CN103634095B - 一种卫星移动通信接收端定时捕获装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及卫星移动通信技术领域,具体而言,涉及一种卫星移动通信接收端定时捕获装置和方法。该装置包括预设模块、数据预处理模块和定时捕获模块。该方法包括步骤:预先产生上扫频采样信号和下扫频采样信号,设定第一门限值和第二门限值;对输入的AD采样信号进行滤波器后分两路,分别与本地的扫频采样信号进行对应样点相乘,并进行时频变换;之后进行取模操作,将模值最大值除以模值均值得到的数值与所述第一门限值进行比较,输出位置信息;根据输出的位置信息,计算当前样点的度量值,与所述第二门限值进行比较,再按对应样点位置累加,将累加后的度量值最大值位置作为同步序列的准确位置。本发明提供的该装置和方法,提高了判定的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及卫星移动通信技术领域,具体而言,涉及一种卫星移动通信接收端定时捕获装置和方法。
背景技术
同步捕获技术是当今通信系统中需要解决的实际问题之一,其性能和功能直接决定了整个通信系统的通信能力,没有准确的同步,就不可能有可靠的数据传输,它是信息传输必不可少的前提。
目前,进行同步捕获大多采用定时捕获的方式。现有的很多定时捕获方法都是基于信息流中已知的信息字段,也称为同步序列或导频信号。比如欧洲GMR-1卫星移动通信系统在每间隔八个TDMA帧发送一段组合的线性调频信号作为同步序列,并可以利用此序列进行载波频偏估计。这种定时捕获的方法大多采用门限法,将本地的同步序列与接收信号逐次相关,然后将相关值与设置的门限比较,超出门限则判定为捕获到同步序列。
例如,参见图1所示,其为现有技术中本领域公知的一种初始定时捕获示意装置。该装置在接收信号经过匹配滤波器或者低通滤波器之后,进入一个同步序列检测器中,同步序列检测器实现方法可以有多种,比如常见的随机序列相关法,这时需要同步序列为一段已知的伪随机序列,或者采用FFT在频域检测同步序列,这时需要同步序列为正弦波或者能转换成正弦波的信号,总之在同步序列检测器中需要用到已知的同步序列并在本地保存,将接收的信号依次与本地保存的信号进行似然比较,得到的似然度量再与接下来设置的门限进行比较,该门限一般是通过理论推导或大量实践经验得出的比较合适的数值,将接收信号与本地信号的似然比较度量与门限比较,若满足门限要求则可以判断检测到同步序列并且上报结果。
可见,这种方法对门限的依赖性很大,单纯依靠一个门限值进行判定,当门限值设定的不够合理,尤其是在低信噪比环境下,很容易受到门限值的影响而使捕获结果不够可靠,更容易产生大量的虚警和漏检情况,从而对同步的捕获带来额外的负担和更多的同步捕获时间。
综上,现有技术中的定时捕获技术,存在因单纯依赖一个门限值而不够可靠的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种卫星移动通信接收端定时捕获装置和方法,以解决上述的问题。
在本发明的实施例中提供了一种卫星移动通信接收端定时捕获装置,包括预设模块、数据预处理模块和定时捕获模块;
所述预设模块,用于预先产生上扫频采样信号和下扫频采样信号并保存,预先设定第一门限值和第二门限值;
所述数据预处理模块,用于对输入的AD采样信号进行滤波器后分两路分别与本地保存的所述上扫频采样信号和所述下扫频采样信号进行对应样点相乘,得到的数据帧进行时频变换后发送给所述定时捕获模块;
