【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信领域，更为具体的，涉及一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统及方法。
技术介绍
1、扩频通信技术由于其具备抗干扰能力强、频谱利用率高、码分多址通信、测量精度好等特点被广泛应用，根据信息与伪码之间扩频调制方式，可分为相干扩频和非相干扩频，相干扩频的扩频比为整数，且调制信息数据位与扩频码相位满足边界重合关系，而非相干扩频体制下信息数据和扩频伪码采用非同源的异步时钟，信息数据位与扩频码相位不满足边界重合关系，信息速率与扩频码速率可根据具体业务需求进行灵活调整，具有更强的抗截获能力、更高的测量精度和更广的应用范围，但非相干调制信息数据破坏了扩频伪码自身的周期性，在相干积分时间内调制信息数据位可能发生跳变，数据位跳变相位和跳变位置的不确定性不仅将导致相干积分数据功率大幅衰减，而且会使相干积分数据载波频率发生严重偏移，极大提高了终端设备的接收同步处理难度。
2、扩频通信系统一般采用跟踪环路使其复制的本地信号与接收到的扩频信号保持一致，以闭环反馈方式实现扩频信号伪码/载波的跟踪同步，主要由码跟踪和载波跟踪两个处理过程完成，经典的环路结构包括：载波修正模块、相关解扩模块、积分清零模块、鉴别器模块、环路滤波模块等。载波修正模块实现本地载波信号与接收到的载波信号之间载波误差的补偿修正；相关解扩模块实现本地扩频码和接收到的扩频码之间相位误差的调整解扩；积分清零模块对接收信号进行相干积分处理，提升接收信号的信噪比；鉴别器模块对相干积分数据计算得到伪码/载波误差变化量；环路滤波模块在一定的环路带宽下对鉴别数据进行低通滤波处
3、传统跟踪环路实现结构简单，应用领域广泛，但不能克服非相干扩频信号调制数据位跳变不确定性导致的功率衰减和频率偏移问题，无法兼顾信噪比门限、频率动态范围和跟踪同步精度，严重制约着非相干扩频信号在航天测控、卫星导航、通信数据链等军民
应用推广，因此，如何在复杂应用场景下实现非相干扩频信号伪码/载波的高精度跟踪同步，成为扩频通信系统亟需解决的关键技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统及方法，能够在复杂应用场景下实现非相干扩频信号伪码/载波的高精度跟踪同步，具体针对非相干扩频信号调制数据位跳变不确定性导致传统跟踪环路同步性能差的难题，提供了一种跟踪同步精度高、适应信噪比低的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统及方法，能够在复杂应用场景下实现非相干扩频信号伪码/载波的高精度跟踪同步。
2、本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
3、一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统，包括：
4、多个相关积分通道、联合鉴别模块、环路滤波模块和码载控制模块；所述多个相关积分通道采用多通道并行流水线处理架构，对接收信号依次进行载波修正、相关解扩和相干积分处理，计算得到积分数据；所述联合鉴别模块采用码载并行时分复用处理架构，对多个相关积分通道输出的积分数据进行伪码鉴别、载波鉴频和载波鉴相处理，计算得到鉴别数据；所述环路滤波模块对联合鉴别模块输出的鉴别数据进行低通滤波处理，计算得到滤波修正量；所述码载控制模块对环路滤波模块输出的滤波修正量，计算得到码载参数，控制多个相关积分通道。
5、一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，基于如上所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统，且所述多个相关积分通道采用多通道并行流水线处理架构，对接收信号依次进行载波修正、相关解扩和相干积分处理，计算得到积分数据，具体包括如下子步骤：
6、所述相关积分通道设置有载波dds模块和载波修正模块；载波dds模块采用码载控制模块输出的载波滤波修正量δufd，结合计算公式wfd＝-δufd×(232/fs)进行数据转换，得到本地载波控制字wfd，对本地载波控制字wfd进行累加得到载波查询地址，通过地址映射、查表得到本地载波floc(ts)；载波修正模块采用载波dds模块输出的本地载波floc(ts)与接收信号进行复乘运算，实现接收信号载波频率的补偿修正，其中，fs为接收信号采样频率，ts为接收信号采样时间，满足ts＝1/fs。
7、一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，基于如上所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统，且所述多个相关积分通道采用多通道并行流水线处理架构，对接收信号依次进行载波修正、相关解扩和相干积分处理，计算得到积分数据，具体包括如下子步骤：
8、所述相关积分通道设置有伪码产生模块和相关解扩模块；伪码产生模块采用码载控制模块输出的载波滤波修正量δufd，结合计算公式wcp＝(1-δufd/frf)×rc×(232/fs)进行数据转换，得到本地伪码控制字wcp，当码载控制模块输出的滤波修正使能脉冲δuen有效时，伪码控制字累加值vcp为vcp+wcp-δucp，δucp为码载控制模块输出的伪码滤波修正量，当滤波修正使能脉冲δuen无效时，伪码控制字累加值vcp为vcp+wcp，对伪码控制字累积量vcp计算得到伪码查询地址，通过地址映射、查表得到本地伪码cloc(ts)；相关解扩模块采用伪码产生模块输出的本地伪码cloc(ts)与载波修正模块输出的修正信号进行异或运算，实现接收信号伪码相位的相关解扩，其中，rc为扩频码速率，frf为射频频率。
9、一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，基于如上所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，且所述相关积分通道还设置有积分清零模块；积分清零模块采用累加器对相关解扩模块输出的修正信号进行不断累加，当码载控制模块输出的积分清零脉冲δupl有效时输出信号累加值，并对累加器进行清零处理，循环此过程，实现接收信号的相干积分降采处理，得到相干积分数据i(k)+j·q(k)和使能脉冲κ(k)，其中，i(k)为相干积分数据实部，q(k)为相干积分数据虚部，k为相干积分数据指数。
