[发明专利]一种星载扩频接收机及其提高载波捕获精度的方法

摘要

本发明公开了一种星载扩频接收机提高载波捕获精度的方法，通过包括电源、中频处理机和射频模块的星载扩频接收机与地面测控站配合完成测控工作，通过射频模块接收地面测控站的多通道扩频信号，并将扩频信号通过该射频模块变为中频信号，通过中频处理机对中频数字信号进行数字下变频、时域并行快速捕获、门限检测判决、载波频率遍历搜索以及粗捕后估计过程，捕获并通过三角插值方法估计得出扩频信号比较准确的载波频率，并将该载波频率提供给中频处理机的跟踪单元实现细捕获过程，从而解调出基带信息，并建立星地测控通信的上行链路。通过该粗捕后估计方法计算出更为准确的捕获频率值，从而缩短跟踪锁定时间，并加快星载扩频接收机工作响应速度。

主权项

一种星载扩频接收机提高载波捕获精度的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）数字下变频：中频处理机的快速捕获单元在星载扩频接收机载波频率的搜索范围中选取一个本地中频载波频率，并以此生成I、Q两路载波，与星载扩频接收机接收到的一中频数字信号进行数字下变频，将中频数字信号变频至零中频附近的I、Q正交信号；（2）时域并行快速捕获：先对本地I、Q正交信号进行内插抽取，接着进行快速傅立叶变换FFT处理，与本地伪码的FFT共轭结果进行复数乘法，并对复数乘法结果进行快速傅立叶逆变换IFFT处理，求得时域各个扩频码相位的相关值；（3）设计门限检测判决：对求得的时域各个扩频码相位的相关值进行最大值选取，并计算噪声均值的模方取大过程，根据相关值最大值和噪声均值的比值进行门限检测判决，从而判定是否在某处扩频码相位上存在大于噪声均值的相关值，并判定为捕捉到信号；（4）载波频率搜索的遍历：当在该载波频率上有一个扩频码相位的相关值通过门限检测判决时，则说明捕获到扩频信号，则进入步骤（5）；当未通过信号判决门限时，则说明未成功捕获到扩频信号，在载波频率的搜索范围中以Δf为间隔选取下一个本地载波频率，并重复步骤（1）至步骤（4），直至所有本地载波频率范围依次搜索完成；（5）粗捕后估计：在某一频率fi上的某个扩频码相位上，快速捕获单元搜索到扩频信号， 且快速捕获单元向粗捕后估计提供若干捕获计算结果，并通过一估计算法对所述捕获计算结果估计得出较准确的频率值。