所述定时捕获模块,用于将时频变换模块得到的结果进行取模操作,将模值最大值除以模值均值得到的数值与所述第一门限值进行比较,大于所述第一门限值,则将模值最大值所在序列中的位置信息输出,否则输出零;根据输出的位置信息,计算当前样点的度量值,每一个样点的度量值与所述第二门限值进行比较,再将度量值按对应同步序列周期中的样点位置累加,将在同步序列发送周期内全部累加后的度量值最大值位置作为同步序列的准确位置。
其中,所述数据预处理模块包括前置滤波器、接收信号缓存器、上扫频相乘器、下扫频相乘器和时频变换模块;
所述前置滤波器,用于对输入的AD采样信号进行滤波,对带外干扰进行消除,并发送至所述接收信号缓存器;
所述接收信号缓存器,用于分别向所述上扫频相乘器和所述下扫频相乘器中依次发送同步序列采样长度的数据;
所述上扫频相乘器,用于将所述接收信号缓存器发送的数据与本地保存的上扫频采样信号对应样点进行相乘,得到的数据帧发送至时频变换模块;
所述下扫频相乘器,用于将所述接收信号缓存器发送的数据与本地保存的下扫频采样信号对应样点进行相乘,得到的数据帧发送至时频变换模块;
所述时频变换模块,用于对数据帧进行补零操作,再进行FFT运算得到频域结果。
其中,所述定时捕获模块,包括峰值比较器和峰值位置存储器;
所述峰值比较器,用于对时频变换得到的结果进行取模操作,获取模值中的最大值,将所述模值最大值除以模值均值并与第一门限值进行比较,大于所述第一门限值,则将模值最大值所在序列中的位置信息输出,否则输出零;
所述峰值位置存储器,用于将经过第一门限值过滤的模值最大值的位置信息分为两路保存。
其中,所述定时捕获模块还包括定时捕获度量器和位置度量存储器;
所述定时捕获度量器,用于将当前保存的两路位置信息分别与本地存储的第二门限值相减,得到的两路中间结果再对应相减,对每个减后的值取模并累加,得到度量值;
所述位置度量存储器,用于对度量值进行周期性累加,以同步序列发送周期样点数为存储长度,存储累加结果,并根据累加结果判定同步序列的准确位置。
其中,所述定时捕获模块,还包括频偏估计器;
所述频偏估计器,用于确定同步序列的准确位置时,将存储的两路位置信息对应相加,相加的中间结果再进行累加,得到的标量再除以位置信息的存储长度就得到频偏估计值。
其中,该装置还包括定时器;
所述定时器,用于向所述前置滤波器、接收信号缓存器、上扫频相乘器、下扫频相乘器和时频变换模块以及定时捕获模块发送统一频率的时钟信号。
本发明还提供一种卫星移动通信接收端定时捕获方法,包括步骤:
步骤A,预先产生上扫频采样信号和下扫频采样信号并保存,预先设定第一门限值和第二门限值;
步骤B,对输入的AD采样信号进行滤波器后分两路,分别与本地保存的所述上扫频采样信号和所述下扫频采样信号进行对应样点相乘,并分别进行时频变换;
步骤C,将时频变换得到的结果进行取模操作,将模值最大值除以模值均值得到的数值与所述第一门限值进行比较,大于所述第一门限值,则将模值最大值所在序列中的位置信息输出,否则输出零;
步骤D,根据输出的位置信息,计算当前样点的度量值,每一个样点的度量值与所述第二门限值进行比较,再将度量值按对应同步序列周期中的样点位置累加,将在同步序列发送周期内全部累加后的度量值最大值位置作为同步序列的准确位置。
其中,所述步骤D包括步骤:
将当前保存的两路位置信息分别与本地存储的第二门限值相减,得到的两路中间结果再对应相减,对每个减后的值取模并累加,得到度量值;
对度量值进行周期性累加,以同步序列发送周期样点数为存储长度,存储累加结果,并根据累加结果判定同步序列的准确位置。
其中,所述步骤D之后还包括步骤:
确定同步序列的准确位置时,将存储的两路位置信息对应相加,相加的中间结果再进行累加,得到的标量再除以位置信息的存储长度,得到频偏估计值。
