【技术实现步骤摘要】
一种多航天器兼容互操作的信号多模接收锁定处理方法
本专利技术涉及一种多航天器兼容互操作的信号多模接收锁定处理方法,属于卫星通信
技术介绍
随着空间技术的不断发展,结合卫星和通信技术,利用外太空飞行的通信卫星所提供的数据来进行对控制、测量、定位和管理等功能,已在世界各国各领域、各行业内得到了普遍的运用。卫星通信不仅满足了不同军事领域的要求,其带来的经济价值亦方便了企业和人们的生活,是国家国防和经济基础的重要决定因素。目前世界各国和地区都在大力发展自己的卫星通信系统,我国的卫星通信系统也已经进入组网阶段,全球各个卫星通信系统竞争也越来越激烈,多个通信系统相互兼容应用使得系统兼容与互操作成为未来卫星接收机发展的重要趋势。由于卫星是在太空中环绕地球飞行,地面接收机可同时观测到各个系统的各颗卫星。为了充分利用有效的卫星资源,如何融合各大卫星系统,实现多航天器信号兼容、互操作性及信号接收和跟踪锁定也引起了世界各国的普遍关注。兼容主要体现在多个航天器系统的射频信号上,另外,多个系统间要尽可能地实现用户层面的互操作性。捕获过程主要任务是完成码相位和载波频率初步搜索。捕获任务完成后,码相位和载波频率都被估计到一定范围之内,于是信号处理转入跟踪锁定处理阶段。卫星信号跟踪环路由码跟踪环路和载波跟踪环路互相嵌套而成,同时完成解扩和去载波的功能。如何对多通道信号实现快速准确捕获,同时考虑捕获算法的捕获速度、灵敏度,还要考虑算法复杂度和硬件逻辑资源的占用率;如何更准确估算码相位和载波信息;如何准确锁定卫星信号,并且失锁概率低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一 ...
【技术保护点】
一种多航天器兼容互操作的信号多模接收锁定处理方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤A.针对复用的多通道卫星基带信号进行捕获;步骤B.采用傅里叶‑逆傅里叶快捕算法,针对多通道卫星基带信号进行进一步捕获,并结合判决器中的预设判决门限,获得卫星信号的载波频率与码相位;步骤C.针对所获卫星信号的载波频率,采用锁相环与锁频环相结合的载波跟踪环路对卫星信号的载波相位进行跟踪锁定,更新卫星信号的载波频率;同时,采用由延迟锁相环构成的码跟踪环路,针对所获卫星信号的码相位进行处理,保证本地伪码与接收信号的伪码相位一致,获得卫星信号的伪距测量值,以及更新卫星信号的码相位;步骤D.针对载波跟踪环路与码跟踪环路的参数进行配置与监控,求解获得卫星信号载波频率控制字和卫星信号码频率控制字,完成多航天器卫星信号所对应跟踪环路的处理。
【技术特征摘要】
1.一种多航天器兼容互操作的信号多模接收锁定处理方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤A.针对复用的多通道卫星基带信号进行捕获;步骤B.采用傅里叶-逆傅里叶快捕算法,针对多通道卫星基带信号进行进一步捕获,并结合判决器中的预设判决门限,获得卫星信号的载波频率与码相位;步骤C.针对所获卫星信号的载波频率,采用锁相环与锁频环相结合的载波跟踪环路对卫星信号的载波相位进行跟踪锁定,更新卫星信号的载波频率;同时,采用由延迟锁相环构成的码跟踪环路,针对所获卫星信号的码相位进行处理,保证本地伪码与接收信号的伪码相位一致,获得卫星信号的伪距测量值,以及更新卫星信号的码相位;步骤D.针对载波跟踪环路与码跟踪环路的参数进行配置与监控,求解获得卫星信号载波频率控制字和卫星信号码频率控制字,完成多航天器卫星信号所对应跟踪环路的处理。2.根据权利要求1所述的多航天器兼容互操作的信号多模接收锁定处理方法,其特征在于,所述步骤A包括如下步骤A1至步骤A2;步骤A1.针对复用的多通道卫星基带信号进行捕获,并针对多通道卫星基带信号,根据如下公式:若S1(t)与S2(t)表示同一卫星基带信号,则获得卫星基带信号在积分区间[0,Ts]的自相关值R(τ);若S1(t)与S2(t)表示非同一卫星基带信号,则获得卫星基带信号在积分区间[0,Ts]的互相关值R(τ);其中,卫星基带信号S1(t+τ)表示卫星基带信号S1(t)的延迟;步骤A2.针对R(τ)进行判断,若R(τ)上存在一个尖峰,则该尖峰表示天线接收的卫星基带信号中存在该PRN伪码调制的信号,同时该尖峰所在的位置也表明对应的伪码相位与多普勒频率,即完成多通道卫星基带信号的捕获,并进入步骤B;否则重新捕获。3.根据权利要求1所述的多航天器兼容互操作的信号多模接收锁定处理方法,其特征在于,所述步骤B包括如下步骤:步骤B1.针对捕获的多通道卫星基带信号S(t),通过与本地载波的同相分量和正交分量混频,获得两路正交的I、Q信号SI(t)、SQ(t),其表征如下:其中,ωIF和Δω分别表示基带载波相位变化率和相移变化偏量;步骤B2.将本地伪码发生器的输出C(t)设为本地信号SL(t),经过相关器完成载波剥离,输出如下所示:则积分器输出的相关结果分别如下:步骤B3.针对积分器所输出的相关结果取复数,经LPF滤波后做傅里叶变换得到S(f),本地伪...
【专利技术属性】
技术研发人员:关新锋,闫庆焕,陈洁,张斯炜,胡静,姜伟,
申请(专利权)人:航天天绘科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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