本发明专利技术公开了一种适用于宽带抗干扰系统的信号捕获方法，它涉及宽带跳频系统的信号捕获技术。本发明专利技术提出了跳频信号快速捕获和功率估计算法，解决了地面终端在跳频图案同步前对星难的问题。本发明专利技术采用时域分析、频域分析、带宽检测、功率检测等多维域分析方法，对跳频信号进行了准确的捕获，并通过多跳平均进行功率估计，为对星提供功率参考，解决了跳频同步前由于信号时有时无导致的自动对星难题。该方法具有稳定可靠、检测准确度高、功率估计精度高的优良性能，特别适用于宽带抗干扰系统的信号捕获。捕获。捕获。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于宽带抗干扰系统的信号捕获方法
[0001]本专利技术涉及卫星通信领域中的一种适用于宽带跳频系统的信号捕获方法。
技术介绍
[0002]宽带抗干扰系统是保障军事通信安全可靠的重要手段，目前常用的宽带抗干扰系统，通常采用宽带跳频体制。跳频卫星通信具有通信距离远、覆盖面积大、机动灵活、抗干扰能力强等优点，因此在应急通信、海事通信、机动通信等方面具有广泛的作用，是卫星通信的重要发展方向。
[0003]地面终端接收卫星跳频信号时，首先要进行天线对星。天线对星，是使天线波束中心对准目标卫星的过程，它是地球站进行入网验证和日常业务传输的基础。天线只有准确地对准目标卫星，才能保证地球站稳定可靠地工作。但是，在跳频系统中，由于对星时跳频图案尚未同步，因此收到的信号时有时无，这就导致接收的信号呈现出非平稳状态，很难为自适应对星提供稳定的功率参考，使得地面终端自适应对星难度增加。
[0004]因此，捕获到跳频信号，并进行功率估计，然后输出稳定的功率值，为天线对星提供可靠地功率反馈，是跳频卫星通信的首要任务。跳频信号是一个非平稳、非线性、随时间变化的信号，一般的FFT分析方法达不到分析非平稳信号的要求。如典型的线性时频变化：Gabor展开，短时傅立叶变换(STFT)，小波变换(WT)等，满足不了捕获跳频信号的需求。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于，针对上述
技术介绍
中的缺点，提供一种跳频同步前信号捕获方法。本专利技术提出了跳频信号快速捕获和功率估计算法，解决了地面终端在跳频图案同步前对星难的问题。本专利技术采用时域分析、频域分析、带宽检测、功率检测等多维域分析方法，对跳频信号进行了准确的捕获，并通过多跳平均进行功率估计，为对星提供功率参考，解决了跳频同步前由于信号时有时无导致的自动对星难题。该方法具有稳定可靠、检测准确度高、功率估计精度高的优良性能。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的：
[0007]一种适用于宽带抗干扰系统的信号捕获方法，用于捕获带宽为B1和带宽为B2的目标信号，包括以下步骤：
[0008](1)接收机接收中频信号，选择中心频点f0，将信号变频为零中频信号；
[0009](2)对零中频信号进行采样，采样率f
s
不小于检测带宽B
detec
的2倍，采样后的序列为y(n)；
[0010](3)对采样后的序列y(n)，进行N点FFT，得到Y(k)；其中，N为每跳数据分为M段后，每段数据的长度，M取不小于4的整数；
[0011](4)将频谱信息Y(k)进行平方运算，得到Y(k)2；
[0012](5)将每个FFT，与前M
‑
1个FFT，按对应频点进行相加，输出累加后的结果r1(k)，并存储；
[0013](6)对r1(k)进行长度为max(L1，L2)的滑动累加，并输出累加结果r2(k)；其中，L1＝B1/(f
s
/N)，表示带宽为B1的目标信号的谱线数量，L2＝B2/(f
s
/N)，表示带宽为B2的目标信号的谱线数量；
[0014](7)在步骤(6)输出的累加结果中，找到最大值P
max
，判断P
max
是否大于门限th，如果P
max
>th，则认为找到信号，并记录步骤(5)中存储结果的相应频点位置；
[0015](8)通过大于门限的频谱根数N
m
，判断信号带宽，识别出所找到的信号是哪一个目标信号；
[0016](9)将大于门限th的P
max
作为所找到信号的有效功率值并进行存储；
[0017](10)将存储的P
