CN106877900B - 扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法 - Google Patents

扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106877900B
CN106877900B CN201710107459.5A CN201710107459A CN106877900B CN 106877900 B CN106877900 B CN 106877900B CN 201710107459 A CN201710107459 A CN 201710107459A CN 106877900 B CN106877900 B CN 106877900B
Authority
CN
China
Prior art keywords
code
phase
tracking
capture
initial phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710107459.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106877900A (zh
Inventor
姜泉江
王亚萍
梁广
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Engineering Center for Microsatellites
Original Assignee
Shanghai Engineering Center for Microsatellites
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Engineering Center for Microsatellites filed Critical Shanghai Engineering Center for Microsatellites
Priority to CN201710107459.5A priority Critical patent/CN106877900B/zh
Publication of CN106877900A publication Critical patent/CN106877900A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106877900B publication Critical patent/CN106877900B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073—Synchronisation aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073—Synchronisation aspects
    • H04B1/7075—Synchronisation aspects with code phase acquisition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法，包括：步骤一、建立跟踪码初始相位修正公式P_corr＝P+(fd/(fc/f_chip))×T，T为捕获模块捕获耗费时长，fd为捕获载波多普勒频移值，P为捕获码相位值，fc载波标称频率，f_chip为码速率标称频率值；步骤二、利用所述相位修正公式计算初始相位修正值P_corr。

Description

扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法
技术领域
本发明属于扩频通信领域，特别涉及扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法
背景技术
扩频通信是将待传输的信息数据采用伪随机序列(PN码或称扩频序列)调制，实现频谱扩展后再传输，接收端则采用同样的伪随机序列进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。
在高速列车、导弹、火箭、低轨卫星等高动态的无线通信应用环境中，无线电波的传播将产生显著的多普勒效应。具体在高动态的无线扩频通信系统中，接收端接收信号的载波和PN码都将产生多普勒效应，导致接收信号的载波和PN码相对于发射端的标称频率产生载波多普勒频移和码多普勒频移。
扩频接收机包括捕获模块和跟踪模块；为完成对扩频信号的接收和恢复，捕获模块捕获信号，以检测信号中有用信号的存在性并获得必要的参数；捕获模块通常是完成对接收信号载波频率和码相位的二维搜索，从而获得接收信号的载波多普勒频移和码相位估计值，并传递给后续的信号跟踪模块，作为其初始输入，再基于此完成信号的解扩、解调和比特信息恢复等流程。
为了实现快速捕获同时减少硬件资源消耗，捕获通常是在高速处理时钟下对同一个数据块进行处理。在高动态的条件下，捕获需要搜索的载波频率范围大，通常情况下仍无法实现实时的快速捕获，而跟踪一般是要求实时进行的，这样就导致用于捕获的数据和用于跟踪的数据之间存在一个时间差。也就是说捕获模块实际上是从旧的接收信号处理中获得了载波多普勒频移和码相位估计值，直接用到跟踪模块处理的新接收信号中，由于码相位跟踪对输入起始码相位的一般要求是在正确码相位的正负半个码片内，高动态的特性会导致接收信号码相位在捕获时间差内其已经变化超出正负半个码片而不可用。目前常规的处理方法是，捕获码相位传递至跟踪模块使用时需再次对接收实时接收数据进行左右若干个码片扫描确认，但这种方法再次扫描确认的范围与动态特性和捕获处理时间相关，动态大、捕获时间长则再次扫描的范围也要求大。
常规快速捕获模块获得捕获码相位后传递至跟踪模块使用时需再次对接收机实时接收数据进行左右若干个码片扫描确认的方法，实际上意味着更长的初始同步时间(再次扫描的时间)和更多的硬件资源消耗(再次扫描处理的硬件资源)，导致接收有效数据的时延增加。通常情况下，系统需要设计帧格式匹配接收的初始同步时间，更长的初始同步时间往往也意味着系统帧传输效率的下降。
发明内容
本发明解决的问题是现有扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位传递常规再次扫描确认方法硬件资源消耗和同步时间消耗大；为解决所述问题，本发明提供扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法，和采用所述方法的扩频通信方法。
本发明提供的扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法，包括：步骤一、建立跟踪码初始相位修正公式P_corr＝P+(fd/(fc/f_chip))×T，T为捕获模块捕获耗费时长，fd为捕获载波多普勒频移值，P为捕获码相位值，fc载波标称频率，f_chip为码速率标称频率值；步骤二、利用所述相位修正公式计算初始相位修正值P_corr。
进一步，还包括跟踪模块使用跟踪码初始相位修正值P_corr作为跟踪模块使用的跟踪码初始相位。
本发明还提供扩频通信方法，所述扩频通信方法中，跟踪模块跟踪码初始相位采用本发明所提供的修正方法获取。
本发明的优点包括：根据快速捕获模块的捕获耗费时长、捕获载波多普勒频移值、捕获码相位值结合载波频率标称值、码速率标称值使用公式计算获得跟踪码相位初始值，从而避免了常规再次扫描确认方法带来的硬件资源消耗和同步时间消耗问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法的流程图。
具体实施方式
由背景技术得知，现有扩频通信技术中，现有扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位传递常规再次扫描确认方法硬件资源消耗和同步时间消耗大；分析认为，原因在于捕获模块捕获的数据和用于跟踪的数据之间存在时间差；为补偿时间差的影响，现有扩频通信技术中，捕获码相位传递至跟踪模块使用时，对实时接收数据进行左右若干个码片扫描再次确认，所以导致更长的初始同步时间和硬件资源消耗。发明人针对上述问题进行研究，在本发明的实施例中提供扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法。
本发明实施例提供扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法包括：步骤一、建立跟踪码初始相位修正公式P_corr＝P+(fd/(fc/f_chip))×T，T为捕获模块捕获耗费时长，fd为捕获载波多普勒频移值，P为捕获码相位值，fc载波标称频率，f_chip为码速率标称频率值；步骤二、根据系统设计和捕获模块工作结果获得步骤一中的相关参数；利用所述相位修正公式计算初始相位修正值P_corr；步骤三、跟踪模块使用跟踪码初始相位修正值P_corr作为跟踪模块使用的跟踪码初始相位。
具体地，以低轨卫星GPS信号的捕获模块为例，如捕获模块捕获耗费时长T为150ms，捕获载波多普勒频移值fd为50kHz，捕获码相位值P为12，载波标称频率fc＝1575.42MHz，码速率标称频率值f_chip＝1.023MHz，则跟踪模块使用跟踪码初始相位修正值P_corr＝16.9。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (2)

