【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子信息，具体涉及一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法。
技术介绍
1、扩频通信技术突破了以往常规通信方式的思路，他使发送信号的带宽远大于信息本身的速率带宽，信号的频谱展宽，功率谱密度降低，通信更具隐蔽性。
2、目前应用最多的扩频方式为直接序列扩频，用一个固定长度的扩频码代表一个信息比特，从而完成相应扩频码的调制。该体制需要保证信息比特时钟和伪码时钟为整数倍关系，且信息比特初始相位与伪码初始相位存在固定关系。非整数周期扩频是直接序列扩频的特例，在一些卫星通信系统中得到应用，他们要求在保证伪码参数不变的情况下，数据速率在一定范围内是可调整的，而且信息比特时钟和伪码时钟可能为小数倍关系，系统设计时为保证其灵活性，信息比特时钟和数据时钟一般采用非同源设计，导致在任何情况下信息比特初始相位与伪码初始相位不存在任何固定关系。
3、该方法调制较为简单，主要难点在解调算法，解调算法的关键部分之一为信号的跟踪解扩，由于信息速率在一定范围内可变，且需适应不同多普勒频偏及多普勒频率变化率带来的实时影响，对算法的通用性和灵活性提出了更高的要求。
4、现有的算法一般都是针对某一特定平台，在一定小范围的信息速率及扩频码参数来去实现的，如果是要适应不同平台(较宽的信息速率变化及较宽范围的伪码参数)，现有算法都存在一定局限性，或是有性能的损失，或是要切换不同的算法模块去实现，这就导致资源的极度浪费，处理起来也欠缺灵活。如采用常规扩频体制的跟踪解扩算法，其信息比特在一个扩频码内存在多个0/1翻转会对跟踪累加的性能
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，以解决现有技术无法在灵敏度、抗频偏及频率变化率、防失锁等性能不下降的情况下覆盖主流的信息速率及较宽范围的伪码参数的问题。
2、为达上述目的，本专利技术提出技术方案如下：
3、一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，包括如下步骤：
4、步骤一：设置数值n＝n0，设置本地载波的频率fd＝fd0和起始相位θ＝θ0，设置数值m＝m0；
5、其中：n0为信号捕获获得的信息比特相位估计结果；
6、fd0为捕获获得的频偏估计结果；
7、θ0为初始相位；
8、m0为捕获获得的码相位偏移估计结果；
9、步骤二：基于数值n、本地载波的频率fd、起始相位θ和数值m，通过比特超前数据、即时数据、滞后数据分别与对应的超前码、即时码、滞后码相乘并积分求和，得到对应的超前积分求和数据i_e和q_e、即时积分求和数据i_p和q_p、滞后积分求和数据i_l和q_l，进行信息比特的跟踪；
10、步骤三：基于数值n、本地载波的频率fd、起始相位θ和数值m，通过码超前数据、即时数据、滞后数据分别与对应的超前码、即时码、滞后码相乘并积分求和，得到对应的超前积分求和数据ie和qe、即时积分求和数据ip和qp、滞后积分求和数据il和ql，进行码相位的跟踪；根据对应的即时积分求和数据ip和qp，进行载波频率和相位跟踪，同时得到扩频前的通信bit信息；
11、步骤四：重复步骤二和步骤三，直到所有接收数据都处理完毕。
12、优选的，步骤二中具体步骤为：
13、按照设定的参数和接收信号的数字采样率fs，产生本地载波和本地扩频码；从接收信号起始位置开始，从n-△n开始读取接收信号数据，读取ld+2×△n长度的数据，其中△n为比特环的偏移间隔，ld＝fs/ms,ms为信息比特速率；
14、将取出的ld+2×△n长度的接收数据与本地载波混频完成数字下变频，得到长度为ld+2×△n的基带iq数据，从中获得第一iq超前数据、第一iq即时数据和第一iq滞后数据；
15、设置m＇＝m-△n，本地扩频码从扩频序列的第m＇位置开始循环产生码序列，产生数据长度为ld+2×△n的扩频码；取其中1～ld为第一超前码，取其中(△n+1)～(ld+△n)为第一即时码，取其中(2×△n+1)～(ld+2×△n)为第一滞后码；
16、将第一超前码分别与第一iq超前数据相乘并积分求和，得到i_e和q_e；
17、将第一即时码分别与第一iq即时数据相乘并积分求和，得到i_p和q_p；
18、将第一滞后码分别与第一iq滞后数据相乘并积分求和，得到i_l和q_l；
19、将i_e和q_e、i_p和q_p、i_l和q_l送入比特环鉴别器，采用相关值计算方法并归一化及限幅处理，获得比特相位偏移位置，再送入比特环路滤波器，最终得到下次读取数据位置的偏移位置△nt，并更新n＝n+ld+△nt。
20、优选的，步骤二中，将取出的ld+2×△n长度的接收数据与本地载波混频完成数字下变频，得到长度为ld+2×△n的基带iq数据，取其中1～ld为第一iq超前数据，取其中(△n+1)～(ld+△n)为第一iq即时数据，取其中(2×△n+1)～(ld+2×△n)为第一iq滞后数据。
21、优选的，步骤三中具体步骤为：
