CN115801050A - 无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步方法及装置，涉及通信技术领域，其中方法包括：接收发射端发送的直扩信号；将直扩信号与当前本地伪码进行相关处理，得到当前相关峰值点；标量叠加若干个相邻当前相关峰值点的幅度，得到当前叠加幅度；将连续多次得到的当前叠加幅度分别与对应级别的捕获门限进行比对，若连续多次得到的当前叠加幅度均大于对应级别的捕获门限，则按固定方向以及固定步长调整当前本地伪码的相位，得到粗同步伪码；对粗同步伪码进行跟踪处理，得到精同步伪码。能够避免单个相关峰值点由于噪声及多径干扰发生突跳而超出门限检测值的情况，可有效减少虚警概率，实现准确的伪码同步。

Description

无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步方法及装置。

背景技术

扩频技术是一种信息传输处理技术，通过对被传输的信号进行频谱扩展，实现频谱扩展的方式是用频率很高的伪码序列在时域上与相对速率很低的信息码序列相乘，使得原本在频域上占据区域很窄的信息码卷积之后的带宽将会变成信息码带宽加伪码带宽，因此频谱得到极大的扩展。扩频通信的理论依据是香农定理信道容量公式，在信道容量不变的情况下，增加相应的信号带宽，仍然可以在较低信噪比下保存可靠的通信，因此扩频技术具有抗干扰性强、隐蔽性好、易于实现码分多址、抗多径等特点，使得扩频技术在深空超远距离的通信工程中占有显著地位。

在实时扩频通信系统中，同步一直是一个最受关注的环节，扩频技术的难点在于如何判断本地伪码是否与接收伪码取得同步，伪码同步是在接收端确定每一个码元的起止时刻，并进行码元判决。由于数字通信中发送的数字序列是按一定的速率逐比特传输的，所以在接收端也要按相同的速率逐比特接收，这就要求收发两端的比特速率相同才能恢复出原数字序列。

在扩频通信系统中应用最普遍的就是直扩系统（Direct Sequence SpreadSpectrum，DSSS），直扩系统为直接用伪码与信息码相乘的直接序列扩频通信系统，在直扩系统的接收端，伪码同步包括捕获与跟踪两个过程，调节本地伪码的码相位，使得接收到的伪码相位与本地伪码相位之间的差别小于一个码片，从而实现接收伪码与本地伪码的粗同步。跟踪是指在捕获的基础上，对输入信号进行进一步的运算及调整，进一步缩小本地参考码与接收码的相位差，通常使用锁相环、锁频环等实现码相位的精确同步，称为精同步。伪码捕获是伪码跟踪的前提，因此在扩频技术中，直扩信号的快速捕获是一个关键问题。

现有的直扩系统中，为实现对直扩信号的解扩步骤，需要在接收端复现与发射端相同的码相位与码时钟，因此常采用滑动相关法来实现同步。通过本地伪码与直扩信号中的伪码进行相乘和积分运算获得相关值，经门限检测比较是否捕获到有用信号，当存在噪声及多径干扰时，会导致运算得出的相关值发生突跳超出门限检测值，使得虚警概率较高，无法实现准确地捕获，捕获是跟踪的前提，进而使得后续的跟踪也无法准确实现，导致接收端难以准确地实现伪码同步。

发明内容

本申请提供一种无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步方法及装置，通过叠加多个相邻相关峰值点得到的叠加幅度，再分别与多级捕获门限进行比对，从而避免单个相关峰值点由于噪声及多径干扰发生突跳而超出门限检测值，能够减小虚警概率，可以实现准确地捕获，进而可以实现伪码的准确同步。

第一方面，本申请提供了一种无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步方法，应用于伪码环，所述方法包括：

接收发射端发送的直扩信号；

将所述直扩信号与当前本地伪码进行相关处理，得到当前相关峰值点；

标量叠加若干个相邻所述当前相关峰值点的幅度，得到当前叠加幅度；

将连续多次得到的所述当前叠加幅度分别与对应级别的捕获门限进行比对，若连续多次得到的所述当前叠加幅度均大于所述对应级别的捕获门限，则按固定方向以及固定步长调整所述当前本地伪码的相位，得到粗同步伪码；

