【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及属于航天航空扩频通信领域，更为具体的，涉及一种用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法及装置。
技术介绍
1、扩频通信是指将原始信号通过某个扩频函数扩展而获得的宽带信号，该信号的频带远远大于原始信号的带宽。其中，扩频函数一般指的是伪随机序列，即扩频序列。突发通信指在通信信道中只有极短时间内存在有用信息，其他时间处于空闲状态的通信方式。突发扩频通信在低信噪比下能可靠地进行信号传输，且具有较高的抗干扰性能和频带利用率，还有良好的保密性和低截获概率等特点，广泛应用于军事和民用领域中。
2、在实际工作环境中，由于存在各种负面因素，如发送时间不确定、较大的多普勒频率、接收时间延迟和扩频序列相关性等都会影响信号的接收解调，使通信质量下降。只有将接收端信号的载波与码相位和本地载波与本地码相位保持同步以后，才能解调出正确信息。所以，同步或捕获技术在突发扩频通信系统中占据着至关重要的位置。
3、突发扩频通信系统中，空闲状态下不发信号，在该期间接收机仅能接收到纯噪声。当信噪比较高时，在有用信号抵达瞬间，接收机接收信号将从较小的纯噪声瞬间转变为较大的有用信号，而突发扩频信号捕获一般采用的自适应门限却无法立即抬升，因此容易造成捕获虚警。为解决该问题，通常采用自动增益控制(auto gain control,agc)技术对接收信号进行增益控制。
4、传统agc方法通常使用前一段时间的信号能量评估结果，确定对下一段数据的缩放大小。然而，当高信噪比时，在有用信号抵达瞬间，由于该类方法用于计算缩放大小的前一段时间
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，提供一种用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法及装置，解决了突发扩频信号捕获存在的问题，平滑接收机接收信号幅度进而减少捕获虚警，降低后续捕获的fpga资源消耗，避免引入额外频率分量，最终提升捕获性能。
2、本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
3、一种用于突发扩频信号捕获的自动增益控制装置，包括滤波采样单元、缓存ram单元、模值计算单元、最大值比较单元、系数查找单元、缓存数据缩放单元、截位单元和捕获单元；所述滤波采样单元用于对接收信号进行降采样处理；所述缓存ram单元用于对降采样后数据进行缓存；所述模值计算单元用于对缓存数据进行模值计算；所述最大值比较单元用于找出模值的最大值；所述系数查找单元用于根据最大值比较结果及本地存储的系数表，找出匹配的增益或衰减系数；所述缓存数据缩放单元用于根据系数查找结果对缓存数据进行缩放；所述截位单元用于对缩放后数据截去低位；所述捕获单元用于完成对突发扩频信号的捕获。
4、一种用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法，包括如下步骤：
5、s1，滤波采样：对接收信号进行滤波降采样；
6、s2，缓存ram：将滤波采样后信号进行缓存；
7、s3，模值计算：计算已缓存好的数据的模值；
8、s4，最大值比较：找出已缓存好的的模值的最大值；
9、s5，系数查找：根据最大值比较结果及本地存储的系数表，找出匹配的增益或衰减系数；
10、s6，缓存数据缩放：根据系数查找的结果，对缓存ram中的数据进行相应系数缩放，根据系数查找结果，选择不同的数据移位档位；
11、s7，截位：将iq两路数据截去低位；
12、s8，捕获：对截位后数据进行处理，完成突发扩频信号捕获。
13、进一步地，在步骤s1中，包括子步骤：滤波采样过程中，降采样后的采样率为2/tc，tc表示直扩伪码码片时间。
14、进一步地，在步骤s2中，包括子步骤：将滤波采样后信号进行t0时间长度的缓存，t0小于相邻两个突发信号帧之间的时间间隔；具体采用乒乓缓存的方式，即后续处理已存t0长度的数据作为a段数据的同时缓存另外一段t0长度的数据作为b段数据。
15、进一步地，在步骤s3中，包括子步骤：计算已缓存好的a段数据的模值。
16、进一步地，在步骤s4中，包括子步骤：找出a段数据的模值的最大值。
17、进一步地，在步骤s5中，包括子步骤：系数表的制定原则为，使得缓存的a段数据经该系数缩放后符号位不溢出，且缩放后的a段数据iq两路数据最大值相应的数据仅保留了一个符号位。
18、进一步地，在步骤s6中，包括子步骤：根据系数查找的结果，对缓存ram中的a段数据进行相应系数缩放，所有a段数据皆缩放相同大小；具体包括通过移位方式实现数据的缩放。
19、进一步地，在步骤s7中，包括子步骤：所述将iq两路数据截去低位，用于减少后续捕获模块fpga资源消耗。
