[发明专利]扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法

说明书

本发明公开了扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法，包括：步骤一、建立跟踪码初始相位修正公式P_corr＝P+(fd/(fc/f_chip))×T，T为捕获模块捕获耗费时长，fd为捕获载波多普勒频移值，P为捕获码相位值，fc载波标称频率，f_chip为码速率标称频率值；步骤二、利用所述相位修正公式计算初始相位修正值P_corr。

技术领域

本发明属于扩频通信领域，特别涉及扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法

背景技术

扩频通信是将待传输的信息数据采用伪随机序列(PN码或称扩频序列)调制，实现频谱扩展后再传输，接收端则采用同样的伪随机序列进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。

在高速列车、导弹、火箭、低轨卫星等高动态的无线通信应用环境中，无线电波的传播将产生显著的多普勒效应。具体在高动态的无线扩频通信系统中，接收端接收信号的载波和PN码都将产生多普勒效应，导致接收信号的载波和PN码相对于发射端的标称频率产生载波多普勒频移和码多普勒频移。

扩频接收机包括捕获模块和跟踪模块；为完成对扩频信号的接收和恢复，捕获模块捕获信号，以检测信号中有用信号的存在性并获得必要的参数；捕获模块通常是完成对接收信号载波频率和码相位的二维搜索，从而获得接收信号的载波多普勒频移和码相位估计值，并传递给后续的信号跟踪模块，作为其初始输入，再基于此完成信号的解扩、解调和比特信息恢复等流程。

为了实现快速捕获同时减少硬件资源消耗，捕获通常是在高速处理时钟下对同一个数据块进行处理。在高动态的条件下，捕获需要搜索的载波频率范围大，通常情况下仍无法实现实时的快速捕获，而跟踪一般是要求实时进行的，这样就导致用于捕获的数据和用于跟踪的数据之间存在一个时间差。也就是说捕获模块实际上是从旧的接收信号处理中获得了载波多普勒频移和码相位估计值，直接用到跟踪模块处理的新接收信号中，由于码相位跟踪对输入起始码相位的一般要求是在正确码相位的正负半个码片内，高动态的特性会导致接收信号码相位在捕获时间差内其已经变化超出正负半个码片而不可用。目前常规的处理方法是，捕获码相位传递至跟踪模块使用时需再次对接收实时接收数据进行左右若干个码片扫描确认，但这种方法再次扫描确认的范围与动态特性和捕获处理时间相关，动态大、捕获时间长则再次扫描的范围也要求大。

常规快速捕获模块获得捕获码相位后传递至跟踪模块使用时需再次对接收机实时接收数据进行左右若干个码片扫描确认的方法，实际上意味着更长的初始同步时间(再次扫描的时间)和更多的硬件资源消耗(再次扫描处理的硬件资源)，导致接收有效数据的时延增加。通常情况下，系统需要设计帧格式匹配接收的初始同步时间，更长的初始同步时间往往也意味着系统帧传输效率的下降。

发明内容

本发明解决的问题是现有扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位传递常规再次扫描确认方法硬件资源消耗和同步时间消耗大；为解决所述问题，本发明提供扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法，和采用所述方法的扩频通信方法。

本发明提供的扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法，包括：步骤一、建立跟踪码初始相位修正公式P_corr＝P+(fd/(fc/f_chip))×T，T为捕获模块捕获耗费时长，fd为捕获载波多普勒频移值，P为捕获码相位值，fc载波标称频率，f_chip为码速率标称频率值；步骤二、利用所述相位修正公式计算初始相位修正值P_corr。

进一步，还包括跟踪模块使用跟踪码初始相位修正值P_corr作为跟踪模块使用的跟踪码初始相位。

本发明还提供扩频通信方法，所述扩频通信方法中，跟踪模块跟踪码初始相位采用本发明所提供的修正方法获取。

本发明的优点包括：根据快速捕获模块的捕获耗费时长、捕获载波多普勒频移值、捕获码相位值结合载波频率标称值、码速率标称值使用公式计算获得跟踪码相位初始值，从而避免了常规再次扫描确认方法带来的硬件资源消耗和同步时间消耗问题。