对所述粗同步伪码进行跟踪处理，得到精同步伪码。

通过上述技术方案，相关峰值点中噪声的标量叠加不会增加当前叠加幅度的幅值，而峰值的叠加会增加当前叠加幅度的幅值，因此通过叠加能够有效提高系统的抗噪声性能；由于真实的相关峰是成比例增加的，多级门限比对能够减小因当前相关峰值点的突跳而产生虚警的概率，从而实现准确捕获，进而可以实现伪码的准确捕获。

可选的，所述对所述粗同步伪码进行跟踪处理，得到精同步伪码，包括：

将所述直扩信号分别与超前本地伪码和滞后本地伪码进行相关处理，分别得到超前相关峰值点与滞后相关峰值点；

标量叠加若干个相邻所述超前相关峰值点的幅度，得到超前叠加幅度，标量叠加若干个相邻所述滞后相关峰值点的幅度，得到滞后叠加幅度；

根据所述超前叠加幅度与所述滞后叠加幅度，计算出所述粗同步伪码与所述直扩信号的码相位增量；

基于所述码相位增量调制所述粗同步伪码的相位，直至所述当前本地伪码与发射端的伪码序列实现码同步，得到精同步伪码。

通过上述技术方案，对超前相关峰值点与滞后相关峰值点同样进行标量叠加处理，并计算出粗同步伪码与直扩信号的码相位增量，通过码相位增量调整本地伪码的相位，使其与发射端的伪码序列实现码同步。能够对捕获后的本地伪码作进一步跟踪修正，同时对超前相关峰与滞后相关峰也进行叠加处理，使得码相位增量计算更加准确，能够减少跟踪调整次数，提供跟踪效率。

可选的，所述捕获门限包括第一级捕获门限、第二级捕获门限以及第三级捕获门限，所述第一级捕获门限小于所述第二级捕获门限，所述第二级捕获门限小于所述第三级捕获门限。

通过上述计算方案，在实时相关峰检测中，检测到相关峰的情形是由平坦相关峰值点检测到突出相关峰值点，因此在捕获过程中相关峰值点的幅度是逐步上升的，设计逐步上升的三级捕获门限，避免误判峰值的情况。

可选的，所述将所述直扩信号分别与超前本地伪码和滞后本地伪码进行相关处理，分别得到超前相关峰值点与滞后相关峰值点之前，还包括：

使用滤波器对发射端发送的所述直扩信号进行滤波处理；

若所述滤波器为根升余弦滤波器，则将所述超前相关峰值点的叠加个数与所述滞后相关峰值点的叠加个数确定为[IPOINT，2*IPOINT]，所述IPOINT的取值为所述直扩信号的过采样倍数；

若所述滤波器为低通滤波器，则将所述超前相关峰值点的叠加个数与所述滞后相关峰值点的叠加个数确定为[IPOINT/2，IPOINT]，所述IPOINT的取值为所述直扩信号的过采样倍数。

通过上述技术方案，在直扩系统中，在接收端常采用根升余弦滤波器或低通滤波器对接收到的直扩信号进行滤波处理，由于低通滤波后的码相关峰值的功率分布窄而高，因此相关峰值点的叠加个数相对处于较小范围，而根升余弦滤波器的码相关峰值的功率分布宽且平，因此相关峰值点的叠加个数可适当多一些，选择合适的相关峰值点叠加个数，以快速实现伪码同步。

可选的，所述超前本地伪码为所述当前本地伪码前移半个扩频码长得到，所述滞后本地伪码为所述当前本地伪码延迟半个扩频码长得到；所述半个扩频码长基于对所述直扩信号的过采样倍数计算得到。

通过上述技术方案，当前伪码信号每进行一次调节，相应的需要对超前伪码信号与滞后伪码信号进行调节，调节长度为半个扩频码长。

可选的，所述根据所述超前叠加幅度与所述滞后叠加幅度，计算出所述粗同步伪码与所述直扩信号的码相位增量，包括：

保持所述当前叠加幅度为最高幅度，对所述超前叠加幅度与所述滞后叠加幅度做差值处理及码环路滤波，得到所述粗同步伪码与所述直扩信号的码相位增量的码相位增量。

通过上述技术方案，保持当前相关峰值点最高的情况下，由超前叠加幅度与滞后叠加幅度计算得出码相位增量，并根据码相位增量对当前本地伪码做出相应的相位调整，可减少跟踪过程中的调整次数。

