一种信号捕获方法和装置制造方法及图纸

本公开涉及一种信号捕获方法和装置，该方法包括：接收射频信号并进行预处理，得到多普勒频偏数据集；通过多普勒频偏数据集得到频域结果数据集；通过频域结果数据集得到第一升频符号在多普勒频偏数据集中的起始位置；根据第一升频符号在多普勒频偏数据集中的起始位置、扩频增益和标准符号数据，得到第二升频符号和第三升频符号的相位差；根据相位差、扩频增益和升频符号的带宽，得到多普勒频偏；根据相位差，对后续接收的射频信号所得到的多普勒频偏数据集中的频偏数据进行多普勒补偿，完成卫星信号的捕获。本公开实现了仅利用卫星信号同步头中的升频符号对卫星信号的捕获，节省了同步头结束符号所占时间，降低了卫星信号的捕获复杂度。杂度。杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种信号捕获方法和装置


[0001]本公开涉及通讯
，特别涉及一种信号捕获方法和装置。

技术介绍

[0002]当前，卫星物联网的发展越来越迅猛，尤其低轨卫星领域里的通信网，在卫星数量不足的时候，不能保持和地面网一样的实时性。
[0003]线性调频体制作为一种先进的扩频体制，现在被广泛的应用于卫星通信中，但是由于卫星通信中的多普勒较大，而且线性调频体制的多普勒和位同步之间具有相关性，给捕获带来困难，所以在设计卫星信号的同步头时，会增加额外的符号来消除多普勒和位同步之间的相关性，这样一来便增加了同步头的长度，降低了数据传输的效率，也使得捕获的复杂性变得更高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开提供一种信号捕获方法和装置，实现对卫星信号更高效的捕获，降低同步头信号占用时间，降低捕获复杂度。
[0005]本公开的技术方案是这样实现的：一种信号捕获方法，包括：接收射频信号，所述射频信号中包含卫星信号，所述卫星信号中包含同步头信号，其中，所述同步头信号包括连续的第一升频符号、第二升频符号和第三升频符号，所有升频符号的带宽均相等，所有升频符号的扩频增益均相等；对所述射频信号进行预处理，得到多普勒频偏数据集，所述多普勒频偏数据集中包括所述第一升频符号、所述第二升频符号和所述第三升频符号各自的频偏数据；根据所述多普勒频偏数据集、所述升频符号的扩频增益和标准符号数据，得到频域结果数据集，所述频域结果数据集中的每一个频域结果数据均包含幅度值相位值；通过所述频域结果数据集中的所述幅度值，得到所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置；根据所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置、所述扩频增益和所述标准符号数据，得到所述第二升频符号和所述第三升频符号的相位差；根据所述第二升频符号和所述第三升频符号的相位差、所述扩频增益和所述带宽，得到多普勒频偏；根据所述第二升频符号和所述第三升频符号的相位差，对后续接收的射频信号所得到的多普勒频偏数据集中的频偏数据进行多普勒补偿，完成所述卫星信号的捕获。
[0006]进一步，所述根据所述多普勒频偏数据集、所述升频符号的扩频增益和标准符号数据，得到频域结果数据集，包括：在所述多普勒频偏数据集中得到data[1]至data[2
N
]，其中，data[1]为所述多普勒频偏数据集的起始频偏数据，2
N
为所述扩频增益，data[2
N
]为从所述多普勒频偏数据集中
的data[1]开始的第2
N
个频偏数据，其中，N为不小于8的正整数；将data[1]至data[2
N
]与2
N
个标准符号数据分别一对一相乘，得到2
N
个第一中间结果符号数据；对所述2
N
个第一中间结果符号数据进行2
N
个点的快速傅里叶变换，得到所述频域结果数据集，其中，所述频域结果数据集包括A[1]至A[2
N
]，其中，A[1]为对应于data[1]的频域结果数据，A[2
N
]为对应于data[2
N
]的频域结果数据。
[0007]进一步，所述2
N
个标准符号数据为：F(t)=cos(π*(t
‑2N
‑1)2/2
N
)+sin(π*(t
‑2N
‑1)2/2
N
)*i其中，F(t)为第t个标准符号数据，0≤t≤2
N
‑1，i为虚数符号。
[0008]进一步，所述通过所述频域结果数据集中的所述幅度值，得到所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置，包括：从所述频域结果数据集的起始频域结果数据开始的所述扩频增益的数量的频域结果数据中，得到所述幅度值最大的频域结果数据；在所述幅度值最大的频域结果数据满足捕获条件的情况下，将与所述幅度值最大的频域结果数据对应的频偏数据在所述多普勒频偏数据集中所在的位置确定为所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置。
[0009]进一步，所述从所述频域结果数据集的起始频域结果数据开始的所述扩频增益的数量的频域结果数据中，得到所述幅度值最大的频域结果数据，包括：在所述频域结果数据集中得到A[1]至A[2
N