max
值累加求平均，输出给天线跟踪系统；
[0018]完成宽带跳频信号的捕获。
[0019]进一步的，步骤(7)中，门限th由底噪乘以加权系数来确定。
[0020]进一步的，步骤(7)中，若有多个相邻P
max
大于门限th，则利用时域特性对相邻的P
max
进行处理，找到相邻P
max
的最大值，去除多余值。
[0021]进一步的，步骤(7)中，若时域上有连续多个P
max
大于门限，则认为是干扰；若所选择的采样带宽长期存在干扰，则返回步骤(1)改变中心频点，重新执行步骤(1)～(7)。
[0022]本专利技术相比
技术介绍
具有如下优点：
[0023]1、本专利技术的设计非常适合跳频系统的信号检测，不需要提前进行跳频同步。相对于其他信号检测方法要求工作于固定频点，该方法不受跳频频点的变化的影响。
[0024]2、本专利技术能够适应多种速率混合信号的检测，且能够工作于低信噪比的情况。
[0025]3、本专利技术采用的FFT方法和功率统计方法，适合FPGA实现，便于工程应用。
附图说明
[0026]图1是本专利技术方法的流程图。
具体实施方式
[0027]下面对本专利技术做进一步的详细说明。
[0028]一种适用于宽带抗干扰系统的信号捕获方法，用于捕获带宽为B1和带宽为B2的目标信号，包括以下步骤：
[0029](1)接收机接收中频信号，选择中心频点f0，将信号变频为零中频信号；
[0030](2)对零中频信号进行采样，采样率f
s
不小于检测带宽B
detec
的2倍，采样后的序列为y(n)；
[0031](3)对采样后的序列y(n)，进行N点FFT，得到Y(k)；其中，N为每跳数据分为M段后，每段数据的长度，M取不小于4的整数；
[0032](4)将频谱信息Y(k)进行平方运算，得到Y(k)2；
[0033](5)将每个FFT，与前M
‑
1个FFT，按对应频点进行相加，输出累加后的结果r1(k)，并存储；
[0034](6)对r1(k)进行长度为max(L1，L2)的滑动累加，并输出累加结果r2(k)；其中，L1＝B1/(f
s
/N)，表示带宽为B1的目标信号的谱线数量，L2＝B2/(f
s
/N)，表示带宽为B2的目标信号的谱线数量；
[0035](7)在步骤(6)输出的累加结果中，找到最大值P
max
，判断P
max
是否大于门限th，如果P
max
>th，则认为找到信号，并记录步骤(5)中存储结果的相应频点位置；
[0036](8)通过大于门限的频谱根数N
m
，判断信号带宽，识别出所找到的信号是哪一个目标信号；
[0037](9)将大于门限th的P
max
作为所找到信号的有效功率值并进行存储；
[0038](10)将存储的P
max
值累加求平均，输出给天线跟踪系统；
[003本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于宽带抗干扰系统的信号捕获方法，其特征在于，用于捕获带宽为B1和带宽为B2的目标信号，包括以下步骤：(1)接收机接收中频信号，选择中心频点f0，将信号变频为零中频信号；(2)对零中频信号进行采样，采样率f
s
不小于检测带宽B
detec
的2倍，采样后的序列为y(n)；(3)对采样后的序列y(n)，进行N点FFT，得到Y(k)；其中，N为每跳数据分为M段后，每段数据的长度，M取不小于4的整数；(4)将频谱信息Y(k)进行平方运算，得到Y(k)2；(5)将每个FFT，与前M
‑
1个FFT，按对应频点进行相加，输出累加后的结果r1(k)，并存储；(6)对r1(k)进行长度为max(L1，L2)的滑动累加，并输出累加结果r2(k)；其中，L1＝B1/(f
s
/N)，表示带宽为B1的目标信号的谱线数量，L2＝B2/(f
s
/N)，表示带宽为B2的目标信号的谱线数量；(7)在步骤(6)输出的累加结果中，找到最大值P
max
，判断P
max
是否大于门限th，如果P
max
【专利技术属性】
技术研发人员：陈敬乔，刘会红，潘申富，李孟超，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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