[发明专利]基于局部大值分布规律的高效频率搜索方法

说明书

本发明公开了基于局部大值分布规律的高效频率搜索方法，属于航天测控通信技术领域，本发明旨在降低误捕概率的同时降低捕获时间。包括如下步骤：执行第一搜索阶段，检测直扩信号，并针对直扩信号进行频率搜索，搜索步进设置为Δα；搜索的初始频点设置为fsubgt;ini/subgt;，在当前第一搜索阶段，第j次搜索对应的频点记为fsubgt;j/subgt;＝fsubgt;ini/subgt;+(j‑1)Δα，对应的检测量为Vsubgt;j/subgt;；设判决门限为γ，则当Vsubgt;j/subgt;≥γ时，当前搜索阶段结束，执行步骤二；记当前搜索频点为fsubgt;th/subgt;，并记当前检测量为Vsubgt;th/subgt;；第一搜索阶段的频率搜索次数为N＝(fsubgt;th/subgt;‑fsubgt;ini/subgt;)Δα+1；执行第二搜索阶段约束频率搜索范围，具体为：后续搜索频点限定为满足fsubgt;i/subgt;＝fsubgt;th/subgt;+mRsubgt;c/subgt;+nfsubgt;s/subgt;，每个搜索频点记对应的检测量为{Vsubgt;1/subgt;,Vsubgt;2/subgt;,Vsubgt;M/subgt;}；选大判决为Vsubgt;max/subgt;＝max{Vsubgt;th/subgt;,Vsubgt;1/subgt;,Vsubgt;2/subgt;,Vsubgt;M/subgt;}，则Vsubgt;max/subgt;对应的频点作为最终的频率估计值。

技术领域

本发明涉及航天测控通信技术领域，具体涉及一种基于局部大值分布规律的高效频率搜索方法。

背景技术

直接序列扩频信号(简称直扩信号)因其抗干扰、抗截获等优点被广泛用于航天测控系统中。直扩信号的捕获需要在接收机跟踪之前粗略的估算出该信号的频率和伪码相位值，以帮助接收机对跟踪环路进行初始化和信号跟踪。因此信号捕获的性能对跟踪环路能否成功牵入、锁定和正常跟踪接收信号至关重要。

通常，通过对输入信号与本地伪码及载波做相关处理和能量积累得到检测量，与预设门限作比较，来判决信号是否捕获成功。如果把所有可能的频率和码相位所在的区域范围进行网格划分，那么信号的捕获就是对这个二维网格进行搜索，并锁定正确单元格的过程。所以，搜索策略的选择和设计直接影响着信号捕获的性能，优化搜索策略可以提高信号捕获性能。

对于频率搜索，从搜索方式的角度对常规搜索策略进行分类，可以分为串行搜索和并行搜索。串行搜索方式首先确定频率的搜索范围，然后按照一定的顺序对该范围内的各个频点逐一进行搜索，获得检测变量。串行搜索实现简单，但是搜索速度较慢。并行搜索利用FFT变换完成频率搜索，一定程度上可以减少计算量，加快搜索速度。但是对于频率搜索范围较大的场合，会大幅增加硬件实现复杂度。为提高直扩信号捕获性能，在常规搜索方法的基础上，大量改进的搜索策略相继被提出，如可降低误捕概率的全局搜索策略、可降低搜索规模的局部搜索策略及可提高捕获精度的智能搜索策略等。

复杂空间电磁环境对航天测控系统提出了更多挑战。为了应对局部频段的突发恶意干扰，提高系统灵活性和安全性，要求航天测控信号频率具备广域适变能力。对此，接收端需在广域频带上实现盲接收，这势必会造成搜索规模的大幅增加。常规全局搜索策略的捕获时间大大延长，常规局部搜索策略的误捕概率也大大增加。因此，针对广域频率适变的航天测控信号捕获问题，需要进一步研究高效可靠的捕获方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了出一种基于局部大值分布规律的高效频率搜索方法，旨在降低误捕概率的同时降低捕获时间。

为达到上述目的，本发明的技术方案-一种基于局部大值分布规律的高效频率搜索方法，包括如下步骤：