可选的，所述固定步长为一个码片的1/8长度与1/2长度之间。

通过上述技术方案，捕获阶段的重点在于快速检测到直扩信号，因此对于当前本地伪码的调整步长较大，一个码片的1/8长度是由采样点的速率决定的，同时若调整的长度超过一个码片的1/2长度，则会导致遗漏相关峰的检测。

第二方面，本申请提供了一种无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步装置，应用于伪码环，所述装置包括：

直扩信号接收模块，用于接收发射端发送的直扩信号；

相关峰值点生成模块，用于将所述直扩信号与当前本地伪码进行相关处理，得到当前相关峰值点；

相关峰值点叠加模块，用于标量叠加若干个相邻所述当前相关峰值点的幅度，得到当前叠加幅度；

粗同步伪码捕获模块，用于将连续多次得到的所述当前叠加幅度分别与对应级别的捕获门限进行比对，若连续多次得到的所述当前叠加幅度均大于所述对应级别的捕获门限，则按固定方向以及固定步长调整所述当前本地伪码的相位，得到粗同步伪码；

精同步伪码跟踪模块，用于对所述粗同步伪码进行跟踪处理，得到精同步伪码。

第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和网络接口用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行上述方法。

第四方面，本申请提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述方法。

综上所述，本申请提供的技术方案带来的有益效果为：

通过将接受到的直扩信号与当前本地伪码进行相关处理，得到多个实时的相关峰值点，对相邻的相关峰值点的幅度进行标量叠加，再将连续多次的当前叠加幅度分别与对应级别的捕获门限进行比对，调整本地伪码的相位以实现伪码捕获，经跟踪处理得到精同步伪码。通过叠加多个相关峰值点，能够有效减少噪声对于伪码捕获的干扰，减少虚警概率，同时设置多级门限对连续的叠加的相关峰值点进行判决，能够甄别出相距较近的相关峰值点的跳变，避免跳变带来的捕获干扰，减少捕获过程中的误检与漏检概率，使得捕获更加准确，进而能够准确地实现伪码同步。

附图说明

图1是本申请实施例的一种直扩系统收发模型的结构示意图；

图2是本申请实施例的一种无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步方法的流程示意图；

图3是本申请实施例的一种相关峰值点叠加的取样示意图；

图4是本申请实施例的一种高信噪比下相关峰值点多点叠加幅度与单点幅度的比较示意图；

图5是本申请实施例的一种低信噪比下相关峰值点多点叠加幅度与单间幅度的比较示意图；

图6是本申请实施例的一种码环路跟踪的结构示意图；

图7是本申请实施例的一种无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步装置的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

附图标记说明：100、直扩信号接收模块；200、相关峰值点生成模块；300、相关峰值点叠加模块；400、粗同步伪码捕获模块；500、精同步伪码跟踪模块； 1000、电子设备；1001、处理器；1002、通信总线；1003、用户接口；1004、网络接口；1005、存储器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本申请实施例的描述中，“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示性的”、“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

首先对本申请的应用场景作简单介绍，请参见图1，为本申请实施例提供的一种直扩系统收发模型的结构示意图，在该实施环境下，发射端将经过信源编码的数据源与高速时钟产生的伪码序列相乘，得到的结构经载波调制之后由发射机发射，相比于普通信号传输，直扩信号频谱得到极大的扩展，因此可适用于深空超远距离的卫星通信。

接收端对于信号的接收处理难度在于必须产生一个与发射端完全一致的伪码序列，才能对直扩信号进行相应的解扩处理，解扩的过程重点在于伪码同步，伪码同步分为捕获和跟踪两个过程，分别实现对伪码的粗同步与精同步，以得到与发射端完全一致的伪码序列，已完成后续数据的解调恢复工作。

