[发明专利]一种数据速率可变的非相干扩频通信装置有效
| 申请号： | 201810811701.1 | 申请日： | 2018-07-23 |
| 公开（公告）号： | CN108988906B | 公开（公告）日： | 2019-10-22 |
| 发明（设计）人： | 汪颜;李静芳;王立功;陈敬乔;张丽娜 | 申请（专利权）人： | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 |
| 主分类号： | H04B1/7075 | 分类号： | H04B1/7075;H04B7/185;H04L1/00 |
| 代理公司： | 河北东尚律师事务所 13124 | 代理人： | 王文庆 |
| 地址： | 050081 河北省石家*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种数据速率可变的非相干扩频通信装置，涉及实现在低信噪比条件下，数据速率逐比特可变，扩频码速率可配置,抗多普勒性能强，同步速度快的非相干扩频调制解调数据传输。其中采用频率扫描、并行部分相干结合非相干累积实现大频偏范围的非相干扩频信号的快速捕获，采用数字平均滤波结合平方滤波实现非相干扩频信号的符号定时同步。该发明具有集成化程度高、可移植性强、重量轻、功耗低、整机调试工作量小、接口简单灵活、功能易扩展、性能稳定可靠等特点，整套电路设备集成于一个长292mm、宽185mm、高28mm的方形终端内，重量为0.6kg，特别适合于体积和重量受限的机载卫星通信系统中作为非相干扩频调制解调信道传输终端应用。 | ||
| 搜索关键词： | 相干 扩频调制解调 扩频通信装置 扩频信号 速率可变 符号定时同步 机载卫星通信 多普勒 低信噪比 电路设备 可移植性 快速捕获 频率扫描 平均滤波 数据传输 信道传输 整机调试 终端应用 集成化 可配置 扩频码 重量轻 可变 功耗 滤波 频偏 受限 工作量 并行 终端 灵活 | ||
【主权项】：
1.一种数据速率可变的非相干扩频通信装置，其特征在于：包括相互连接的非相干扩频调制电路(A)、中频调制解调电路(B)、非相干扩频解调电路(C)、监控电路(D)和电源电路(E)；其中非相干扩频调制电路(A)用于接收监控电路(D)发送的监控信息，并进行解析后分发至其内部数字模块，同时解析出中频收发频率及发送增益信息指令输出至中频调制解调电路(B)；还用于接收对外数据接口输入的数据信号，调制成基带信号后输出至中频调制解调电路(B)；中频调制解调电路(B)用于根据中频发频率及发送增益信息指令完成基带信号到S频段的信号的变频处理，将变频后的非相干扩频调制信号通过装置的中频输出接口输出；中频调制解调电路(B)还用于通过装置对外中频入接口接收非相干扩频中频信号，根据中频收频率指令完成S频段信号到基带信号的变频处理，输出至非相干扩频解调电路(C)，中频调制解调电路(B)的中频收发频率及发送增益信息指令由非相干扩频调制电路(A)解析后转发，中频调制解调电路(B)的中频解调参考时钟由非相干扩频解调电路(C)输入；非相干扩频解调电路(C)用于将变频后的信号进行非相干扩频解调处理，输出解调后的时钟到装置对外时钟接口，输出解调数据信号到装置对外数据接口，还用于将监控信息上报至监控电路(D)，还用于产生中频解调参考时钟输出到中频调制解调电路(B)；监控电路(D)用于接收外部串口输入的监控信息，解析处理后将非相干扩频调制电路(A)和中频调制解调电路(B)的配置信息输出至非相干扩频调制模块(A)，还用于将非相干扩频解调电路(C)上报的监控信息解析后从外部串口输出。
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- 2016-03-24 - 2018-02-27 - H04B1/7075
- 本发明提出了一种NAVDAT中基于PN序列的同步方法，该方法包括如下步骤(1)在NAVDAT发送端，在OFDM符号的子载波上插入接收端已知的PN序列作为同步头；(2)在NAVDAT接收端，采用与本地PN序列相关的方法来进行时间同步；(3)使用当前相关值与窗内相关值均值的比值作为相关峰的度量标准；(4)通过相同PN序列频域共轭相关的方法来完成频率同步；本发明充分复用进行频率同步的PN序列来进行时间同步，提高时间同步准确性，使用当前相关值与窗内相关值均值的比值作为相关峰的度量标准，消除了实际接收信号的幅度对相关峰值大小的影响，采用频域共轭相关的方法来完成频率同步，本发明中的同步方法具有实现简单，计算复杂度低，同步准确度高等优点。
- 直扩MSK信号的全数字接收方法-201510441988.X
- 袁美娟;蔡雨琦;蒋芸茹;鲍昱蒙;孙红磊;施镇峰;谢仁宏;芮义斌;郭山红;李鹏 - 南京理工大学
- 2015-07-24 - 2018-01-05 - H04B1/7075