]，其中，A[1]为所述频域结果数据集的起始频域结果数据，A[2
N
]为从所述频域结果数据集中的A[1]开始的第2
N
个频域结果数据；对A[1]至A[2
N
]的所有2
N
个频域结果数据的幅度值进行比对，得到其中幅度值最大的频域结果数据A[K]，其中，K为幅度值最大的频域结果数据的在所述频域结果数据集中的序号，1≤K≤2
N
。
[0010]进一步，所述捕获条件为：其中，为幅度值最大的频域结果数据的幅度值，为第k个频域结果数据的幅度值，1≤k≤2
N
且k为整数，N为不小于8的正整数；所述将与所述幅度值最大的频域结果数据对应的频偏数据在所述多普勒频偏数据集中所在的位置确定为所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置，包括：将data[K]在所述多普勒频偏数据集中所在的位置，确定为所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置，其中，data[K]为幅度值最大的频域结果数据A[K]对应的频偏数据，其中，K为幅度值最大的频域结果数据的在所述频域结果数据集中的序号。
[0011]进一步，所述根据所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置、所述扩频增益和所述标准符号数据，得到所述第二升频符号和所述第三升频符号的相位差，包括：在所述多普勒频偏数据集中，根据所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中
的起始位置、所述扩频增益，得到所述第一起始位置之后的所述第二升频符号的频偏数据和所述第三升频符号的频偏数据；根据所述第二升频符号的频偏数据、所述第三升频符号的频偏数据、所述扩频增益和所述标准符号数据，得到所述第二升频符号的频域结果数据集和所述第三升频符号的频域结果数据集，其中，所述第二升频符号的频域结果数据集和所述第三升频符号的频域结果数据集中的每一个频域结果数据均包含幅度值相位值；从所述第二升频符号的频域结果数据集和所述第三升频符号的频域结果数据集中，分别得到所述第二升频符号的第一个频域结果数据和所述第三升频符号的第一个频域结果数据；根据所述第二升频符号的第一个频域结果数据和所述第三升频符号的第一个频域结果数据，得到所述第二升频符号和所述第三升频符号的相位差。
[0012]进一步，所述根据所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置、所述扩频增益，得到所述第一起始位置之后的所述第二升频符号的频偏数据和所述第三升频符号的频偏数据，包括：通过下式得到所述第二升频符号的频偏起始位置数据、所述第三升频符号的频偏起始位置数据、所述第二升频符号的频偏结束位置数据、所述第三升频符号的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信号捕获方法，其特征在于，包括：接收射频信号，所述射频信号中包含卫星信号，所述卫星信号中包含同步头信号，其中，所述同步头信号包括连续的第一升频符号、第二升频符号和第三升频符号，所有升频符号的带宽均相等，所有升频符号的扩频增益均相等；对所述射频信号进行预处理，得到多普勒频偏数据集，所述多普勒频偏数据集中包括所述第一升频符号、所述第二升频符号和所述第三升频符号各自的频偏数据；根据所述多普勒频偏数据集、所述升频符号的扩频增益和标准符号数据，得到频域结果数据集，所述频域结果数据集中的每一个频域结果数据均包含幅度值相位值；通过所述频域结果数据集中的所述幅度值，得到所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置；根据所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置、所述扩频增益和所述标准符号数据，得到所述第二升频符号和所述第三升频符号的相位差；根据所述第二升频符号和所述第三升频符号的相位差、所述扩频增益和所述带宽，得到多普勒频偏；根据所述第二升频符号和所述第三升频符号的相位差，对后续接收的射频信号所得到的多普勒频偏数据集中的频偏数据进行多普勒补偿，完成所述卫星信号的捕获。2.根据权利要求1所述的信号捕获方法，其特征在于，所述根据所述多普勒频偏数据集、所述升频符号的扩频增益和标准符号数据，得到频域结果数据集，包括：在所述多普勒频偏数据集中得到data[1]至data[2
N
]，其中，data[1]为所述多普勒频偏数据集的起始频偏数据，2
N
为所述扩频增益，data[2
N
]为从所述多普勒频偏数据集中的data[1]开始的第2
N
个频偏数据，其中，N为不小于8的正整数；将data[1]至data[2
N
]与2
N
个标准符号数据分别一对一相乘，得到2
N
个第一中间结果符号数据；对所述2
N
个第一中间结果符号数据进行2
N
个点的快速傅里叶变换，得到所述频域结果数据集，其中，所述频域结果数据集包括A[1]至A[2
N
]，其中，A[1]为对应于data[1]的频域结果数据，A[2
N
]为对应于data[2