10、一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，基于如上所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统，且所述联合鉴别模块采用码载并行时分复用处理架构，对多个相关积分通道输出的积分数据进行伪码鉴别、载波鉴频和载波鉴相处理，计算得到鉴别数据，具体包括如下子步骤：
11、所述联合鉴别模块设置有通道选择模块；联合鉴别模块采用时分复用处理架构，当第n个相关积分通道输出的使能脉冲κ(k)有效时，通道选择模块选择第n个相关积分通道输出的相干积分数据in(k)+j·qn(k)作为鉴别输入数据，其中，n为并行相关积分通道编号，满足n∈(1,2,…,n)，n为并行相关积分通道总数。
12、一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，基于如上所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统，且所述联合鉴别模块采用码载并行时分复用处理架构，对多个本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统，其特征在于，包括：
2.一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，其特征在于，基于如权利要求1所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统，且所述多个相关积分通道采用多通道并行流水线处理架构，对接收信号依次进行载波修正、相关解扩和相干积分处理，计算得到积分数据，具体包括如下子步骤：
3.一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，其特征在于，基于如权利要求1所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统，且所述多个相关积分通道采用多通道并行流水线处理架构，对接收信号依次进行载波修正、相关解扩和相干积分处理，计算得到积分数据，具体包括如下子步骤：
4.一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，其特征在于，基于如权利要求3所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，且所述相关积分通道还设置有积分清零模块；积分清零模块采用累加器对相关解扩模块输出的修正信号进行不断累加，当码载控制模块输出的积分清零脉冲δupl有效时输出信号累加值，并对累加器进行清零处理，循环此过程，实现接收信号的相干积分降采处理，得到
5.一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，其特征在于，基于如权利要求1所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统，且所述联合鉴别模块采用码载并行时分复用处理架构，对多个相关积分通道输出的积分数据进行伪码鉴别、载波鉴频和载波鉴相处理，计算得到鉴别数据，具体包括如下子步骤：
6.一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，其特征在于，基于如权利要求1所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统，且所述联合鉴别模块采用码载并行时分复用处理架构，对多个相关积分通道输出的积分数据进行伪码鉴别、载波鉴频和载波鉴相处理，计算得到鉴别数据，具体包括如下子步骤：
7.一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，其特征在于，基于如权利要求1所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统，且所述环路滤波模块对联合鉴别模块输出的鉴别数据进行低通滤波处理，计算得到滤波修正量，具体包括如下子步骤：
8.一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，其特征在于，基于如权利要求7所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，且所述码载控制模块对环路滤波模块输出的滤波修正量，计算得到码载参数，控制多个相关积分通道，具体包括如下子步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统，其特征在于，包括：
2.一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，其特征在于，基于如权利要求1所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统，且所述多个相关积分通道采用多通道并行流水线处理架构，对接收信号依次进行载波修正、相关解扩和相干积分处理，计算得到积分数据，具体包括如下子步骤：
3.一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，其特征在于，基于如权利要求1所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统，且所述多个相关积分通道采用多通道并行流水线处理架构，对接收信号依次进行载波修正、相关解扩和相干积分处理，计算得到积分数据，具体包括如下子步骤：
4.一种非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，其特征在于，基于如权利要求3所述的非相干扩频信号多通道跟踪环路系统的运行方法，且所述相关积分通道还设置有积分清零模块；积分清零模块采用累加器对相关解扩模块输出的修正信号进行不断累加，当码载控制模块输出的积分清零脉冲δupl有效时输出信号累加值，并对累加器进行清零处理，循环此过程，实现接收信号的相干积分降采处理，得到相干积分数据i(k)+j·q(k)和使能脉冲κ(k)，其中，i(k)为相干积分数据实部，q(k)为相干积分数...
【专利技术属性】
技术研发人员：金磊，蒋友邦，曾富华，古礼衍，郭枭，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：
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