本申请提供的技术方案在于接收端实现伪码同步的过程，因此可适用于直扩系统中的大多数接收端，同时由于本申请提供的技术方案只涉及到信号的接收处理，因此也可适用于对直扩系统中的大多数直扩信号进行处理。

请参见图2，为本申请实施例提供的一种无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步方法的流程示意图，该方法可依赖于计算机程序实现，可依赖于单片机实现，也可运行于基于冯诺依曼体系的无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步装置上。该计算机程序可集成在应用中，也可作为独立的工具类应用运行。本申请实施例以计算机设备为例，对无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步方法的具体步骤做详细说明。

S101，接收发射端发送的直扩信号。

直扩信号是扩频通信中扩频信号的一种，由伪码序列与信息码直接调制得到，直扩系统的调制方式通常采用BPSK、DPSK、QPSK以及MPSK等调制方式，直扩信号由于被扩展到很宽的频带上，信号功率谱密度很低，导致信号会淹没在白噪声之中，在不知道伪码的情况下，很难截取到有用信号，因此需要使用扩频接收机来接收直扩信号。

S102，将直扩信号与当前本地伪码进行相关处理，得到当前相关峰值点。

伪码是具有良好自相关特性的二进制数序列，通过伪码的多个码片来传输一位信息流，因此处理后的带宽更宽，常用于卫星通信。在全球卫星定位（Global PositioningSystem，GPS）中信号结构位于载波之上的第二个层次，GPS在根本上是一种基于码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）的扩频通信系统，其中的码就是以不同的伪随机码来区别不同的基站，只有使用与发送基站相同的伪随机码才能还原出发射端的信息码，当前本地伪码是在与本地时钟同步的预储存的或接收到的伪码序列。

将接收到的直扩信号与当前本地伪码相乘并进行积分处理，得到若干个当前相关峰值点，即为使用傅里叶变换还原出信号中的频率分量，并分析出不同频率分量的幅度与相位，时域上若干个的相关峰值点的幅度代表了当前本地伪码与直扩信号的相关性，即当前本地伪码与直扩信号中扩频码的相关性，相关峰值点的幅值越高，则当前本地伪码与直扩信号中扩频码的对应的相差越小。

S103，标量叠加若干个相邻当前相关峰值点的幅度，得到当前叠加幅度。

请参见图3，为本申请实施例提供的一种相关峰值点叠加的取样示意图。

对若干个当前相关峰值点进行标量叠加，相邻若干个当前相关峰值点叠加得到当前叠加幅度，当前叠加幅度的数量也有若干个。对于噪声，标量叠加不会增加幅度，而对于相关峰值，则会明显增加幅度，能够减少噪声对相关峰的误判影响。例如有相邻的相关峰值点A、B、C、D、E、F、 G以及H，叠加点的个数4个，因此相关峰值点的叠加方式可以分为ABCD、CDEF与EFGH三组，也可分为ABCD、BCDE、CDEF、DEFG以及EFGH五组，第一种叠加的方式响应速度快，第二种叠加的方式叠加精度高。同时叠加点的个数也可进行调整，因此可根据实际情况调整相邻相关峰值点的叠加个数与叠加方式，得到合适的相关峰值点的叠加参数。

请参见图4，为本申请实施例提供的一种高信噪比下相关峰值点多点叠加幅度与单点幅度的比较示意图。

图中多点叠加之后的相关峰值点的幅度与单点幅度相比，多点叠加之后幅度区间明显小于单点幅度区间，相关峰值点的波动明显减小，在后续相关峰值点与门限进行比较时，可减少相关峰值点的波动对于伪码捕获的影响。

请参见图5，为本申请实施例提供的一种低信噪比下相关峰值点多点叠加幅度与单间幅度的比较示意图。

低信噪比指直扩信号中的噪声较大，此时信号质量较低，信号幅度波动较大，反映到相关峰值点上的幅度波动也比较大。从图中可以获知，多点叠加之后幅度区间与单点幅度区间相比，幅度的整合效果更为明显，相关峰值点因波动而造成虚警的概率更小。

S104，将连续多次得到的当前叠加幅度分别与对应级别的捕获门限进行比对，若连续多次得到的当前叠加幅度均大于对应级别的捕获门限，则按固定方向以及固定步长调整当前本地伪码的相位，得到粗同步伪码。