本发明上述实施例的一种卫星移动通信接收端定时捕获装置和方法,通过对输入的AD采样信号分两路分别与上下采样信号相乘,并设置必要的滤波、时频变换等数据处理步骤,将处理后的数据分两路与第一门限值先进行比较,进行初筛,之后再对两路数据进行度量值计算,对于经过初筛过滤的同步序列的位置信息与理论位置信息(也就是第二门限值)进行比较,将两者差值进行量化计算,并根据量化结果进一步判定同步序列所在的准确位置,这样经过两层的过滤筛选,提高了判定的准确度,相比单纯依靠一个理论门限值,可靠性更高。
附图说明
图1为现有技术中一种定时捕获装置的结构框图;
图2为本发明的一种卫星移动通信接收端定时捕获装置的结构框图;
图3所示为数据预处理模块的一种实施方式的内部结构;
图4所示为本装置的前置滤波器一种实现结构;
图5所示为本发明装置前端在滤波器之后的接收信号缓存器;
图6a和图6b所示均为下扫频相乘器;
图7所示为时频变换模块;
图8所示为本装置中后端的定时捕获模块内部结构图;
图9所示的为峰值比较器;
图10所示为峰值位置存储器;
图11所示为定时捕获度量器;
图12所示为位置度量存储器;
图13所示为频率估计器;
图14所示是本发明所在的一个具体通信系统中的部分框图;
图15为本发明实施例一种卫星移动通信接收端定时捕获方法的流程示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
本发明实施例提供了一种卫星移动通信接收端定时捕获装置,参见图2所示,包括预设模块、数据预处理模块和定时捕获模块。
所述预设模块,用于预先产生上扫频采样信号和下扫频采样信号并保存,预先设定第一门限值Th1和第二门限值Th2。
本地上下扫频采样信号是根据通信物理层协议中统一规定的扫频信号格式,提前产生的与协议完全一致的数据信号。
此处的第一门限值Th1和第二门限值Th2均通过事先分析和仿真获得。
所述数据预处理模块,用于对输入的AD采样信号进行滤波器后分两路分别与本地保存的所述上扫频采样信号和所述下扫频采样信号进行对应样点相乘,得到的数据帧进行时频变换后发送给所述定时捕获模块。
所述定时捕获模块,用于将时频变换模块得到的结果进行取模操作,将模值最大值除以模值均值得到的数值与所述第一门限值进行比较,大于所述第一门限值,则将模值最大值所在序列中的位置信息输出,否则输出零;根据输出的位置信息,计算当前样点的度量值,每一个样点的度量值与所述第二门限值进行比较,再将度量值按对应同步序列周期中的样点位置累加,将在同步序列发送周期内全部累加后的度量值最大值位置作为同步序列的准确位置。
优选地,作为一种可实施方式,参见图3所示,数据预处理模块包括前置滤波器、接收信号缓存器、上扫频相乘器、下扫频相乘器和时频变换模块。且该捕获装置还包括定时器。
图3所示的整个捕获装置是一个单向的处理系统,没有反馈的处理,直至得到捕获的结果。终端上电开机之后,从AD采样得到的接收信号进入本装置,信号经过前置滤波器的作用消除大部分带外干扰,将处理后的数据送入接收信号缓存器中,然后从该缓存器中分别向两个扫频相乘器中依次读取同步序列采样长度的数据,然后分别与本地保存的线性调频上扫频采样信号和下扫频采样信号对应样点相乘,得到的数据帧分别送入各自的时频变换模块。在时频变换模块中,对接收的相乘后的数据帧进行补零然后进行FFT运算,分别得到新的变换后的数据帧,送入定时捕获模块。
根据接收的两路FFT结果,定时捕获和参数估计模块完成最终定时序列的检测和准确定位,并有效估计出载波频偏等相关信息,最后上报至上一层。
定时器,用于向所述前置滤波器、接收信号缓存器、上扫频相乘器、下扫频相乘器和时频变换模块以及定时捕获模块发送统一频率的时钟信号,以上所有的运算和运行过程都在一个定时器统一节拍下进行工作。
