CN106549700A - 一种用于双伪码卫星双向信号的快速捕获装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于双伪码卫星双向信号的快速捕获装置，该装置包括：转换模块，基于外部带通采样频率控制信号，采集双伪码卫星双向中频信号，并进行模数转换；信号处理单元，基于外部捕获判决控制信号，对双伪码卫星双向信号的捕获状态进行判断，获得捕获判决结果。本发明所述技术方案能够根据双伪码卫星双向信号的参数进行灵活配置，进而完成多种双伪码信号的捕获，从而能够方便快捷的测试验证捕获算法的正确性，同时也可与双伪码卫星双向设备进行集成。

Description

一种用于双伪码卫星双向信号的快速捕获装置
技术领域
本发明涉及卫星通信领域，特别是涉及一种用于双伪码卫星双向信号的快速捕获装置。
背景技术
基于双伪码的卫星双向时间比对技术属于下一代卫星双向时间比对技术，具有占用带宽窄，时间比对精度高等特点。与传统卫星双向时间比对技术不同，其在发射端除采用伪码扩频调制外，还利用一个正弦波进行二次子载波调制，因此双伪码信号的自相关峰非常尖锐，这一方面会使跟踪精度大大提高，有利于提高时间比对精度，而同时也会为信号捕获带来一些问题，这是由于双伪码的自相关峰的形状是多峰形式，而且各峰值比较接近，当存在噪声时可能会导致在捕获错误。当前双伪码卫星双向时间比对设备的研制还处在一个起步阶段，也没有直接对其中的关键算法进行测试验证的设备，只能通过一些软件仿真进行研究，这种方式耗费时间，并需要很多前期准备工作，不能快速便捷的验证算法实现的正确性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于双伪码卫星双向信号的快速捕获装置，以解决当前在基于双伪码卫星双向时间比对设备研制中信号捕获算法无法实际测试验证的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种用于双伪码卫星双向信号捕获的快速捕获装置，该装置包括：
转换模块，基于外部带通采样频率控制信号，采集双伪码卫星双向中频信号，并进行模数转换；
信号处理单元，基于外部捕获判决控制信号，对双伪码卫星双向信号的捕获状态进行判断，获得捕获判决结果。
优选地，所述信号处理单元采用数字处理芯片。
优选地，外部捕获判决控制信号包括带通滤波系数和捕获控制信号。
优选地，所述信号处理单元包括：
上边带可调滤波器，根据通滤波系数配置滤波器，并对第一路双伪码信号进行上边带滤波；
FFT上边带快捕器，根据捕获控制信号，对第一路滤波后的双伪码信号进行捕获；
下边带可调滤波器，根据带通滤波系数配置滤波器，并对第二路双伪码信号进行上边带滤波；
FFT下边带快捕器，根据捕获控制信号，对第二路滤波后的双伪码信号进行捕获；
积分判决器，对第一路捕获信号和第二路捕获信号进行积分处理与判决，获得捕获判决结果。
优选地，该装置进一步包括：控制单元，基于双伪码信号的中心频率、子载波频率和伪码速率，计算带通采样频率和判决控制信号；
优选地，所述控制单元包括：
采样频率计算模块，根据双伪码信号的中心频率、子载波频率和伪码速率计算带通采样频率；
滤波系数计算模块，根据双伪码双向信号的参数，计算上下边带带通滤波系数；
捕获控制模块，根据与先设定的捕获参数，产生捕获控制信号。
优选地，该控制单元进一步包括：接收/发送模块，用于接收信号处理单元的捕获判决结果，并发送至外部设备。
优选地，该装置进一步用于显示捕获判决结果、控制参数和对控制器进行参数设定的人机交互模块。
本发明的有益效果如下：
本发明所述技术方案能够根据双伪码卫星双向信号的参数进行灵活配置，进而完成多种双伪码信号的捕获，从而能够方便快捷的测试验证捕获算法的正确性，同时也可与双伪码卫星双向设备进行集成。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；
图1示出本方案所述快速捕获装置的示意图。
附图标号
1、模数转换器，2、上边带可调滤波器，3、FFT上边带快捕器，4、下边带可调滤波器，5、FFT下边带快捕器，6、积分判决器，7、控制器，8、人机交互界面，9、数字处理芯片。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明公开了一种用于双伪码卫星双向信号的快速捕获装置，该装置包括：模数转换器1、上边带可调滤波器2、FFT上边带快捕器3，下边带可调滤波器4，FFT下边带快捕器5，积分判决器6，控制器7，人机交互界面8。其中，上边带可调滤波器2、FFT上边带快捕器3，下边带可调滤波器4，FFT下边带快捕器5和积分判决器6组成数字处理芯片9。