N
]的频域结果数据。3.根据权利要求2所述的信号捕获方法，其特征在于：所述2
N
个标准符号数据为：F(t)=cos(π*(t
‑2N
‑1)2/2
N
)+sin(π*(t
‑2N
‑1)2/2
N
)*i其中，F(t)为第t个标准符号数据，0≤t≤2
N
‑1，i为虚数符号。4.根据权利要求1所述的信号捕获方法，其特征在于，所述通过所述频域结果数据集中的所述幅度值，得到所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置，包括：从所述频域结果数据集的起始频域结果数据开始的所述扩频增益的数量的频域结果数据中，得到所述幅度值最大的频域结果数据；在所述幅度值最大的频域结果数据满足捕获条件的情况下，将与所述幅度值最大的频域结果数据对应的频偏数据在所述多普勒频偏数据集中所在的位置确定为所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置。5.根据权利要求4所述的信号捕获方法，其特征在于，所述从所述频域结果数据集的起始频域结果数据开始的所述扩频增益的数量的频域结果数据中，得到所述幅度值最大的频
域结果数据，包括：在所述频域结果数据集中得到A[1]至A[2
N
]，其中，A[1]为所述频域结果数据集的起始频域结果数据，A[2
N
]为从所述频域结果数据集中的A[1]开始的第2
N
个频域结果数据；对A[1]至A[2
N
]的所有2
N
个频域结果数据的幅度值进行比对，得到其中幅度值最大的频域结果数据A[K]，其中，K为幅度值最大的频域结果数据的在所述频域结果数据集中的序号，1≤K≤2
N
。6.根据权利要求4所述的信号捕获方法，其特征在于：所述捕获条件为：其中， 为幅度值最大的频域结果数据的幅度值， 为第k个频域结果数据的幅度值，1≤k≤2
N
且k为整数，N为不小于8的正整数；所述将与所述幅度值最大的频域结果数据对应的频偏数据在所述多普勒频偏数据集中所在的位置确定为所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置，包括：将data[K]在所述多普勒频偏数据集中所在的位置，确定为所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置，其中，data[K]为幅度值最大的频域结果数据A[K]对应的频偏数据，其中，K为幅度值最大的频域结果数据的在所述频域结果数据集中的序号。7.根据权利要求1所述的信号捕获方法，其特征在于，所述根据所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置、所述扩频增益和所述标准符号数据，得到所述第二升频符号和所述第三升频符号的相位差，包括：在所述多普勒频偏数据集中，根据所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置、所述扩频增益，得到所述起始位置之后的所述第二升频符号的频偏数据和所述第三升频符号的频偏数据；根据所述第二升频符号的频偏数据、所述第三升频符号的频偏数据、所述扩频增益和所述标准符号数据，得到所述第二升频符号的频域结果数据集和所述第三升频符号的频域结果数据集，其中，所述第二升频符号的频域结果数据集和所述第三升频符号的频域结果数据集中的每一个频域结果数据均包含幅度值相位值；从所述第二升频符号的频域结果数据集和所述第三升频符号的频域结果数据集中，分别得到所述第二升频符号的第一个频域结果数据和所述第三升频符号的第一个频域结果数据；根据所述第二升频符号的第一个频域结果数据和所述第三升频符号的第一个频域结果数据，得到所述第二升频符号和所述第三升频符号的相位差。8.根据权利要求7所述的信号捕获方法，其特征在于，所述根据所述第一升频符号在所述多普勒频偏数据集中的起始位置、所述扩频增益，得到所述起始位置之后的所述第二升频符号的频偏数据和所述第三升频符号的频偏数据，包括：通过下式得到所述第二升频符号的频偏起始位置数据、所述第三升频符号的频偏起始位置数据、所述第二升频符号的频偏结束位置数据、所述第三升频符号的频偏结束位置数据：
data2[1]=data[1+2
N
‑
K]data3[1]=data[1+2*2
N
‑
K]data2[2
N
]=data[2*2
N
‑
K]data3[2
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N
‑
K]其中，K为所述第一升频符号的起始位置在所述多普勒频偏数据集中的序号，1≤K≤2
N
，data2[1]为所述第二升频符号在多普勒频偏数据集中的频偏起始位置数据，data3[1]为所述第三升频符号在多普勒频偏数据集中的频偏起始位置数据，data2[2
N
]为所述第二升频符号在多...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海涛，艾国，杨作兴，
申请(专利权)人：深圳比特微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：