[发明专利]适用于重复使用轨道飞行器的极高动态扩频信号快捕方法

摘要

本发明涉及适用于重复使用轨道飞行器的极高动态扩频信号快捕方法，首先计算扩频信号快捕参数，接着生成基于掩码的多路伪码，最后通过轮流进行FFT分析实现扩频信号的快速捕获，具体为：将载波频率进行分段，在每一个频率段内分别进行信号捕获；利用掩码方式产生多路并行伪码，将每路伪码与输入信号进行部分相关运算，多路并行相关运算结果轮流作FFT变换以节省资源；当遍历完全部频段后，便可得到载波多普勒及伪码相位的精确值；本发明有效解决了重复使用轨道飞行器扩频信号快捕问题，实现了附加极大的多普勒频偏及动态范围的扩频信号快速捕获，且占用最低的FPGA资源。

主权项

适用于重复使用轨道飞行器的极高动态扩频信号快捕方法，其特征在于包括如下步骤：步骤（一）、计算扩频信号快捕参数，具体过程如下：（1）、根据需要的捕获时间T，通过如下公式确定多普勒频率分段数M与伪码并行相关路数K之间的关系： T = 2 L 2 M R c K 其中：L为扩频信号长度；Rc为码速率；（2）、确定每一频率分段内最大的多普勒捕获范围fmax： f max = 2 F max M 其中：多普勒范围为（‑Fmax，Fmax）（3）、根据最大的多普勒捕获范围fmax，确定伪码部分相关长度X： X = R c nf max 其中：n为多普勒补偿范围系数，取值为1/2～1/3；（4）、确定K路伪码中每一路伪码信号的部分相关段数P为： P = M X ; （5）、对P个部分相关段数内的数据分别求和，则每一路伪码通道得到P个部分相关结果，再对P个部分相关结果进行多普勒FFT分析，其中分析点数为N，得到多普勒谱峰，根据所述谱峰位置获得多普勒频率值；步骤（二）、生成基于掩码的多路伪码，具体过程如下：（6）、根据给定的伪码多项式g（x）和初相生成第一路本地伪码序列D0;（7）、其余K‑1路本地伪码序列Dn采用掩码多项式的方法生成，即：通过将移位寄存器输出与不同的掩码多项式m(x)异或，对异或结果进行模二 求和，得到不同相位差的伪码序列Dn，其中n∈(1,K‑1)；步骤（三）、进行扩频信号的快速捕获，具体方法如下：（8）、根据步骤（一）得到的伪码部分相关长度X将步骤（二）得到的K路伪码与输入信号进行部分相关运算，得到K路数据，其中每路数据包括P个部分相关结果；（9）、对每路的P个部分相关结果进行分析点数为N的FFT分析；（10）、重复步骤（9），完成K路部分相关结果的FFT分析；（11）、对输出的K路FFT结果中搜索最大谱峰，若最大谱峰超过设定的门限，则认为本地伪码与输入信号对齐，所述最大谱峰位置即为多普勒频率，将最大谱峰所在路的伪码输出提供给跟踪环路使用；若最大谱峰未超过设定的门限，则滑动伪码，返回步骤（8）。