[发明专利]相干多载波捕获方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种相干多载波捕获方法及装置，其中方法包括：对于子载波信号的接收信号，生成子载波的多普勒因子/码相位二维平面，在二维平面上搜索码相位最大值，作为码相位估计值；根据码相位估计值计算子载波的载波相位补偿量，结合二维平面获得经载波相位补偿后的接收信号，将所有子载波的补偿后的接收信号进行相干合并；将合并后的接收信号与预设的监测门限比较，获得超出监测门限的相关峰，根据相关峰在子载波的二维平面上的多普勒因子和码相位分别获得子载波的频偏值和传播时延。本发明实施例克服了非相干捕获方法在高动态、大频点覆盖范围、弱信号环境下的不足，使捕获性能大幅度提高，缩短平均捕获时间。

技术领域

本发明涉及多载波直接序列扩频通信技术领域，更具体地，涉及一种相干多载波捕获方法。

背景技术

MC-DS-CDMA技术作为单载波直接序列扩频码分多址技术(SC-DS-CDMA)和多载波(MC)技术的有机结合，在性能上既保持了DSSS信号在抗窄带干扰、低截获概率等方面的优势，又兼备了多载波技术在频谱利用率、抗频率选择性衰落和强干扰躲避方面的优良特性，可以有效应对低轨卫星通信星座系统面临的上述挑战，可以适用于低轨卫星(LEO)卫星通信系统。

LEO系统具有低信噪比、高动态、低延时等特征，然而，作为4G备选技术，目前关于MC-DS-CDMA系统捕获技术的研究多集中于地面移动通信背景，且采用基于非相干结构的MC-DS-CDMA信号联合码捕获算法。该算法通过非相干合并分散在各个子载波上的能量和扩频增益，一定程度上提升了MC-DS-CDMA信号在低信噪比环境下的虚漏警性能，但非相干的合并方式不可避免的引入了信噪比损失，且随着参与合并的子载波数目的增多，该损失也随之增大，使分散在各个子载波上的扩频增益无法得到充分利用，恶化MC-DS-CDMA接收机的捕获性能；此外，该算法还存在因为忽略了多普勒较大时相关结果峰值位置不统一无法直接合并的问题，因此并不适用于实际的低轨卫星通信星座系统。

发明内容

本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的相干多载波捕获方法及装置。

第一个方面，本发明实施例提供一种相干多载波捕获方法，包括：

对于任意一个子载波信号的接收信号，生成所述子载波的多普勒因子/码相位二维平面，在所述二维平面上搜索码相位最大值，作为最接近真实情况的码相位估计值；

根据所述码相位估计值计算子载波的载波相位补偿量，结合所述二维平面获得经载波相位补偿后的接收信号，将所有子载波的补偿后的接收信号进行相干合并，获得合并后的接收信号；

将所述合并后的接收信号与预设的监测门限比较，获得超出所述监测门限的相关峰，对于任意一个子载波，根据所述相关峰在所述子载波的所述二维平面上的多普勒因子和码相位分别获得子载波的频偏值和传播时延。

第二个方面，本发明实施例提供一种相干多载波捕获装置，包括：

码相位估计值获得模块，用于对于任意一个子载波信号的接收信号，生成所述子载波的多普勒因子/码相位二维平面，在所述二维平面上搜索码相位最大值，作为最接近真实情况的码相位估计值；

相干合并模块，用于根据所述码相位估计值计算子载波的载波相位补偿量，结合所述二维平面获得经载波相位补偿后的接收信号，将所有子载波的补偿后的接收信号进行相干合并，获得合并后的接收信号；

捕获模块，用于将所述合并后的接收信号与预设的监测门限比较，获得超出所述监测门限的相关峰，对于任意一个子载波，根据所述相关峰在所述子载波的所述二维平面上的多普勒因子和码相位分别获得子载波的频偏值和传播时延。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。