20、进一步地，在步骤s8中，包括子步骤：所述对截位后数据进行处理具体对截位后数据进行相关与积分操作。
21、本专利技术的有益效果包括：
22、本专利技术通过缓存一段时间的数据，而后对该段数据评估并缩放的方法，有效避免了传统agc方法对有用信号抵达瞬间的一段有用信号的过度抬升，从而避免了接收信号幅度突变造成的捕获虚警。
23、本专利技术通过将信号降采样到半码片速率后进行增益控制，并通过恰当的信号缩放原则，使得信号被合理地缩放，便于通过截位减少数据位宽，进而降低fpga资源消耗，同时不容易引入较大的频率分量，有效保障后续捕获性能。
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1.一种用于突发扩频信号捕获的自动增益控制装置，其特征在于，包括滤波采样单元、缓存RAM单元、模值计算单元、最大值比较单元、系数查找单元、缓存数据缩放单元、截位单元和捕获单元；
2.一种用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法，其特征在于，在步骤S1中，包括子步骤：滤波采样过程中，降采样后的采样率为2/Tc，Tc表示直扩伪码码片时间。
4.根据权利要求3所述的用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法，其特征在于，在步骤S2中，包括子步骤：将滤波采样后信号进行T0时间长度的缓存，T0小于相邻两个突发信号帧之间的时间间隔；具体采用乒乓缓存的方式，即后续处理已存T0长度的数据作为A段数据的同时缓存另外一段T0长度的数据作为B段数据。
5.根据权利要求4所述的用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法，其特征在于，在步骤S3中，包括子步骤：计算已缓存好的A段数据的模值。
6.根据权利要求4所述的用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法，其特征在于，
7.根据权利要求4所述的用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法，其特征在于，在步骤S5中，包括子步骤：系数表的制定原则为，使得缓存的A段数据经该系数缩放后符号位不溢出，且缩放后的A段数据IQ两路数据最大值相应的数据仅保留了一个符号位。
8.根据权利要求4所述的用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法，其特征在于，在步骤S6中，包括子步骤：根据系数查找的结果，对缓存RAM中的A段数据进行相应系数缩放，所有A段数据皆缩放相同大小；具体包括通过移位方式实现数据的缩放。
9.根据权利要求2所述的用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法，其特征在于，在步骤S7中，包括子步骤：所述将IQ两路数据截去低位，用于减少后续捕获模块FPGA资源消耗。
10.根据权利要求2所述的用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法，其特征在于，在步骤S8中，包括子步骤：所述对截位后数据进行处理具体对截位后数据进行相关与积分操作。
...【技术特征摘要】
1.一种用于突发扩频信号捕获的自动增益控制装置，其特征在于，包括滤波采样单元、缓存ram单元、模值计算单元、最大值比较单元、系数查找单元、缓存数据缩放单元、截位单元和捕获单元；
2.一种用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法，其特征在于，在步骤s1中，包括子步骤：滤波采样过程中，降采样后的采样率为2/tc，tc表示直扩伪码码片时间。
4.根据权利要求3所述的用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法，其特征在于，在步骤s2中，包括子步骤：将滤波采样后信号进行t0时间长度的缓存，t0小于相邻两个突发信号帧之间的时间间隔；具体采用乒乓缓存的方式，即后续处理已存t0长度的数据作为a段数据的同时缓存另外一段t0长度的数据作为b段数据。
5.根据权利要求4所述的用于突发扩频信号捕获的自动增益控制方法，其特征在于，在步骤s3中，包括子步骤：计算已缓存好的a段数据的模值。
6.根据权利要求4所述的用于突发...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖燕平，李婷，张毅，金磊，李亮，
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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