捕获门限是基于伪码同步过程中的相关峰值点的幅度标准制定的，当前叠加幅度达到捕获门限，则说明当前本地伪码与直扩信号伪码的相关性较大，同步率较高。

对于连续的当前叠加幅度，设置多级捕获门限，在某一当前叠加幅度超过捕获门限时，并不直接判断捕获成功，而是继续对相邻后一个当前叠加幅度与另一捕获门限进行比对，避免某一当前叠加幅度只是由于突跳而超过捕获门限，造成误捕获的情况。因为在捕获到真正的相关峰值点的最大值时，相关峰值点的幅度是呈一定比例上升的，因而在某一当前叠加幅度超过捕获门限时，其相邻的后一当前叠加幅度在大于捕获门限的前提下，还应有大于前一叠加幅度的条件，例如在偶然连续两次的当前叠加幅度即使超过了捕获门限，但并不是在捕获到相关峰值点最大值时呈叠加幅度增加的趋势的情况下，避免对伪码捕获产生误判。

在一种可能的实施方式中，捕获门限包括第一级捕获门限、第二级捕获门限以及第三级捕获门限，第一级捕获门限小于第二级捕获门限，第二级捕获门限小于第三级捕获门限。

为连续三次的当前叠加幅度分别设置连续递增的第一级捕获门限、第二级捕获门限以及第三级捕获门限，在第一次的当前叠加幅度大于第一捕获门限时，判断在其后的第二次当前叠加幅度是否大于第二捕获门限，再判断第三次当前叠加幅度是否大于第三捕获门限，避免噪声及多径干扰产生峰值误判，保证捕获到了真正的同步点。

在一种可能的实施方式中，固定步长为一个码片的1/8长度与1/2长度之间。

在捕获到相关峰值点超过多级捕获门限之后，对当前本地伪码进行调整，此时的调整为一次调整，按照相关峰值点最大值确定调整的方向，伪码相位的步长设置大于一个码片的1/8长度，可保证捕获速度，步长设置小于一个码片的1/2长度，可以保证不会遗漏相关峰的检测。对本地伪码进行大步长调整之后，得到初同步伪码。

S105，对粗同步伪码进行跟踪处理，得到精同步伪码。

请参见图6，为本申请实施例提供的一种码环路跟踪的结构示意图。

在一种可能的实施方式中，将直扩信号分别与超前本地伪码和滞后本地伪码进行相关处理，分别得到超前相关峰值点与滞后相关峰值点；标量叠加若干个相邻超前相关峰值点的幅度，得到超前叠加幅度，标量叠加若干个相邻滞后相关峰值点的幅度，得到滞后叠加幅度；根据超前叠加幅度与滞后叠加幅度，计算出粗同步伪码与直扩信号的码相位增量；基于码相位增量调制粗同步伪码的相位，直至当前本地伪码与发射端的伪码序列实现码同步，得到精同步伪码。

对捕获到的粗同步伪码，粗同步伪码的相位与直扩信号中的伪码相位差别虽然比较小，但还未实现准确的伪码同步，因此还需使用伪码跟踪环路对粗同步伪码作进一步修正。

将I和Q信号分别与当前（Prompt，P）、超前（Early，E）和滞后（Late，L）直扩信号进行相关，码NCO、码发生器、移位寄存器、接收机处理器和积分清零器组成码跟踪闭环，其中码发生器、码NCO与移位寄存器组成复现码部分，由于E与L之间通常相差一个码片，而P位于正中间，因此通过E和L可以复现一个直扩信号中的当前复现伪码，将当前复现伪码与粗同步伪码进行比对计算，可得出粗同步伪码与直扩信号的码相位增量。通过码相位增量调整粗同步伪码，直至粗同步伪码与复现的直扩信号伪码序列实现码同步，得到完全对齐的精同步信号。

