存储器，并从所述第二缓冲存储器中读取所述共轭相乘的结果；将所述新一轮计算的共轭相乘的结果与读取的所述共轭相乘的结果进行加和，并将加和的结果覆盖写入所述第二缓冲存储器；其中，所述两两相邻两次的相关性运算的结果表示，连续两轮计算得到的频域相关性运算的结果。其中，所述基于各轮读取分别对应的所述相关性的峰值以及所述相关性的峰值的位置，求得所有所述相关性的峰值中最高峰的峰值以及所述最高峰的位置的步骤进一步包括：以各轮读取中根据各路所述并行信号分别计算得到的所述相关性的峰值中的最大值，作为所述最高峰的峰值，并以所述最高峰的峰值所在的位置，作为所述最高峰的位置。第二方面，本专利技术实施例提供一种大动态环境下伪码的捕获装置，包括：数据存取模块，用于循环交替利用两片外接式静态随机存取存储器，对所述大动态环境下采集的信号进行多轮存入和多轮读取；相关性计算模块，用于对于每一轮读取，对该轮读取的信号进行快速傅立叶变换，获取频域信号，并且，对于所述频域信号和本地伪码的快速傅立叶变换结果，进行频率补偿和频域下的相关性运算；累加模块，用于对于每一轮读取，将每两两相邻两次的相关性运算的结果进行共轭相乘，并将所有共轭相乘的结果进行累加；峰值识别模块，用于对于每一轮读取，基于累加的结果，识别所述频域信号与所述本地伪码的快速傅立叶变换结果的相关性的峰值以及所述相关性的峰值的位置；输出模块，用于基于各轮读取分别对应的所述相关性的峰值以及所述相关性的峰值的位置，求得所有所述相关性的峰值中最高峰的峰值以及所述最高峰的位置，并基于所述最高峰的峰值以及所述最高峰的位置，输出伪码捕获结果。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器，以及至少一个与所述处理器通信连接的存储器；所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时，实现如上所述的大动态环境下伪码的捕获方法。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大动态环境下伪码的捕获方法，其特征在于，包括：循环交替利用两片外接式静态随机存取存储器，对所述大动态环境下采集的信号进行多轮存入和多轮读取；对于每一轮读取，对该轮读取的信号进行快速傅立叶变换，获取频域信号，并且，对于所述频域信号和本地伪码的快速傅立叶变换结果，进行频率补偿和频域下的相关性运算；对于每一轮读取，将每两两相邻两次的相关性运算的结果进行共轭相乘，并将所有共轭相乘的结果进行累加；对于每一轮读取，基于累加的结果，识别所述频域信号与所述本地伪码的快速傅立叶变换结果的相关性的峰值以及所述相关性的峰值的位置；基于各轮读取分别对应的所述相关性的峰值以及所述相关性的峰值的位置，求得所有所述相关性的峰值中最高峰的峰值以及所述最高峰的位置，并基于所述最高峰的峰值以及所述最高峰的位置，输出伪码捕获结果。

【技术特征摘要】
1.一种大动态环境下伪码的捕获方法，其特征在于，包括：循环交替利用两片外接式静态随机存取存储器，对所述大动态环境下采集的信号进行多轮存入和多轮读取；对于每一轮读取，对该轮读取的信号进行快速傅立叶变换，获取频域信号，并且，对于所述频域信号和本地伪码的快速傅立叶变换结果，进行频率补偿和频域下的相关性运算；对于每一轮读取，将每两两相邻两次的相关性运算的结果进行共轭相乘，并将所有共轭相乘的结果进行累加；对于每一轮读取，基于累加的结果，识别所述频域信号与所述本地伪码的快速傅立叶变换结果的相关性的峰值以及所述相关性的峰值的位置；基于各轮读取分别对应的所述相关性的峰值以及所述相关性的峰值的位置，求得所有所述相关性的峰值中最高峰的峰值以及所述最高峰的位置，并基于所述最高峰的峰值以及所述最高峰的位置，输出伪码捕获结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述循环交替利用两片外接式静态随机存取存储器，对所述大动态环境下采集的信号进行多轮存入和多轮读取的步骤进一步包括：对于任一轮存入，将该轮采集的信号以第一倍率存入其中第一片所述外接式静态随机存取存储器，并在该轮存入的过程中，以第二倍率循环读取其中第二片所述外接式静态随机存取存储器中在上一轮存入的信号，直至第一片所述外接式静态随机存取存储器中存满一次捕获运算所需的数据量，则将所述第一片所述外接式静态随机存取存储器作为所述第二片所述外接式静态随机存取存储器，并将所述第二片所述外接式静态随机存取存储器作为所述第一片所述外接式静态随机存取存储器，转入下一轮存入；其中，所述第二倍率是所述第一倍率不小于2的整数倍。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对该轮读取的信号进行快速傅立叶变换，获取频域信号的步骤之前，还包括：对所述读取的信号做半符号补偿处理，获取多路并行信号；相应的，对所述读取的信号进行所述快速傅立叶变换至所述输出伪码捕获结果的处理步骤进一步包括：对于各路所述并行信号，并行地进行所述快速傅立叶变换至所述输出伪码捕获结果的处理步骤。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对所述大动态环境下采集的信号进行多轮存入和多轮读取的步骤之前，还包括：对所述采集的信号，依次进行下变频处理和匹配滤波处理，获取匹配滤波后的信号；相应的，所述对所述大动态环境下采集的信号进行多轮存入和多轮读取的步骤进一步包括：对所述匹配滤波后的信号，进行所述多轮存入和所述多轮读取的处理。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于所述频域信号和本地伪码的快速傅立叶变换结果，进行频率补偿和频域下的相关性运算的步骤进一步包括：对所述频域信号进行负向的圆周移位，获取补偿频域信号，并对所述补偿频域信号和所述本地伪码的快速傅立叶变换结果进行频域下的相关性运...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟恩同，王帅，李铭安，杨朝君，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11