参见图4所示,图4所示为本装置的前置滤波器一种实现结构。所述前置滤波器,用于对输入的AD采样信号进行滤波,对带外干扰进行消除,并发送至所述接收信号缓存器。
作为一种可实施方式,为了保持本发明装置的前向单一性,在这里将滤波器采用一种无限冲激响应的结构来实现。
其执行的表达式如公式(1)所示:
x(n)=r(n)*h(m) (1)
r(n)表示AD采样后的信号,h(m)表示匹配滤波器系数。
参见图5,图5所示的为本发明装置前端在滤波器之后的接收信号缓存器。该接收信号缓存器可以看做是一个先入先出的寄存器序列,计算得到的一个x(n)存入第一个寄存器,其余的依次后延,最后一个值则被丢弃。
这里需要说明的是,接收信号缓存器中的所有数据都将分别传送至上下扫频相乘器之后才可以接收新的一个信号,而且该缓存器的节拍与定时器节拍一致,该缓存器长度与同步序列采样点数一致,设为L1。
所述上扫频相乘器,用于将所述接收信号缓存器发送的数据与本地保存的上扫频采样信号对应样点进行相乘,得到的数据帧发送至时频变换模块。所述下扫频相乘器,用于将所述接收信号缓存器发送的数据与本地保存的下扫频采样信号对应样点进行相乘,得到的数据帧发送至时频变换模块。
请参考图6a和图6b,图6a和图6b所示的为下扫频相乘器,它与接收信号缓存器相互配合得到每一个样点对应的检测帧信号,如图6a所示,在定时器节拍1时得到的检测帧为X(n),如图6b所示,节拍2时得到的检测帧为X(n+1),其中,
X(n)=[x(n)·Cdown(1)x(n-1)·Cdown(2)...x(n-L+1)·Cdown(L)] (2)
X(n+1)=[x(n+1)·Cdown(1)x(n)·Cdown(2)...x(n-L+2)·Cdown(L)] (3)
这里,X表示经过上下扫频相乘后的检测帧,一个样点对应一个检测帧,Cdown表示本地存储的线性调频下扫频采样信号。
所述时频变换模块,用于对数据帧进行补零操作,再进行FFT运算得到频域结果。
参见图7所示,图7所示为时频变换模块,在该运算模块中,首先将第n节拍得到的检测帧X(n)进行补零操作,得到X′(n),然后对其进行FFT运算得到频域结果Y(n),这里,
Y(n)=[y(1)y(2)...y(1024)] (4)
1024为本装置中FFT运算的长度。
图6a、图6b和图7所示的只说明了一路信号进行相乘和FFT运算的情况,另一支路与此类似,本领域技术人员可根据下一路信号处理过程得出上一路信号处理过程,此处不再赘述。
优选地,参见图8所示,图8所示为本装置中后端的定时捕获模块内部结构图。作为一种可实施方式,定时捕获模块,包括峰值比较器和峰值位置存储器以及还包括定时捕获度量器和位置度量存储器。更优地,还包括频偏估计器。
从图8中可以看出,两路时频变换模块得到的结果为Y1(n)和Y2(n),分别进入比较器与第一门限值Th1进行比较,输出变换结果模值的峰值位置,对应的表示为f1(n)和f2(n),然后得到的两路位置信息进入位置存储器中保存,该位置存储器与之前的接收信息缓存类似,也是先入先出模式。
与现有技术不同的是,此处的第一门限值Th1没有用来直接判断捕获结果,而是作为捕获中间的一处算法限制,可以看做是方案中运行的一个步骤,不作为直接判断结果的门限而存在。正是由于第一门限值Th1与现有技术中作用的不同,因此本方案没有因为与第一门限值Th1比较而降低捕获可靠性,避免了现有技术中过于依赖门限的弊端。
接下来将位置存储器中的当前位置信息输入到定时捕获度量器中计算该样点时的捕获度量值,每一个样点的度量值先与第二门限值Th2进行比较,再将度量值按对应同步序列周期中的样点位置累加到度量存储器中,若判定为同步序列准确位置,则将位置存储器中的位置信息送至频偏估计器中得到频偏估计值。
