[发明专利]高动态低信噪比环境下的信号捕获方法

权利要求书

1.一种高动态低信噪比环境下的信号捕获方法，适用于扩频或扩跳频系统，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：将长时间数据分解为N个分数据段，通过相关器将分数据段与对应长度的本地码进行相干积分，得到N组积分值，N为2的幂次方数；

S2：根据FFT的频率分析范围及所需的频域分析范围确定K组时域插值，对相关器的N组积分值在时域上进行插值运算，获得消除时域渐变特性的K组分段相干插值数据；

S3：针对得到的K组数据，对每组分段相干插值数据进行相干累加得到FFT运算所需点数，根据累加结果进行K次FFT运算，得到频域信息；

其中，所述步骤S2中，在插值运算时，对相关峰的相位旋转进行补偿，相位的旋转值为Δf*Δt，其中Δf为多普勒频偏，Δt为插值点的时域偏移；

所述步骤S3中FFT运算得到频域信息后，将最大值进行记录，并记录最大值的伪码相位和载波多普勒值。

2.如权利要求1所述的高动态低信噪比环境下的信号捕获方法，其特征在于，该方法还包括步骤S4：重复步骤S1-S3，以将扩频或扩跳频系统的时间不确定度进行遍历后，完成搜索，比较获得的最大值，并确定伪码相位和载波多普勒值。

3.如权利要求2所述的高动态低信噪比环境下的信号捕获方法，其特征在于，还包括步骤S5，利用所述步骤S4捕获的结果，将时域及频域特征量均收窄至更小范围，进行二次捕获。

4.如权利要求1所述的高动态低信噪比环境下的信号捕获方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括以下步骤：

S11：将采样的数据存储到本地缓存中；

S12：捕获开始后，采用高速时钟从所述本地缓存中分段并行读取数据，将数据至少分成两段并行读取，将读取的数与载波混频后得到下变频的数据；其中，所述高速时钟确保分段时间低于信号采集时间。

5.如权利要求4所述的高动态低信噪比环境下的信号捕获方法，其特征在于，所述步骤S12后、步骤S1之前还包括以下步骤：

S13：对所述下变频的数据按照半码片抽取，以降低采样率，将得到的降低后的采样率作为所述长时间数据。

6.如权利要求4所述的高动态低信噪比环境下的信号捕获方法，其特征在于，所述步骤S1中，根据所述步骤S12中的分段读取数量选择相应数量的相关器，并行地将分数据段与对应长度的本地码进行相干积分。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的高动态低信噪比环境下的信号捕获方法，其特征在于，所述步骤S1中，每个分数据段的积分长度t为m个半码片，m为正整数，其中，积分长度t满足t*N＝T，T为存储数据长度；在相干积分时，每个分数据段以半码片搜索步进。

8.如权利要求7所述的高动态低信噪比环境下的信号捕获方法，其特征在于，所述步骤S1中，根据信号动态范围计算全积分周期内信号的时域最大偏移量，将每个分数据段的相关积分的长度范围设置为在m个半码片的基础上根据时域最大偏移量进行扩展。

9.如权利要求1-6中任意一项所述的高动态低信噪比环境下的信号捕获方法，其特征在于，所述步骤S3中，根据FFT运算所需点数I，选取一定点数的分段相干插值数据进行相干累加运算，每组数据中，每N/I进行一次相干累加。