22、设置m＇＝m-△m，其中△m为码环的偏移间隔，且△m≤△n，取步骤二中本地产生的长度为ld+2×△n扩频码，取△n-△m+1至ld+△n+△m一段，产生的数据长度为ld+2×△m的扩频码，此时取其中1～ld为第二超前码，取其中(△m+1)～(ld+△m)为第二即时码，取其中(2×△m+1)～(ld+2×△m)为第二滞后码；
23、将步骤二中得到的ld+2×△n长度的基带iq数据，取其△n-△m+1至ld+△n+△m一段，产生长度为ld+2×△m的基带iq数据，从中获得第二iq超前数据、第二iq即时数据和第二iq滞后数据；
24、将第二超前码分别与第二iq超前数据相乘并积分求和，得到ie和qe；
25、将第二即时码分别与第二iq即时数据相乘并积分求和，得到ip和qp；
26、将第二滞后码分别与第二iq滞后数据相乘并积分求和，得到il和ql；
27、将ie、qe、ip、qp、il和ql送入载波环鉴别器，完成信号的动态跟踪，获得信号的载波频率和相位跟踪值，再将数据送入载波环路滤波器，得到下次载波频率修正值△fd和△θ，更新fd＝fd+△fd，θ＝θ+△θ，根据更新后的fd和θ，调整本地载波频率和相位；将结果数据送入码环鉴别器，采用归一化的非相干eml幅度码环，获得码相位偏移位置，再送入码环路滤波器，得到下次读取本地扩频码修正位置参数△mt，并更新m＝m+ld+△mt；
28、此时得到的ip和qp为得到扩频前的通信bit信息。
29、优选的，步骤三中获得的数据长度为ld+2×△m的基带iq数据，取其中1～ld为第二iq超前数据，取其中(△m+1)～(ld+△m)为第二iq即时数据，取其中(2×△m+1)～本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，其特征在于，步骤二中具体步骤为：
3.如权利要求2所述的一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，其特征在于，步骤二中，将取出的Ld+2×△n长度的接收数据与本地载波混频完成数字下变频，得到长度为Ld+2×△n的基带IQ数据，取其中1～Ld为第一IQ超前数据，取其中(△n+1)～(Ld+△n)为第一IQ即时数据，取其中(2×△n+1)～(Ld+2×△n)为第一IQ滞后数据。
4.如权利要求3所述的一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，其特征在于，步骤三中具体步骤为：
5.如权利要求4所述的一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，其特征在于，步骤三中获得的数据长度为Ld+2×△m的基带IQ数据，取其中1～Ld为第二IQ超前数据，取其中(△m+1)～(Ld+△m)为第二IQ即时数据，取其中(2×△m+1)～(Ld+2×△m)为第二IQ滞后数据。
6.如权利要求4所述的一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，其特征在于
7.如权利要求4所述的一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，其特征在于，本地载波为接收端产生的一定频率和相位的单载波信号发生器，其频率和相位受程序控制。
8.如权利要求4所述的一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，其特征在于，本地扩频码为接收端按照码起始相位和长度产生的固定序列的双极化形式的扩频码，与调制端扩频码序列参数相同。
9.如权利要求4所述的一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，其特征在于，步骤三中，采用基于arctan鉴相器的2阶锁频环辅助3阶锁相环的方法完成信号的动态跟踪。
...【技术特征摘要】
1.一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，其特征在于，步骤二中具体步骤为：
3.如权利要求2所述的一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，其特征在于，步骤二中，将取出的ld+2×△n长度的接收数据与本地载波混频完成数字下变频，得到长度为ld+2×△n的基带iq数据，取其中1～ld为第一iq超前数据，取其中(△n+1)～(ld+△n)为第一iq即时数据，取其中(2×△n+1)～(ld+2×△n)为第一iq滞后数据。
4.如权利要求3所述的一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，其特征在于，步骤三中具体步骤为：
5.如权利要求4所述的一种非整数周期扩频通信跟踪解扩方法，其特征在于，步骤三中获得的数据长度为ld+2×△m的基带iq数据，取其中1～ld为第...
【专利技术属性】
技术研发人员：李庆，张志军，付雷，徐炜，杨德伟，李震，
申请(专利权)人：西安思丹德信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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