此处的第二门限值Th2可根据实际运行条件和模块性能需求自由调整。每个样点的度量值与其比较是为了判断子载波中是否存在同步序列。根据在同步序列发送周期内全部完整的累加后的度量值最大值位置作为同步序列的准确位置。
参考图9,图9中所示的为峰值比较器。时频变换模块得到的结果Y(n)首先进行取模操作,然后找出模值中的最大值,将此最大值除以Y(n)的模值均值并与Th1进行比较,若大于此门限,则将最大值所在序列中的位置输出,否则输出零。
另一路与此结构和方法相同,不再赘述。
参考图10,图10中所示为峰值位置存储器,其作用为存储经过门限Th1过滤的峰值位置,也是分为两路位置信息进行保存,表示为F1(n)和F2(n),按照先入先出的原则,工作节拍与定时器节拍一致。以F1(n)为例,说明每节拍中存储的内容:
在节拍1时内容为:
F1(n)=[f1(n)f1(n-1)...f1(n-L2)] (5)
下一节拍时,则变为:
F1(n+1)=[f1(n+1)f1(n)...f1(n-L2+1)] (6)
这里L2为计算度量时的位置存储长度。
参考图11,图11中所示为定时捕获度量器,根据图11所示可以看出当前保存的F1(n)和F2(n)分别与本地存储的理论位置信息值F1′和F2′相减,然后得到的中间结果再相减,再对每个值取模,最后将这些值累加起来,成为一个标量值,即C(n)。执行的步骤可以用公式表示如下:
a1(i)=F1(n+i)-F1′(i),i=1...L2 (7)
a2(i)=F2(n+i)-F2′(i),i=1...L2 (8)
c(i)=a1(i)-a2(i) (9)
这里c(i)表示每一对应位置的度量值,则最终n时刻的度量值为
参考图12,图12中所示为位置度量存储器,其长度为同步序列发送周期样点数,它不再像位置存储器那样是先入先出结构,而是设置为固定的长度,若设此周期样点长度为L3,则位置度量存储器中的值可以表示为:
C′(nmodL3)=C′(nmodL3)+C(nmodL3) (11)
在这里还需要设置一个最大检测周期数,来限定度量存储器的累加次数,因为累加到一定程度时同步序列所在样点的度量已经很明显,可以直接准确的做出判断,这里参考设置最大累加周期数为6次。
其中,根据度量的量化数值进行判断需要按照实际工作条件和累加周期数确定,若工作条件较好,如信噪比大于0dB时,那么就可以根据分析和仿真得到的参考门限Th2进行判断,若信噪比较低时,则需要根据累加周期数直接判断最大值作为最终判决结果。
参考图13,图13中所示的为频率估计器,当确定n时刻为同步序列的准确位置时,则将位置信息存储器中的两路位置信息F1(n)和F2(n)送至频率估计器,该部分运算过程比较简单,将两路位置对应相加,然后将中间结果进行累加,得到的标量再除以位置存储器的长度就可以得到以FFT频率间隔为单位的频率估计值,再经过转化即可以得到准确的频率估计值。其执行的表达式如以下所示:
参考图14,图14所示的是本发明所在的一个具体通信系统中的部分框图。从图14中可以看出本发明在接收端所处在比较靠前的位置。射频模块接收的信号经过AD采样后直接就送至本发明的装置中,采样过后没有经过任何处理。在定时捕获及载波恢复过后,接收终端需要选择该子载波进行驻扎,接下来需要解析该子载波中的广播信道的信息和信令,然后根据解析的信令再发送接入信息从而完成网络的接入。
本发明实施例还提供一种卫星移动通信接收端定时捕获方法,参见图15所示,包括步骤:
步骤S110,预先产生上扫频采样信号和下扫频采样信号并保存,预先设定第一门限值和第二门限值。
步骤S111,对输入的AD采样信号进行滤波器后分两路,分别与本地保存的所述上扫频采样信号和所述下扫频采样信号进行对应样点相乘,并分别进行时频变换。
