[发明专利]基于宽带跳频系统的频偏估计与补偿方法

摘要

本发明提供了一种基于宽带跳频系统的频偏估计与补偿方法，将待发送的每个消息分成多个脉冲，且每个脉冲两端均增加由已知伪随机序列组成的同步帧头；将接收到的同步帧头前后两端分别与本地PN码复相关，得到频偏估计值；对不同频点频偏估计值先进行归一化处理，并利用信噪比估计信息作为加权值加权求和，得到较为准确的频偏估计值，再反归一化后，分别针对不同频点进行补偿，得到每个脉冲的相偏估计值；再次进行相偏补偿，最终恢复接收数据，进行相干解调。本发明能够在高速宽带跳频系统下估计和补偿频偏相偏，尤其在复杂电磁环境下有较好的性能。

主权项

1.一种基于宽带跳频系统的频偏估计与补偿方法，其特征在于包括下述步骤：(1)在发射端，将待发送的每个消息分成多个脉冲，且每个脉冲两端均增加由已知伪随机序列组成的同步帧头；(2)在接收端，将接收到的同步帧头前后两端分别与相对应的本地PN码进行复相关运算，得到频偏相偏所产生的相位偏移θ_pre、θ_pos，并将其相减，得到频偏估计值其中，Δθ＝θ_pos‑θ_pre，N为同步帧头长度，θ_pre为前同步帧头与相对应的本地PN码复相关后产生的频偏相偏的相位偏移，θ_pos为后同步帧头与相对应的本地PN码复相关后产生的频偏相偏的相位偏移；将每个频点所得到的频偏值Δf'_i根据对应的频点进行归一化处理，得到统一的频率偏移值(3)利用各频点所对应的信噪比估计值作为加权系数，对各频点的频率偏移值进行加权平均，得到频偏估计平均值将所得到的频偏估计平均值再次反归一化处理，到各频点所对应的频偏并进行频偏补偿处理；在进行频偏补偿时，将接收数据与同步帧头一并补偿；(4)频偏补偿后同步帧头前后两端的相位偏移θ′_pre和θ′_pos相等，将θ′_pre和θ′_pos以信噪比估计值作为加权系数加权求和，得到每个脉冲的相偏估计值再次进行相偏补偿，最终恢复接收数据，进行相干解调；详细步骤为：首先，在对接收数据进行频偏补偿的同时也补偿式中的θ_pre和θ_pos，得到θ′_pre和θ′_pos：θ′_pre＝j2π(Δft₀+φ_i,pre)               (11)θ′_pos＝j2π(Δft₀+φ_i,pos)                (12)其中，Δf为频偏平均值，t₀为脉冲起始时刻，并将通过累加求和得到相差估计值其中，SNR_pre、SNR_pos分别表示同步帧头先后PN序列所估计的信噪比信息，φ_i,pre表示前同步帧头的相偏值，φ_i,pos表示后同步帧头的相偏值，φ′为估计的相位偏差。