同时，在一种可能的实施方式中，当前复现伪码与粗同步伪码进行相关峰值点计算同样是进行叠加处理的，使用滤波器对发射端发送的直扩信号进行滤波处理；若滤波器为根升余弦滤波器，则将超前相关峰值点的叠加个数与滞后相关峰值点的叠加个数确定为[IPOINT，2*IPOINT]，IPOINT的取值为直扩信号的过采样倍数；若滤波器为低通滤波器，则将超前相关峰值点的叠加个数与滞后相关峰值点的叠加个数确定为[IPOINT/2，IPOINT]，IPOINT的取值为直扩信号的过采样倍数。

由于不同滤波器的相关峰值点的密集程度不同，根升余弦滤波器处理之后的相关峰值点数量比较密集，除峰值最大值外其它相关峰值点处较为平坦，叠加点数与低通滤波器需要进行选择，例如直扩信号速率为8MHz，自动数据采集（Automatic Data Collection，ADC）的采样信号速率为64MHz，因此IPOINT即为过采样倍数，过采样倍数为64/8=8。

在其中一个实施例中，超前本地伪码为当前本地伪码前移半个扩频码长得到，滞后本地伪码为当前本地伪码延迟半个扩频码长得到；半个扩频码长基于对直扩信号的过采样倍数计算得到。超前本地伪码、滞后本地伪码分别与当前本地伪码相距半个扩频码长，由此可复现直扩信号的伪码序列，并和粗同步伪码比较以实现完全同步。

在一种可能的实施方式中，保持当前叠加幅度为最高幅度，对超前叠加幅度与滞后叠加幅度做差值处理及码环路滤波，得到粗同步伪码与直扩信号的码相位增量的码相位增量。

对于跟踪过程的闭环调整，码环调整的具体基准为保存当前叠加幅度为最高值，对于当前叠加幅度略微降低的相位调整，说明调整方向或步长有小偏差，保存当前叠加幅度始终为最高幅度，可保证复现的直扩信号的伪码与变化的当前本地伪码始终保持为最高相关性，得出码相位增量以对粗同步伪码进行调整。

通过上述技术方案，对相关峰值点进行叠加之后，再分别与多级门限进行比对，多级门限的后续门限值是大于前门限值的，可减少由于噪声及多径的干扰出现相关峰值点突跳进而导致误捕获的情况，致使后续解扩出无用信号，多个相关峰值点叠加的信号幅度更加恒定，不会误判峰值也不会漏掉峰值，能够增强延迟锁相环（Delay locked Loop，DLL）环路捕获的成功率。

请参见图7，为本申请实施例提供的一种无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步装置的结构示意图，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为装置的全部或一部分。该装置包括直扩信号接收模块100、相关峰值点生成模块200、相关峰值点叠加模块300、粗同步伪码捕获模块400、以及精同步伪码跟踪模块500。

直扩信号接收模块100，用于接收发射端发送的直扩信号；

相关峰值点生成模块200，用于将直扩信号与当前本地伪码进行相关处理，得到当前相关峰值点；

相关峰值点叠加模块300，用于标量叠加若干个相邻当前相关峰值点的幅度，得到当前叠加幅度；

粗同步伪码捕获模块400，用于将连续多次得到的当前叠加幅度分别与对应级别的捕获门限进行比对，若连续多次得到的当前叠加幅度均大于对应级别的捕获门限，则按固定方向以及固定步长调整当前本地伪码的相位，得到粗同步伪码；

精同步伪码跟踪模块500，用于对粗同步伪码进行跟踪处理，得到精同步伪码。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质可以存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行如上述图1~图7所示实施例的装订方法，例如在寄存器中存储邻居的信号幅度，在接收机处理器中进行码相位增量的计算的中间存储数据处理，具体执行过程可以参见图1~图7所示实施例的具体说明，在此不进行赘述。

请参见图8，为本申请实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图8所示，所述电子设备1000可以包括：至少一个处理器1001，至少一个网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，至少一个通信总线1002。

其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口1003可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。

其中，处理器1001可以包括一个或者多个处理核心。处理器1001利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1005内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1005内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器1001可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（ProgrammableLogic Array，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001可集成中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU）、图像处理器（Graphics Processing Unit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1001中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器1005可以包括随机存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory）。可选的，该存储器1005包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器1005可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1005可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器1005可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。如图8所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步方法的应用程序。

