[发明专利]一种基于下采样-串行FFT的高动态低信噪比信号粗捕获方法

权利要求书

1.一种基于下采样-串行FFT的的高动态低信噪比信号粗捕获方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、接收机以采样率f_s采样以接收离散信号序列，设当前时刻为n，则始终保持一个由当前得到的采样点r(n)以及之前n-N+1个时刻的采样点组成的序列r，即使r类似于一个长度为N的队列，每收到一个采样点就将其压入r最前端，并且将其最末端的采样点删除，转入步骤2；

步骤2、以下采样率d对r进行抽取，得到长度为N/d的序列，对此序列进行FFT得到y_n，转入步骤3；

步骤3、如果n＞d-1，将当前时刻得到的y_n与之前n-d+1个时刻得到的FFT序列平方求和得到z_n，即：

其中y_i(j)表示y_n中的第j个元素，z_n(j)表示z_n中的第j个元素，转入步骤4；如果n＜d-1，则返回步骤2；

步骤4、设置合适的门限T以及常数C，找到序列z_n中元素的最大值将其与门限T进行比较，转入步骤5；

步骤5、如果当前时刻以及之前连续C-1个时刻的z_n最大值均大于T，则说明检测到信号，记下第一次检测到信号的时刻n_A；继续执行步骤1～4进行检测，直到出现z_n小于门限值时停止，记下停止时刻为n_B，转入步骤6；

步骤6、根据n_A和n_B生成峰值序列找到序列中的最大值，假设最大值在序列中的位置为n_C，则可以计算出精确的同步位置为：

n_s＝n_A+n_C-C+1

至此，捕获环节完成，转入步骤7进行频率估计；

步骤7、根据信号检测得到的同步时刻n_s找到中元素的最大值位置p；生成序列：

以及相应的相位补偿向量对y_f进行相位补偿得到y′_f：

y′_f(i)＝y_f(i)D_p(i),i＝0,1,...,d-1

计算y′_f的FFT序列Y′_f，找到序列Y′_f的最大值位置q后，按照以下公式估计信号频率：