[发明专利]一种突发MSK直扩通信同步检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种突发MSK直扩通信同步检测装置及方法，属于信号检测技术领域，解决了现有检测装置算法复杂、检测效率低的问题。该装置包括，信号预处理模块，基于模拟射频信号获得包括多个同步序列的数字中频信号；多个同步序列检测模块，分别用于检测对应的同步序列；通过多个滤波器基于数字中频信号获得多个数值序列，基于同步序列对应的同步码元从多个数值序列中抽取、选择相应的数值，以计算获得时域相关值，进而判断数字中频信号中是否包含该同步序列；同步脉冲联合检测模块，基于检测到的同步序列的数量、时间确定数字中频信号中是否存在通信信息以及该通信信息的位置，该同步检测装置具有算法简单、计算量小、检测效率高的优点。

技术领域

本发明涉及信号检测技术领域，尤其涉及一种突发MSK直扩通信同步检测装置及方法。

背景技术

对于突发的数据通信，信息为脉冲式调制且位置未知，目前一般采用扩频技术，在发射的数据帧前插入一组具有优良自相关性的扩频序列用于系统同步，接收机对同步序列进行检测确定信息是否存在以及信息具体位置，再解析后续数据信息得出传输的原始信息。

MSK调制是一种特殊的FSK调制方式，与传统的BPSK/QPSK等调制方式不同，MSK调制通过改变发射信号频率实现码元0/1的传输。对于连续波MSK，可利用锁相环路实现载频锁定；对于突发通信式的脉冲MSK调制，很难在短时间内恢复出窄脉冲信号的载频。非相干解调可在信号载频相位未知条件下完成解调，因此突发MSK通信一般采用非相干解调方式。

现有的同步序列检测方法包括，一是先解调后解扩的算法，如过零检测法；二是使用FFT、延迟相乘、分段自相关等算法；三是使用匹配滤波器等，通过时域相关计算，将中频采样信号先下变频到基带，再利用数字滤波器进行滤波，以对同步序列进行检测。

现有技术至少存在以下缺陷：一是先解调后解扩的算法，损失了宝贵的扩频增益、检测性能差；二是使用FFT的检测算法等，算法复杂度高、检测效率低；三是使用匹配滤波器等，现将中频采样信号先下变频到基带，再进行滤波，算法仍相对复杂，检测效率较低。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种突发MSK直扩通信同步检测装置及方法，用以解决现有同步序列信号检测装置、计算复杂度高、扩频增益低及检测效率低的问题。

一方面，本发明提供了一种突发MSK直扩通信同步检测装置，包括：

信号预处理模块，用于基于接收到的模拟射频信号获得包括多个同步序列的数字中频信号；

多个同步序列检测模块，分别用于检测对应的同步序列；所述同步序列检测模块分别通过多个滤波器对所述数字中频信号进行匹配滤波对应获得多个数值序列，基于该同步序列对应的同步码元从所述多个数值序列中抽取、选择相应的数值，以计算获得时域相关值，根据该时域相关值判断所述数字中频信号中是否包含该同步序列，若是，记录检测到该同步序列的时间；

同步脉冲联合检测模块，基于检测到的同步序列的数量以及检测到同步序列的时间确定所述数字中频信号中是否存在通信信息以及该通信信息的位置。

进一步的，所述同步序列检测模块包括：

四个滤波器，用于分别对数字中频信号进行码元内匹配滤波，对应得到四个数值序列；

移位寄存和抽取单元，用于分别对四个数值序列进行移位存储，以及分别从四个数值序列中以预设间隔抽取相应的数值，对应获得第一数值序列、第二数值序列、第三数值序列和第四数值序列；

时域计算单元，用于基于同步序列对应的同步码元从所述第一数值序列和第二数值序列中选择相应的数值组成第一匹配数值序列，以及从所述第三数值序列和第四数值序列中选择相应的数值组成第二匹配数值序列，并基于所述第一匹配数值序列和第二匹配数值序列计算获得时域相关值；

动态门限计算单元，用于实时计算动态门限；