模数转换器1输入端接收外部双伪码卫星双向信号，模数转换器1输出端与数字芯片连接，经模数转换的信号分为两路信号，这两路信号分别进入上可调滤波器2和下边带可调滤波器4，然后分别再通过FFT上边带快捕器3和FFT下边带快捕器5进行上下两个边带捕获，最后通过积分判决器6进行捕获状态判断。控制器7输出端分别与数字芯片9中的上、下边带可调滤波器的接口，上、下边带FFT快捕器的接口，以及数模转换器1的接口连接，根据采集需要利用控制器7对可调滤波器和FFT快捕器的工作模式进行控制，控制器的其中一个输出端还通过线缆与人机交互界面连接。
工作时，模数转换器1在控制器7的控制下根据双伪码信号的中心频率、子载波频率、伪码速率等参数计算其带通采样频率，将其频谱搬移到近基带位置，然后将模数转换器1输出的采样信号分别输入到数字芯片9中的上边带可调滤波器2和下边带可调滤波器4；控制器7根据双伪码信号的中心频率、子载波频率和伪码速率等双伪码双向信号的参数，计算上下边带带通滤波器的系数，并将计算结果输入到数字芯片9中进行滤波器配置，使其配置出满足要求的带通滤波器完成对双伪码信号的上下边带滤波；滤波后将两个单边带信号送到两个FFT快捕器中分别进行信号的捕获，而同样FFT快捕器工作的本振频率、捕获频率步进、捕获频率范围等参数也是在外部控制器的控制下进行工作的。两个FFT快捕器将捕获结果经积分判决器6的积分处理和判决。积分判决器6将捕获结果送到控制器7中，并由控制器7发送至人机交互界面显示。
下面通过一组实施例对本发明做进一步说明：
1)控制器7根据被测双伪码信号中心频点、子载波速率、伪码速率等参数利用软件程序计算出所需设定的带通采样频率，并将其作为模数转换器1的采样频率，从而将中频信号转换为近基带信号。
2)控制器7根据双伪码信号的参数及带通采样频率计算出上下边带滤波器的系数，进而数字芯片9内部根据该系数完成上下边带滤波器的建立，并进行滤波处理得到单边带信号。
3)滤波器输出的单边带信号还是一个近基带信号，通过FFT上下边带快捕器分别进行下变频操作，使其变为基带信号，同时对该信号进行FFT、逆FFT及共轭相乘运算，完成信号的快速捕获，并输出捕获结果。
4)积分判决器6对FFT上下边带快捕器输出的两个结果进行积分融合，并利用判决机制进行捕获判断，并将判决结果输出给控制器7。
5)控制器将参数设置、捕获结果等信息一并通过人机交互界面显示出来，人机交互界面为触摸屏，便于操作。
6)将该捕获结果与被测试的捕获设备的结果进行比对，看是否一致，进而实现对其他捕获设备的测试验证。
综上所述，本发明所述技术方案能够根据双伪码卫星双向信号的参数进行灵活配置，进而完成多种双伪码信号的捕获，从而能够方便快捷的测试验证捕获算法的正确性，同时也可与双伪码卫星双向设备进行集成。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种用于双伪码卫星双向信号的快速捕获装置，其特征在于，该装置包括：
转换模块，基于外部带通采样频率控制信号，采集双伪码卫星双向中频信号，并进行模数转换；
信号处理单元，基于外部捕获判决控制信号，对双伪码卫星双向信号的捕获状态进行判断，获得捕获判决结果。
2.根据权利要求1所述的快速捕获装置，其特征在于，所述信号处理单元采用数字处理芯片。
3.根据权利要求1所述的快速捕获装置，其特征在于，所述外部捕获判决控制信号包括带通滤波系数和捕获控制信号。
4.根据权利要求3所述的快速捕获装置，其特征在于，所述信号处理单元包括：
上边带可调滤波器，根据通滤波系数配置滤波器，并对第一路双伪码信号进行上边带滤波；
FFT上边带快捕器，根据捕获控制信号，对第一路滤波后的双伪码信号进行捕获；
下边带可调滤波器，根据带通滤波系数配置滤波器，并对第二路双伪码信号进行上边带滤波；
FFT下边带快捕器，根据捕获控制信号，对第二路滤波后的双伪码信号进行捕获；
积分判决器，对第一路捕获信号和第二路捕获信号进行积分处理与判决，获得捕获判决结果。
5.根据权利要求1所述的快速捕获装置，其特征在于，该装置进一步包括：控制单元，基于双伪码信号的中心频率、子载波频率和伪码速率，计算带通采样频率和判决控制信号。
6.根据权利要求5所述的快速捕获装置，其特征在于，所述控制单元包括：
采样频率计算模块，根据双伪码信号的中心频率、子载波频率和伪码速率计算带通采样频率；
滤波系数计算模块，根据双伪码信号的中心频率、子载波频率和伪码速率，计算上下边带带通滤波系数；
捕获控制模块，根据与先设定的捕获参数，产生捕获控制信号。
7.根据权利要求5所述的快速捕获装置，其特征在于，该控制单元进一步包括：接收/发送模块，用于接收信号处理单元的捕获判决结果，并发送至外部设备。
8.根据权利要求7所述的快速捕获装置，其特征在于，该装置进一步用于显示捕获判决结果、控制参数和对控制器进行参数设定的人机交互模块。
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