[发明专利]一种基于USB测控体制的捕获算法

说明书

一种基于USB测控体制的捕获算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)捕获起始阶段：将滤波后的信号送入FFT谱分析模块，对输入信号进行FFT运算，经过FFT判定窗处理后与判定门限进行比较，选出高于门限的频率点；步骤2)判定信号是否有效阶段：当频率点在幅度和频率分布上对称时，则将鉴定出的频率送入混频模块补偿，同时启动锁频环；若频率点的分布不表现出对称性，则判定输入信号存在干扰或其他异常情况，信号捕获不予通过；步骤3)在跟踪阶段：FFT谱分析模块保持工作，监视频谱的对称性，如果发现频谱异常，则给出错误信号给锁频环进行复位。

技术领域

本发明涉及一种基于USB测控体制的捕获算法，应用于包括卫星测控通信、卫星导航、移动通信等领域。

背景技术

随着深空探测、载人航天、商业航天等航天技术的深入发展，卫星测控功能越来越复杂，形成了多种不同体制和功能的航天测控系统，但是统一S频段(USB)测控系统仍然是其中很重要的测控手段之一。随着数字信号处理技术的迅速发展，USB测控应答机逐步采用中频数字化处理方式来实现，以满足航天测控系统通用性、继承性、灵活性的要求。

在USB测控系统数字化处理中，残差载波的捕获有助于副载波信号和侧音信号的同步与跟踪。当双捕阶段含有副载波信号或者跟踪阶段输入信号微弱使得环路短暂失锁重新捕获时，由于残差载波两侧大谱线的存在，有可能存在环路错锁到错误频率上的风险。

发明内容

针对环路错锁到错误频率上的风险，提出了一种基于USB测控体制的捕获算法，采用FFT与锁频锁相环相结合的捕获跟踪方法，利用PM信号频谱对称性的特点，快速捕获残差频率，并依此判别干扰信号有效防止接收环路假锁，进而适应USB测控应答机大动态多普勒变化及低灵敏度的要求。

本发明的一种基于USB测控体制的捕获算法，包括以下步骤：

步骤1)：捕获起始阶段

将滤波后的信号送入FFT谱分析模块，对输入信号进行FFT运算，经过FFT判定窗处理后与判定门限进行比较，选出高于门限的频率点；

步骤2)：判定信号是否有效阶段

当频率点在幅度和频率分布上对称时，则将鉴定出的频率送入混频模块补偿，同时启动锁频环；

若频率点的分布不表现出对称性，则判定输入信号存在干扰或其他异常情况，信号捕获不予通过；

步骤3)：在跟踪阶段

FFT谱分析模块保持工作，监视频谱的对称性，如果发现频谱异常，则给出错误信号给锁频环进行复位。

进一步，对于基于USB测控体制的捕获算法，其特征在于以下几点：

1、捕获起始阶段，FFT谱分析模块在整个信号的多普勒范围内对输入信号进行FFT运算，经过FFT判定窗处理后与判定门限进行比较，选出高于门限的频率点；

2、当频率点在幅度和频率分布上对称时，判定输入信号有效，将频率点的顺序排序后的中心值作为残留载波频率值，补偿到混频模块，同时产生一个启动信号，用于启动FLL环工作，FLL环对残留载波频率进行精确的跟踪；若频率点的分布不表现出对称性，则判定输入信号存在干扰或其他异常情况，信号捕获不予通过；

3、在跟踪阶段，FFT谱分析模块保持工作，监视频谱的对称性，若发现信号频谱不以残留载波为中心对称，则判定为假锁状态，信号捕获跟踪异常，此时FFT谱分析模块产生错误指示信号对FLL环进行复位，并将混频模块的本地载波频率置为FFT检测到的中心信号频率。