1.扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法，其特征在于，包括：步骤一、建立跟踪码初始相位修正公式P_corr＝P+(fd/(fc/f_chip))×T，T为捕获模块捕获耗费时长，fd为捕获载波多普勒频移值，P为捕获码相位值，fc载波标称频率，f_chip为码速率标称频率值；步骤二、利用所述相位修正公式计算初始相位修正值P_corr；跟踪模块使用跟踪码初始相位修正值P_corr作为跟踪模块使用的跟踪码初始相位。
2.采用权利要求1所提供的扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法的扩频通信方法。
CN201710107459.5A 2017-02-27 2017-02-27 扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法 Active CN106877900B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710107459.5A CN106877900B (zh) 2017-02-27 2017-02-27 扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710107459.5A CN106877900B (zh) 2017-02-27 2017-02-27 扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106877900A CN106877900A (zh) 2017-06-20
CN106877900B true CN106877900B (zh) 2018-12-04

Family

ID=59168911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710107459.5A Active CN106877900B (zh) 2017-02-27 2017-02-27 扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106877900B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1459154A (zh) * 2000-09-18 2003-11-26 思凯比特兹公司 Gps接收器快速捕获码相位和载频的系统和方法
CN101005293A (zh) * 2006-12-31 2007-07-25 浙江大学 高动态卫星导航接收机中的信号快速捕获方法及装置
US7362795B1 (en) * 2004-03-28 2008-04-22 Trimble Navigation Ltd Method and apparatus for acquisition and tracking of GPS satellites at low signal to noise levels
US7477189B2 (en) * 2007-01-30 2009-01-13 Sirf Technology Holdings, Inc. Methods and systems for acquisition, reacquisiton and tracking of weak navigational signals
CN102412862A (zh) * 2010-09-21 2012-04-11 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种用于无线传感网的直扩通信伪码捕获方法
CN102621562A (zh) * 2012-03-20 2012-08-01 东南大学 一种基于fpga的多通道实时gps跟踪方法及其系统
US8391339B2 (en) * 2006-07-05 2013-03-05 CSR Technology Holdings Inc. Correlator sum method for spread spectrum signal receivers