步骤S112,将时频变换得到的结果进行取模操作,将模值最大值除以模值均值得到的数值与所述第一门限值进行比较,大于所述第一门限值,则将模值最大值所在序列中的位置信息输出,否则输出零。
步骤S113,根据输出的位置信息,计算当前样点的度量值,每一个样点的度量值与所述第二门限值进行比较,再将度量值按对应同步序列周期中的样点位置累加,将在同步序列发送周期内全部累加后的度量值最大值位置作为同步序列的准确位置。
作为一种实施方式,所述步骤S113包括:将当前保存的两路位置信息分别与本地存储的第二门限值相减,得到的两路中间结果再对应相减,对每个减后的值取模并累加,得到度量值;对度量值进行周期性累加,以同步序列发送周期样点数为存储长度,存储累加结果,并根据累加结果判定同步序列的准确位置。
优选地,所述步骤S113之后还包括步骤:
确定同步序列的准确位置时,将存储的两路位置信息对应相加,相加的中间结果再进行累加,得到的标量再除以位置信息的存储长度,得到频偏估计值。
在当今通信系统中,尤其是数字通信系统中,定时捕获是在通信建立的初始阶段必不可少的阶段,该阶段的作用主要是将通信两端在时域和频率两方面达到统一,这样才能成功建立可靠的通信。而对于一般的通信系统在通信初始化时的捕获方法,主要是采取存储接收的足够长的数据进行非实时性的检测,或者设置一个门限来实时判断接收的信号是否存在同步序列,这些方法一般会带来硬件成本较高,处理延时较大,并且还会在恶劣环境下出现大量虚警或漏检的情况,这些都对通信接收端对同步序列的检测带来了一定程度的复杂性和较高的成本。
本发明实施例提供的一种卫星移动通信接收端定时捕获装置和方法,可以充分利用周期发送的同步序列信息,提高捕获成功率和有效性,并且在恶劣信道环境下如极低信噪比时也能满足通信要求,且检测成本较低。
另外,一般的捕获方法中只对滑动观察窗口中的信号进行检测,检测过后则没有保留任何信息而直接丢弃,这样容易造成信息利用的不充分,从而降低可靠性和提高捕获代价,在本发明实施例中,在捕获中利用同步序列的周期发送特性,将之前检测的信息进行重复利用,来提高捕获可靠性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种卫星移动通信接收端定时捕获装置,其特征在于,包括预设模块、数据预处理模块和定时捕获模块;
所述预设模块,用于预先产生上扫频采样信号和下扫频采样信号并保存,预先设定第一门限值和第二门限值;
所述数据预处理模块,用于对输入的AD采样信号进行滤波器后分两路分别与本地保存的所述上扫频采样信号和所述下扫频采样信号进行对应样点相乘,得到的数据帧进行时频变换后发送给所述定时捕获模块;
所述定时捕获模块,用于将时频变换模块得到的结果进行取模操作,将模值最大值除以模值均值得到的数值与所述第一门限值进行比较,大于所述第一门限值,则将模值最大值所在序列中的位置信息输出,否则输出零;根据输出的位置信息,计算当前样点的度量值,每一个样点的所述度量值与所述第二门限值进行比较,再将所述度量值按对应同步序列周期中的样点位置累加,将在同步序列发送周期内全部累加后的度量值最大值位置作为同步序列的准确位置;其中,所述当前样点的度量值,是通过将输出的所述位置信息分为两路保存,将两路所述位置信息分别与所述第二门限值相减,得到的两路中间结果再对应相减,对每个减后的值取模并累加得出的。
2.根据权利要求1所述的卫星移动通信接收端定时捕获装置,其特征在于,所述数据预处理模块包括前置滤波器、接收信号缓存器、上扫频相乘器、下扫频相乘器和时频变换模块;
所述前置滤波器,用于对输入的AD采样信号进行滤波,对带外干扰进行消除,并发送至所述接收信号缓存器;