- 本发明提供了一种直扩MSK信号的全数字接收方法，包括将直扩MSK信号构造成近似直扩BPSK信号，在高动态环境下采用基于多普勒补偿‑FFT的伪码相位和载波多普勒频偏的二维联合捕获算法对构造后的近似直扩BPSK信号进行捕获，对捕获后的伪码相位和载波相位进行跟踪，及对同步后的信号通过解扩、解调、检测等处理恢复出发送数据。
- 一种高效同步的并行组合扩频系统发射与接收方法-201510058985.8
- 李北明;郭黎利;孙志国;姜晓菲;王俊;齐书恒 - 哈尔滨工程大学
- 2015-02-05 - 2017-08-04 - H04B1/7075
- 本发明公开了一种高效同步的并行组合扩频系统发射与接收方法。发射方法为将训练序列和r‑1个序列进行叠加发射；接收方法为步骤一，天线接收信号；步骤二训练序列同步模块将接收的信号与初始本地载波信号相乘；步骤三训练序列相关器输出模块将接收到的信号与初始捕获相位的本地训练序列进行相关处理，将结果与门限比较，如果大于门限，转到步骤四；如果小于门限，调整本地训练序列的捕获相位和本地载波相位，返回步骤二；步骤四训练序列同步模块将结果传送给并行组合扩频M‑1个相关器，选择出r‑1个序列，判断r‑1个序列是否都大于门限，如果小于，得到训练序列；如果大于，从r‑1个序列中选择最大序列，进行逆映射恢复数据。
- 通信设备-201310657020.1
- 宝地卓 - 索尼半导体解决方案公司
- 2013-12-06 - 2017-07-21 - H04B1/7075
- 一种通信设备，包括多普勒偏移量计算单元，被配置为计算通过以预定载波频率对使用预定扩频码进行了频谱扩散的信号进行调制而获得的接收信号的多普勒偏移量；频移量设置单元，被配置为根据多普勒偏移量设置频移量；频率转换单元，被配置为对接收信号的频率偏移频移量；相干叠加单元，被配置为对接收信号执行相干叠加；扩频码生成单元，被配置为生成扩频码；以及相位检测单元，被配置为执行相干叠加的计算结果和生成的所述扩频码之间的相关性计算，并根据所述相关性计算的结果检测所述接收信号的所述扩频码的相位。
- 类噪声Chirp扩频信号设计及快速捕获方法-201510416097.9
- 郇浩;冯楚莹;吕品;陶然 - 北京理工大学
- 2015-07-15 - 2017-07-11 - H04B1/7075
- 本发明涉及一种类噪声Chirp信号基扩频信号的设计与快速捕获方法，属于无线通信技术领域。本发明通过利用类噪声Chirp信号(Chirp Noise Waveform,CNW)的时频耦合特性与抗多普勒频偏特性，仅需时域一维搜索就能同时完成伪码捕获和载波多普勒频偏估计。本发明在发射端利用正交调制，在I,Q两路分别将数据符号和CNW信号同时发送出去；在接收端利用两组匹配滤波器匹配CNW信号，同时估计出时延和多普勒频偏。对比现有技术，本发明方法能够有效增强通信传输的安全性、提高频率利用率、大幅度降低信号捕获时间，在获得较高传输效率的同时亦能满足通信实时性要求。
- 一种改进的补零与频域采样相结合的PN码快速捕获算法-201510200043.9
- 闫志伟;杨涛;冯辉;胡波 - 复旦大学
- 2015-04-26 - 2017-05-10 - H04B1/7075
- 本发明属于通信技术领域，具体为改进的补零与频域采样相结合的PN码快速捕获算法。本发明方法首先对本地序列进行相加处理，对接收序列进行时域降采样，分别得到新的本地序列和降采样后的接收序列；然后，通过频域采样构造新的本地序列部分频域集，与降采样后的接收序列进行相关运算，实现相位粗捕获；最后，通过去除采样相位模糊度操作实现细搜索，得到序列精确相位。理论分析和仿真结果表明，该方法扩大了伪码搜索范围，降低了伪码搜索计算复杂度，节省了计算开销，提高了搜索效率，具有良好的捕获效果。
- 一种突发扩频信号的快速捕获方法-201410425776.8
- 刘鲁涛;赵忠凯;曲丽娜 - 苏州芸芮懿电子科技有限公司
- 2014-08-27 - 2017-01-18 - H04B1/7075
- 本发明公开了一种突发扩频信号的快速捕获方法，步骤一，对接收的中频信号分别乘以本地载波的同相分量和正交分量，获得剥离载波后的I路信号和Q路信号；步骤二，对I路信号进行匹配滤波处理，对Q路信号进行匹配滤波处理；步骤三，将经过匹配滤波处理的I路信号作为实部，将经过匹配滤波处理的Q路信号作为虚部，组成一路复信号；步骤四，将该路复信号进行模方运算；步骤五，将该路复信号的能量值进行M次累加处理；步骤六，判断连续两次的能量累加值中的最大值是否大于预设的阈值，如果是，则捕获成功，如果不是，将本地载波的频率增加Δf，则重复步骤一到步骤六。解决了现有捕获方法中同步头中数据的大量使用降低了数据传输的效率和信号的隐蔽性的问题。
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