发明名称 一种带有频差估计的软信号识别和扩频码捕捉方法
摘要 本发明的一种带有频差估计的软信号识别和扩频码捕捉方法,它有助于在存在频差情况下提高正确识别信号和捕获扩频码的概率。它提出了采用双重判决门限并结合频差估计的软SR/CA方法,对抽样信号的处理包括如下过程:抽样信号与本地扩频码进行匹配相关,计算判决变量,然后与高低门限进行比较,进而决定是否需要进行频差校正。本发明在一路SR/CA的基础上,通过合理设置高低双重判决门限,使得当判决变量介于高低门限之间时,能够进行进一步结合频差估计方法校正频差后再进行判决,这样就能够在虚警概率基本不变的情况下增加信号识别的概率,进而能够提高系统的检测概率。
申请公布号 CN101854189B 申请公布日期 2013.05.08
申请号 CN201010178018.2 申请日期 2010.05.20
申请人 中国人民解放军理工大学 发明人 王金龙;沈良;任国春;程云鹏;郑学强;张玉明
分类号 H04B1/7075(2011.01)I 主分类号 H04B1/7075(2011.01)I
代理机构 南京天华专利代理有限责任公司 32218 代理人 夏平
主权项 1.一种带有频差估计的软信号识别和扩频码捕捉方法,即软SR/CA,其特征是具体步骤如下:<b>步骤一:</b>初始化——设定高低判决门限<img file="650858DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="44" he="25" />,码片周期是<img file="37977DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="17" he="25" />,频差校正时间段<img file="345462DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="21" he="25" />,频差校正时间<img file="672275DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="40" he="20" />时,将数字压控振荡器(NCO)复位;<b>步骤二:</b>接收端将接收的信号<img file="407013DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="32" he="28" />经NCO进行下变频处理得到基带信号<img file="891215DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="33" he="28" />信号,<img file="500926DEST_PATH_IMAGE007.GIF" wi="157" he="30" />,其中<img file="511607DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="42" he="28" />是取实部,<img file="417246DEST_PATH_IMAGE009.GIF" wi="18" he="25" />是NCO的输出频率,将基带信号<img file="451062DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="33" he="28" />通过码片匹配滤波器<img file="162666DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="40" he="25" />输出,得到连续信号<img file="965537DEST_PATH_IMAGE011.GIF" wi="33" he="29" />,<img file="104394DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="120" he="29" />;<b>步骤三:</b>对码片匹配滤波器的输出<img file="124040DEST_PATH_IMAGE011.GIF" wi="33" he="29" />以码片速率<img file="373756DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="33" he="37" />抽样得到抽样信号<img file="296713DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="32" he="29" />,然后用本地扩频码<img file="544154DEST_PATH_IMAGE015.GIF" wi="17" he="26" />进行匹配得到一系列相关值<img file="614878DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="33" he="22" />,可表示为:<img file="605968DEST_PATH_IMAGE017.GIF" wi="156" he="46" />其中<img file="819650DEST_PATH_IMAGE018.GIF" wi="16" he="18" />为扩频码长度;<b>步骤四:</b>将得到的一系列相关值<img file="237993DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="33" he="22" />经过平方、平滑得到<img file="530434DEST_PATH_IMAGE019.GIF" wi="33" he="22" />,其中<img file="325214DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="20" he="20" />是平滑因子,<img file="455719DEST_PATH_IMAGE019.GIF" wi="33" he="22" />表示为:<img file="107280DEST_PATH_IMAGE021.GIF" wi="126" he="46" /><b>步骤五:</b>每隔<img file="90280DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="17" he="25" />时间宽度,选择<img file="485489DEST_PATH_IMAGE018.GIF" wi="16" he="18" />个平滑结果<img file="971965DEST_PATH_IMAGE022.GIF" wi="158" he="25" />中的最大值<img file="60007DEST_PATH_IMAGE023.GIF" wi="50" he="25" />,其位置作为捕捉位置<img file="264723DEST_PATH_IMAGE024.GIF" wi="35" he="26" />,表示为:<img file="463624DEST_PATH_IMAGE025.GIF" wi="247" he="27" /><img file="DEST_PATH_IMAGE026.GIF" wi="144" he="43" />然后将最大值<img file="326579DEST_PATH_IMAGE023.GIF" wi="50" he="25" />与其他<img file="523205DEST_PATH_IMAGE027.GIF" wi="34" he="18" />个平滑结果的平均值<img file="277534DEST_PATH_IMAGE028.GIF" wi="34" he="22" />的比值作为判决变量<img file="952229DEST_PATH_IMAGE029.GIF" wi="36" he="22" />输出,表示为:<img file="413298DEST_PATH_IMAGE030.GIF" wi="228" he="59" /><img file="843142DEST_PATH_IMAGE031.GIF" wi="133" he="26" />其中<img file="255406DEST_PATH_IMAGE032.GIF" wi="16" he="21" />表示“定义为”;<b>步骤六:</b>将<img file="796109DEST_PATH_IMAGE029.GIF" wi="36" he="22" />和高低门限<img file="377263DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="44" he="25" />进行比较,(a).若<img file="712430DEST_PATH_IMAGE033.GIF" wi="68" he="25" />,则认为判决信号存在,且用<img file="379034DEST_PATH_IMAGE034.GIF" wi="23" he="25" />表示判决信号存在,即接收端检测到信号,此时软SR/CA完成,输出<img file="457849DEST_PATH_IMAGE024.GIF" wi="35" he="26" />为捕捉到的位置,识别结束;(b).若<img file="893509DEST_PATH_IMAGE035.GIF" wi="65" he="25" />,则认为判决信号不存在,且用<img file="835795DEST_PATH_IMAGE036.GIF" wi="24" he="25" />表示判决信号不存在,需继续执行步骤二;(c).若<img file="52013DEST_PATH_IMAGE037.GIF" wi="100" he="25" />,则执行步骤七;<b>步骤七:</b>锁定捕捉位置<img file="872201DEST_PATH_IMAGE024.GIF" wi="35" he="26" />,若频差校正时间<img file="224685DEST_PATH_IMAGE038.GIF" wi="46" he="25" />,开始执行频差估计方法,对数字压控振荡器NCO进行校正,<img file="104917DEST_PATH_IMAGE039.GIF" wi="89" he="25" />,执行步骤二;若<img file="480534DEST_PATH_IMAGE040.GIF" wi="46" he="25" />,执行步骤一;步骤一中,设定高低判决门限<img file="901151DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="44" he="25" />的方法是指通过预先设定初始虚警概率<img file="809939DEST_PATH_IMAGE041.GIF" wi="26" he="25" />和最终虚警概率<img file="657810DEST_PATH_IMAGE041.GIF" wi="26" he="25" />的具体值,记为<img file="520723DEST_PATH_IMAGE042.GIF" wi="26" he="26" />、<img file="682714DEST_PATH_IMAGE043.GIF" wi="26" he="26" />,根据<img file="947474DEST_PATH_IMAGE044.GIF" wi="116" he="26" />和<img file="231825DEST_PATH_IMAGE045.GIF" wi="118" he="26" />分别计算出<img file="80570DEST_PATH_IMAGE046.GIF" wi="20" he="25" />和<img file="842989DEST_PATH_IMAGE047.GIF" wi="22" he="25" />,其中<img file="962255DEST_PATH_IMAGE048.GIF" wi="300" he="42" />是指软SR/CA方法的虚警概率计算公式。
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