所述接收信号缓存器,用于分别向所述上扫频相乘器和所述下扫频相乘器中依次发送同步序列采样长度的数据;
所述上扫频相乘器,用于将所述接收信号缓存器发送的数据与本地保存的上扫频采样信号对应样点进行相乘,得到的数据帧发送至时频变换模块;
所述下扫频相乘器,用于将所述接收信号缓存器发送的数据与本地保存的下扫频采样信号对应样点进行相乘,得到的数据帧发送至时频变换模块;
所述时频变换模块,用于对数据帧进行补零操作,再进行FFT运算得到频域结果。
3.根据权利要求1所述的卫星移动通信接收端定时捕获装置,其特征在于,所述定时捕获模块,包括峰值比较器和峰值位置存储器;
所述峰值比较器,用于对时频变换得到的结果进行取模操作,获取模值中的最大值,将所述模值最大值除以模值均值并与第一门限值进行比较,大于所述第一门限值,则将模值最大值所在序列中的位置信息输出,否则输出零;
所述峰值位置存储器,用于将经过第一门限值过滤的模值最大值的位置信息分为两路保存。
4.根据权利要求3所述的卫星移动通信接收端定时捕获装置,其特征在于,所述定时捕获模块还包括定时捕获度量器和位置度量存储器;
所述定时捕获度量器,用于将当前保存的两路位置信息分别与本地存储的第二门限值相减,得到的两路中间结果再对应相减,对每个减后的值取模并累加,得到度量值;
所述位置度量存储器,用于对度量值进行周期性累加,以同步序列发送周期样点数为存储长度,存储累加结果,并根据累加结果判定同步序列的准确位置。
5.根据权利要求1所述的卫星移动通信接收端定时捕获装置,其特征在于,所述定时捕获模块,还包括频偏估计器;
所述频偏估计器,用于确定同步序列的准确位置时,将存储的两路位置信息对应相加,相加的中间结果再进行累加,得到的标量再除以位置信息的存储长度就得到频偏估计值。
6.根据权利要求2所述的卫星移动通信接收端定时捕获装置,其特征在于,该装置还包括定时器;
所述定时器,用于向所述前置滤波器、接收信号缓存器、上扫频相乘器、下扫频相乘器和时频变换模块以及定时捕获模块发送统一频率的时钟信号。
7.一种卫星移动通信接收端定时捕获方法,其特征在于,包括步骤:
步骤A,预先产生上扫频采样信号和下扫频采样信号并保存,预先设定第一门限值和第二门限值;
步骤B,对输入的AD采样信号进行滤波器后分两路,分别与本地保存的所述上扫频采样信号和所述下扫频采样信号进行对应样点相乘,并分别进行时频变换;
步骤C,将时频变换得到的结果进行取模操作,将模值最大值除以模值均值得到的数值与所述第一门限值进行比较,大于所述第一门限值,则将模值最大值所在序列中的位置信息输出,否则输出零;
步骤D,根据输出的位置信息,计算当前样点的度量值,每一个样点的所述度量值与所述第二门限值进行比较,再将所述度量值按对应同步序列周期中的样点位置累加,将在同步序列发送周期内全部累加后的度量值最大值位置作为同步序列的准确位置;其中,所述当前样点的度量值,是通过将输出的所述位置信息分为两路保存,将两路所述位置信息分别与所述第二门限值相减,得到的两路中间结果再对应相减,对每个减后的值取模并累加得出的。
8.根据权利要求7所述的卫星移动通信接收端定时捕获方法,其特征在于,所述步骤D包括步骤:
对度量值进行周期性累加,以同步序列发送周期样点数为存储长度,存储累加结果,并根据累加结果判定同步序列的准确位置。
9.根据权利要求7所述的卫星移动通信接收端定时捕获方法,其特征在于,所述步骤D之后还包括步骤:
确定同步序列的准确位置时,将存储的两路位置信息对应相加,相加的中间结果再进行累加,得到的标量再除以位置信息的存储长度,得到频偏估计值。
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