在图8所示的电子设备1000中，用户接口1003主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储一种无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步方法的应用程序，当由一个或多个处理器执行时，使得电子设备执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。

一种电子设备可读存储介质，所述电子设备可读存储介质存储有指令。当由一个或多个处理器执行时，使得电子设备执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后，将容易想到本公开的其他实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步方法，其特征在于，应用于伪码环，所述方法包括：

接收发射端发送的直扩信号；

将所述直扩信号与当前本地伪码进行相关处理，得到当前相关峰值点；

标量叠加若干个相邻所述当前相关峰值点的幅度，得到当前叠加幅度；

将连续多次得到的所述当前叠加幅度分别与对应级别的捕获门限进行比对，若连续多次得到的所述当前叠加幅度均大于所述对应级别的捕获门限，则按固定方向以及固定步长调整所述当前本地伪码的相位，得到粗同步伪码；

对所述粗同步伪码进行跟踪处理，得到精同步伪码。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述粗同步伪码进行跟踪处理，得到精同步伪码，包括：

将所述直扩信号分别与超前本地伪码和滞后本地伪码进行相关处理，分别得到超前相关峰值点与滞后相关峰值点；

标量叠加若干个相邻所述超前相关峰值点的幅度，得到超前叠加幅度，标量叠加若干个相邻所述滞后相关峰值点的幅度，得到滞后叠加幅度；

根据所述超前叠加幅度与所述滞后叠加幅度，计算出所述粗同步伪码与所述直扩信号的码相位增量；

基于所述码相位增量调制所述粗同步伪码的相位，直至所述当前本地伪码与发射端的伪码序列实现码同步，得到精同步伪码。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述捕获门限包括第一级捕获门限、第二级捕获门限以及第三级捕获门限，所述第一级捕获门限小于所述第二级捕获门限，所述第二级捕获门限小于所述第三级捕获门限。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述直扩信号分别与超前本地伪码和滞后本地伪码进行相关处理，分别得到超前相关峰值点与滞后相关峰值点之前，还包括：

使用滤波器对发射端发送的所述直扩信号进行滤波处理；

若所述滤波器为根升余弦滤波器，则将所述超前相关峰值点的叠加个数与所述滞后相关峰值点的叠加个数确定为[IPOINT，2*IPOINT]，所述IPOINT的取值为所述直扩信号的过采样倍数；

若所述滤波器为低通滤波器，则将所述超前相关峰值点的叠加个数与所述滞后相关峰值点的叠加个数确定为[IPOINT/2，IPOINT]，所述IPOINT的取值为所述直扩信号的过采样倍数。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述超前本地伪码为所述当前本地伪码前移半个扩频码长得到，所述滞后本地伪码为所述当前本地伪码延迟半个扩频码长得到；所述半个扩频码长基于对所述直扩信号的过采样倍数计算得到。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述超前叠加幅度与所述滞后叠加幅度，计算出所述粗同步伪码与所述直扩信号的码相位增量，包括：

保持所述当前叠加幅度为最高幅度，对所述超前叠加幅度与所述滞后叠加幅度做差值处理及码环路滤波，得到所述所述粗同步伪码与所述直扩信号的码相位增量的码相位增量。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定步长为一个码片的1/8长度与1/2长度之间。

8.一种无人机与卫星通信中多级门限比对的伪码同步装置，其特征在于，应用于伪码环，所述装置包括：

直扩信号接收模块，用于接收发射端发送的直扩信号；

相关峰值点生成模块，用于将所述直扩信号与当前本地伪码进行相关处理，得到当前相关峰值点；

相关峰值点叠加模块，用于标量叠加若干个相邻所述当前相关峰值点的幅度，得到当前叠加幅度；

粗同步伪码捕获模块，用于将连续多次得到的所述当前叠加幅度分别与对应级别的捕获门限进行比对，若连续多次得到的所述当前叠加幅度均大于所述对应级别的捕获门限，则按固定方向以及固定步长调整所述当前本地伪码的相位，得到粗同步伪码；

精同步伪码跟踪模块，用于对所述粗同步伪码进行跟踪处理，得到精同步伪码。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和网络接口用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1~7任意一项所述的方法。

Images