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105527636B (zh) * 2014-11-26 2016-10-05 航天恒星科技有限公司 导航信号捕获转跟踪方法及系统
CN105119630B (zh) * 2015-09-25 2016-09-28 中国人民解放军国防科学技术大学 一种扩频数字接收机捕获进跟踪码相位同步电路

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1459154A (zh) * 2000-09-18 2003-11-26 思凯比特兹公司 Gps接收器快速捕获码相位和载频的系统和方法
US7362795B1 (en) * 2004-03-28 2008-04-22 Trimble Navigation Ltd Method and apparatus for acquisition and tracking of GPS satellites at low signal to noise levels
US8391339B2 (en) * 2006-07-05 2013-03-05 CSR Technology Holdings Inc. Correlator sum method for spread spectrum signal receivers
CN101005293A (zh) * 2006-12-31 2007-07-25 浙江大学 高动态卫星导航接收机中的信号快速捕获方法及装置
US7477189B2 (en) * 2007-01-30 2009-01-13 Sirf Technology Holdings, Inc. Methods and systems for acquisition, reacquisiton and tracking of weak navigational signals
CN102412862A (zh) * 2010-09-21 2012-04-11 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种用于无线传感网的直扩通信伪码捕获方法
CN102621562A (zh) * 2012-03-20 2012-08-01 东南大学 一种基于fpga的多通道实时gps跟踪方法及其系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于FFT的GPS快速并行捕获算法;陈希等;《宇航学报》;20110131;第32卷(第1期);第162-166页 *
扩频系统中多普勒频偏快速估计算法的性能分析;陈晓挺等;《宇航学报》;20080331;第29卷(第2期);第648-652页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106877900A (zh) 2017-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105790788B (zh) 一种直扩msk信号的伪码-多普勒联合捕获方法
CN104065397B (zh) 实时同步捕获伪码的方法及装置
CN101969321B (zh) 基于fft的直接序列扩频系统的大频偏二次捕获方法
CN102412862B (zh) 一种用于无线传感网的直扩通信伪码捕获方法
CN104393892B (zh) 一种新型扩频微波接收机数字化伪码同步的方法
CN112327335B (zh) Gnss接收机和卫星捕获跟踪方法
CN101951273B (zh) 一种用于无线传感网的长码字捕获方法
CN107493117B (zh) 一种高动态下直扩msk信号的二维联合捕获方法
WO2018103186A1 (zh) 一种TD-AltBOC信号的接收方法和装置
CN103760575A (zh) 一种抗干扰北斗卫星导航接收机板卡及其接收机终端
CN105553506B (zh) 一种长码扩频信号的快速捕获方法及装置
CN110988924A (zh) 一种基于阵列天线抗干扰bds/gps接收机
CN111131117A (zh) 一种扩频信号多周期捕获快速解调方法及解扩接收机
CN108011651B (zh) 一种用于卫星信道短突发扩频调制技术的解调装置及方法
JP5483750B2 (ja) 不要信号判別装置、不要信号判別方法、不要信号判別プログラム、ｇｎｓｓ受信装置および移動端末
CN117214926A (zh) 一种宽带复合导航信号跟踪方法
CN105451327A (zh) 自干扰定位信号的抑制方法和终端
CN106877900B (zh) 扩频接收机捕获码相位至跟踪码初始相位的修正方法
CN106526630B (zh) 半周模糊度消除方法和装置
CN103618560A (zh) 一种无需精同步的煤矿井下扩频精确测距方法及装置
CN108900220B (zh) 一种多个用户信号快速同步方法、装置及调制器
CN109004960B (zh) 一种基于双向交互的设备间csi测量相位误差消除方法
CN105846855A (zh) 一种基于频率引导的大动态扩频信号快速捕获方法
CN116106881A (zh) 用于补偿载波特性偏移的雷达系统和雷达方法
EP1662271A1 (en) Receiver, apparatus for generating corrected inverse spread code, and method of generating corrected inverse spread code

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant