CN117459093B - 一种通信基带芯片的信号失锁重捕获系统及捕获方法 - Google Patents

一种通信基带芯片的信号失锁重捕获系统及捕获方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117459093B
CN117459093B CN202311775898.5A CN202311775898A CN117459093B CN 117459093 B CN117459093 B CN 117459093B CN 202311775898 A CN202311775898 A CN 202311775898A CN 117459093 B CN117459093 B CN 117459093B
Authority
CN
China
Prior art keywords
path
pseudo code
carrier
signal
multiplier
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
CN202311775898.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117459093A (zh
Inventor
林仁杰
张勇鹏
杨华炜
余之喜
陈伟强
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.)
Fujian Fuda Beidou Communication Technology Co ltd
Original Assignee
Fujian Fuda Beidou Communication Technology Co ltd
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 Fujian Fuda Beidou Communication Technology Co ltd filed Critical Fujian Fuda Beidou Communication Technology Co ltd
Priority to CN202311775898.5A priority Critical patent/CN117459093B/zh
Publication of CN117459093A publication Critical patent/CN117459093A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117459093B publication Critical patent/CN117459093B/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
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073—Synchronisation aspects
    • H04B1/7075—Synchronisation aspects with code phase acquisition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

本发明属于北斗通信基带技术领域，特别涉及一种通信基带芯片的信号失锁重捕获系统及捕获方法，包括有载波发生器、I支路乘法器、Q支路乘法器、I路低通滤波器、Q路低通滤波器、I信道解扩器、Q信道解扩器、伪码发生器、I路积分器、Q路积分器、I路平方运算器、Q路平方运算器、加法器、门限比较器、比例参数生成器、伪码误差计算器、伪码比例参数乘法器、载波相位比较器、环路滤波器和载波比例参数乘法器等。本发明通过以上硬件组合，能够很好的实现卫星信号在实时跟踪过程中，突然失锁后能够快速重新捕获载波频率、载波相位、伪码频率、伪码相位四个参数，实现不需要重新搜索信号参数快速恢复和跟踪卫星信号的能力。

Description

一种通信基带芯片的信号失锁重捕获系统及捕获方法
技术领域
本发明属于北斗通信基带技术领域，特别涉及一种通信基带芯片的信号失锁重捕获系统及捕获方法。
背景技术
随着电子信息产业不断发展，北斗三号通信的应用极为广泛，然后北斗三号通信过程中，需要对卫星下行信号做实时的跟踪，但在应用过程中，信号中断在所难免，传统的信号中断后需要重新搜索信号参数快速恢复和跟踪卫星信号，在这过程中重新搜索卫星信号的载波、伪码参数的方法速度慢，影响接收机通信性能。
发明内容
（一）要解决的技术问题
为了克服上述背景技术中的不足，本发明提供一种能够很好的实现卫星信号在实时跟踪过程中，突然失锁后能够快速重新捕获载波频率、载波相位、伪码频率、伪码相位四个参数的通信基带芯片的信号失锁重捕获系统及捕获方法。
（二）技术方案
本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种通信基带芯片的信号失锁重捕获系统，
包括有载波发生器、I支路乘法器、Q支路乘法器、I路低通滤波器、Q路低通滤波器、I信道解扩器、Q信道解扩器、伪码发生器、I路积分器、Q路积分器、I路平方运算器、Q路平方运算器、加法器、门限比较器、比例参数生成器、伪码误差计算器、伪码比例参数乘法器、载波相位比较器、环路滤波器和载波比例参数乘法器；
载波发生器与I支路乘法器、Q支路乘法器连接；
I支路乘法器与I路低通滤波器连接；
I路低通滤波器与I信道解扩器连接；
I信道解扩器与I路积分器、I路平方运算器连接；
I路积分器与载波相位比较器连接；
I路平方运算器与加法器、伪码误差计算器连接；
Q支路乘法器与Q路低通滤波器连接；
Q路低通滤波器与Q信道解扩器连接；
Q信道解扩器与Q路积分器、Q路平方运算器连接；
Q路积分器与载波相位比较器连接；
Q路平方运算器与加法器连接；
载波相位比较器与环路滤波器连接；
环路滤波器与载波比例参数乘法器连接；
载波比例参数乘法器与载波发生器连接；
加法器与门限比较器连接；
门限比较器与比例参数生成器连接；
比例参数生成器与伪码比例参数乘法器、载波比例参数乘法器连接；
伪码误差计算器通过伪码误差均值计算与伪码发生器连接；
伪码比例参数乘法器与伪码发生器连接；
伪码发生器与I信道解扩器、Q信道解扩器连接。
本发明还提供一种通信基带芯片的信号失锁重捕获方法，基于上述通信基带芯片的信号失锁重捕获系统，
所述捕获方法为：
输入中频信号；
载波发生器分别产生同频且相位差90度的I路本振载波和Q路本振载波，并分别输入于I支路乘法器、Q支路乘法器；
I路本振载波Ic和Q路本振载波Qc的计算公式如下：
；
A为输入中频信号幅度值；和/>分别为输入中频信号的角频率和相位，/>和分别为本振与输入中频信号的角频率差和相位差；
伪码发生器同时生成同频且相位差1码片宽度的I路伪码和Q路伪码，输入中频信号分别通过I支路乘法器、Q支路乘法器进行与I路本振载波和Q路本振载波的乘法运算；
输入中频信号与I路本振载波乘法运算后为
；
输入中频信号与Q路本振载波乘法运算后为
；
接着通过I路低通滤波器、Q路低通滤波器进行低通滤波，低通滤波后再通过I信道解扩器、Q信道解扩器进行与I路伪码和Q路伪码的信道解扩，解扩是将I路伪码或者Q路伪码的信号与输入中频信号进行扩频码匹配；
解扩后的信号分为两路；
一路通过I路积分器、Q路积分器进行积分运算，另一路通过I路平方运算器、Q路平方运算器进行平方和运算；
输入中频信号在I信道解扩器和I路积分器的解扩积分后为
，wst0≤2π,高频部分积分后归零；
输入中频信号在Q信道解扩器和Q路积分器的解扩积分后为， wst0≤2π,高频部分积分后归零；
t0是积分器的积分周期，用户可根据需要自行设置，积分周期为大于信号频率 2π/ws 的数值，且积分周期为信号频率2π/ws 的整数倍；
I路平方运算器、Q路平方运算器进行平方和运算后为，首先对其进行加法器累加，用来进行输入中频信号中卫星有效信号功率的判定；然后，通过门限比较器实现对输入信号有效功率的功率值做门限比较，超过门限后输出响应的指示信号给到比例参数生成器，门限分三档；
由于系统输入的高斯白噪声功率谱密度为：
；
门限功率为比高斯白噪声小 3dB的为最低档、比高斯白噪声高 3dB 的为最高档、介于上述两者之间为中间档；
通过判定输入中频信号中有效信号的功率值大小，比例参数生成器分别输出三套不同的比例参数；当门限功率最高档时输出比例参数为1.0，当门限功率低档时输出比例参数为0.5，当门限功率最低档时输出比例参数为0；
通过载波相位比较器和环路滤波器计算载波相位误差，伪码误差计算器通过I路平方运算器计算伪码误码；
载波相位误差为；
伪码误差调整伪码发生器，分别分时产生超前伪码、当前伪码和滞后伪码三个阶段，依次记录三次I路平方运算器的输出结果，分别计为超前结果E、当前结果P和滞后结果L；
伪码相位误差计算为；
最后，载波相位误差和伪码误差分别利用载波比例参数乘法器、伪码比例参数乘法器乘以比例参数生成器生成的比例参数后再做修正；
载波相位误差修正值为:；
伪码相位修正值为：；
k为比例参数；
其中，
卫星信号稳定跟踪时，门限比较器输出卫星有效功率为最高档，此时载波相位误差和伪码误差都按照1.0的比例参数修正对应的载波发生器和伪码发生器；
当卫星信号受到干扰时，载波相位误差和伪码误差的计算存在一定的误差，此时门限功率处于中间档，比例参数为0.5，环路只修正50%的误差参数；
当卫星信号直接中断时，载波相位误差和伪码误差的计算为完全随机值，此时门限功率处于最低档，比例参数为0，该计算值不会修正环路参数；
环路分别为I支路乘法器、I路低通滤波器、I信道解扩器、I路积分器、I路平方运算器形成的I环路，以及Q支路乘法器、Q路低通滤波器、Q信道解扩器、Q路积分器、Q路平方运算器形成的Q环路。
优选地，Q路本振载波相位滞后I路本振载波90度。
优选地，Q路伪码相位滞后I路伪码相位1个码片宽度0.122us。
优选地，当卫星信号中断时，门限功率处于最低档，比例参数为0，环路不能实时计算载波相位误差和伪码误差对接收机进行修正；此时伪码误差均值计算利用历史记录的伪码频率和相位误差的平均值，控制伪码发生器，确保伪码发生器在短时间内不会与卫星信号偏差超过1码。
优选地，当卫星信号中断后又恢复，此时门限功率处于最高档，比例参数为1，环路快速重新进入锁定状态，而不需要重新搜索卫星的载波和伪码频率及相位参数。
本发明还提出上述通信基带芯片的信号失锁重捕获方法在北斗三号通信基带芯片的应用。
（三）有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本发明通过载波发生器、I支路乘法器、Q支路乘法器、I路低通滤波器、Q路低通滤波器、I信道解扩器、Q信道解扩器、伪码发生器、伪码误差均值计算、I路积分器、Q路积分器、I路平方运算器、Q路平方运算器、加法器、门限比较器、比例参数生成器、伪码误差计算器、伪码比例参数乘法器、载波相位比较器、环路滤波器、和载波比例参数乘法器的硬件组合，能够很好的实现卫星信号在实时跟踪过程中，突然失锁后能够快速重新捕获载波频率、载波相位、伪码频率、伪码相位四个参数，实现不需要重新搜索信号参数快速恢复和跟踪卫星信号的能力。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
本技术方案中：
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1所示，本发明提出了一种通信基带芯片的信号失锁重捕获系统，
包括有载波发生器、I支路乘法器、Q支路乘法器、I路低通滤波器、Q路低通滤波器、I信道解扩器、Q信道解扩器、伪码发生器、I路积分器、Q路积分器、I路平方运算器、Q路平方运算器、加法器、门限比较器、比例参数生成器、伪码误差计算器、伪码比例参数乘法器、载波相位比较器、环路滤波器和载波比例参数乘法器；
载波发生器与I支路乘法器、Q支路乘法器连接；
I支路乘法器与I路低通滤波器连接；
I路低通滤波器与I信道解扩器连接；
I信道解扩器与I路积分器、I路平方运算器连接；
I路积分器与载波相位比较器连接；
I路平方运算器与加法器、伪码误差计算器连接；
Q支路乘法器与Q路低通滤波器连接；
Q路低通滤波器与Q信道解扩器连接；
Q信道解扩器与Q路积分器、Q路平方运算器连接；
Q路积分器与载波相位比较器连接；
Q路平方运算器与加法器连接；
载波相位比较器与环路滤波器连接；
环路滤波器与载波比例参数乘法器连接；
载波比例参数乘法器与载波发生器连接；
加法器与门限比较器连接；
门限比较器与比例参数生成器连接；
比例参数生成器与伪码比例参数乘法器、载波比例参数乘法器连接；
伪码误差计算器通过伪码误差均值计算与伪码发生器连接；
伪码比例参数乘法器与伪码发生器连接；
伪码发生器与I信道解扩器、Q信道解扩器连接。
本发明还提供一种通信基带芯片的信号失锁重捕获方法，基于上述通信基带芯片的信号失锁重捕获系统，
所述捕获方法为：
输入中频信号；
载波发生器分别产生同频且相位差90度的I路本振载波和Q路本振载波，并分别输入于I支路乘法器、Q支路乘法器；
I路本振载波Ic和Q路本振载波Qc的计算公式如下：
；
A为输入中频信号幅度值；和/>分别为输入中频信号的角频率和相位，/>和分别为本振与输入中频信号的角频率差和相位差；
伪码发生器同时生成同频且相位差1码片宽度的I路伪码和Q路伪码，输入中频信号分别通过I支路乘法器、Q支路乘法器进行与I路本振载波和Q路本振载波的乘法运算；
输入中频信号与I路本振载波乘法运算后为
；
输入中频信号与Q路本振载波乘法运算后为
；
接着通过I路低通滤波器、Q路低通滤波器进行低通滤波，低通滤波后再通过I信道解扩器、Q信道解扩器进行与I路伪码和Q路伪码的信道解扩，解扩是将I路伪码或者Q路伪码的信号与输入中频信号进行扩频码匹配；
以I环路为例，
当本地扩频码与输入信号扩频码一致时，解扩输出的信号为：
对上式在0~t0时间内做积分，由于t0远大于
的周期，且为期周期的整数倍，所以其积分结果归零；
积分的结果近似为
在0~t0时间内的积分，即
解扩后的信号分为两路；
一路通过I路积分器、Q路积分器进行积分运算，另一路通过I路平方运算器、Q路平方运算器进行平方和运算；
输入中频信号在I信道解扩器和I路积分器的解扩积分后为
，wst0≤2π,高频部分积分后归零；
输入中频信号在Q信道解扩器和Q路积分器的解扩积分后为， wst0≤2π,高频部分积分后归零；
t0是积分器的积分周期，用户可根据需要自行设置，积分周期为大于信号频率 2π/ws 的数值，且积分周期为信号频率2π/ws 的整数倍；
I路平方运算器、Q路平方运算器进行平方和运算后为，首先对其进行加法器累加，用来进行输入中频信号中卫星有效信号功率的判定；然后，通过门限比较器实现对输入信号有效功率的功率值做门限比较，超过门限后输出响应的指示信号给到比例参数生成器，门限分三档；
系统输入的高斯白噪声功率谱密度为：
；
门限功率为比高斯白噪声小 3dB的为最低档、比高斯白噪声高 3dB 的为最高档、介于上述两者之间为中间档；
通过判定输入中频信号中有效信号的功率值大小，比例参数生成器分别输出三套不同的比例参数；当门限功率最高档时输出比例参数为1.0，当门限功率中间档时输出比例参数为0.5，当门限功率最低档时输出比例参数为0；
通过载波相位比较器和环路滤波器计算载波相位误差，伪码误差计算器通过I路平方运算器计算伪码误码；
载波相位误差为；
伪码误差调整伪码发生器，分别分时产生超前伪码、当前伪码和滞后伪码三个阶段，依次记录三次I路平方运算器的输出结果，分别计为超前结果E、当前结果P和滞后结果L；
伪码相位误差计算为；
最后，载波相位误差和伪码误差分别利用载波比例参数乘法器、伪码比例参数乘法器乘以比例参数生成器生成的比例参数后再做修正；
载波相位误差修正值为:；
伪码相位修正值为：；
k为比例参数；
I支路乘法器、Q支路乘法器、I路低通滤波器、Q路低通滤波器、I信道解扩器、Q信道解扩器、I路积分器、Q路积分器的结构上分别完全一致，乘法器和解扩器所对应的输入本振载波和伪码分别对应各路本振载波和伪码；
其中，
卫星信号稳定跟踪时，门限比较器输出卫星有效功率为最高档，此时载波相位误差和伪码误差都按照1.0的比例修正对应的载波发生器和伪码发生器；
当卫星信号受到干扰时，载波相位误差和伪码误差的计算存在一定的误差，此时门限功率处于中间档，比例参数为0.5，环路只修正50%的误差参数，且由于卫星采用IQ环路不同伪码的QPSK调制和CDMA扩频，本地载波允许有±45°的相位误差，本地伪码允许有0.5码片宽度的误差，因此修正50%的环路误差不会导致信号失锁，此时能够正常跟踪卫星信号，但是接收灵敏度性能会有一定的下降；
当卫星信号直接中断时（如过隧道、遮挡等因素），载波相位误差和伪码误差的计算为完全随机值，此时门限功率处于最低档，比例参数为0，该计算值不会修正环路参数，该计算值不会修正环路参数，避免导致环路参数被调整混乱；当卫星信号中断时，门限功率处于最低档，比例参数为0，环路不能实时计算载波相位误差和伪码误差对接收机进行修正；此时伪码误差均值计算利用历史记录的伪码频率和相位误差的平均值，控制伪码发生器，确保伪码发生器在短时间内不会与卫星信号偏差超过1码；
当卫星信号中断后又恢复，此时门限功率处于最高档，比例参数为1，环路快速重新进入锁定状态，而不需要重新搜索卫星的载波和伪码频率及相位参数；
环路分别为I支路乘法器、I路低通滤波器、I信道解扩器、I路积分器、I路平方运算器形成的I环路，以及Q支路乘法器、Q路低通滤波器、Q信道解扩器、Q路积分器、Q路平方运算器形成的Q环路。
由于北斗三号通信基带卫星下行采用CMDA扩频和QPSK调制的方式进行信号扩频调制，因此接收机需要实现对卫星下行信号的载波频率、载波相位、伪码频率、伪码相位四个参数进行跟踪才能正确解调卫星信号；
从而本发明通过载波发生器、I支路乘法器、Q支路乘法器、I路低通滤波器、Q路低通滤波器、I信道解扩器、Q信道解扩器、伪码发生器、伪码误差均值计算、I路积分器、Q路积分器、I路平方运算器、Q路平方运算器、加法器、门限比较器、比例参数生成器、伪码误差计算器、伪码比例参数乘法器、载波相位比较器、环路滤波器、和载波比例参数乘法器的硬件组合，能够很好的实现卫星信号在实时跟踪过程中，突然失锁后能够快速重新捕获载波频率、载波相位、伪码频率、伪码相位四个参数，实现不需要重新搜索信号参数快速恢复和跟踪卫星信号的能力。
本发明还提出上述通信基带芯片的信号失锁重捕获方法在北斗三号通信基带芯片的应用。
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 (6)

1.一种通信基带芯片的信号失锁重捕获系统，其特征在于：包括有载波发生器、I支路乘法器、Q支路乘法器、I路低通滤波器、Q路低通滤波器、I信道解扩器、Q信道解扩器、伪码发生器、I路积分器、Q路积分器、I路平方运算器、Q路平方运算器、加法器、门限比较器、比例参数生成器、伪码误差计算器、伪码比例参数乘法器、载波相位比较器、环路滤波器和载波比例参数乘法器；
载波发生器与I支路乘法器、Q支路乘法器连接；
I支路乘法器与I路低通滤波器连接；
I路低通滤波器与I信道解扩器连接；
I信道解扩器与I路积分器、I路平方运算器连接；
I路积分器与载波相位比较器连接；
I路平方运算器与加法器、伪码误差计算器连接；
Q支路乘法器与Q路低通滤波器连接；
Q路低通滤波器与Q信道解扩器连接；
Q信道解扩器与Q路积分器、Q路平方运算器连接；
Q路积分器与载波相位比较器连接；
Q路平方运算器与加法器连接；
载波相位比较器与环路滤波器连接；
环路滤波器与载波比例参数乘法器连接；
载波比例参数乘法器与载波发生器连接；
加法器与门限比较器连接；
门限比较器与比例参数生成器连接；
比例参数生成器与伪码比例参数乘法器、载波比例参数乘法器连接；
伪码误差计算器通过伪码误差均值计算与伪码发生器连接；
伪码比例参数乘法器与伪码发生器连接；
伪码发生器与I信道解扩器、Q信道解扩器连接。
2.一种通信基带芯片的信号失锁重捕获方法，基于权利要求1所述的通信基带芯片的信号失锁重捕获系统，其特征在于：
所述捕获方法为：
输入中频信号
载波发生器分别产生同频且相位差90度的I路本振载波和Q路本振载波，并分别输入于I支路乘法器、Q支路乘法器；
I路本振载波Ic和Q路本振载波Qc的计算公式如下：
A为输入中频信号幅度值；ωs和分别为输入中频信号的角频率和相位，Δω和/>分别为本振与输入中频信号的角频率差和相位差；
伪码发生器同时生成同频且相位差1码片宽度的I路伪码和Q路伪码，输入中频信号分别通过I支路乘法器、Q支路乘法器进行与I路本振载波和Q路本振载波的乘法运算；
输入中频信号与I路本振载波乘法运算后为
输入中频信号与Q路本振载波乘法运算后为
接着通过I路低通滤波器、Q路低通滤波器进行低通滤波，低通滤波后再通过I信道解扩器、Q信道解扩器进行与I路伪码和Q路伪码的信道解扩，解扩是将I路伪码或者Q路伪码的信号与输入中频信号进行扩频码匹配；
解扩后的信号分为两路；
一路通过I路积分器、Q路积分器进行积分运算，另一路通过I路平方运算器、Q路平方运算器进行平方和运算；
输入中频信号在I信道解扩器和I路积分器的解扩积分后为wst0≤2π,高频部分积分后归零；
输入中频信号在Q信道解扩器和Q路积分器的解扩积分后为wst0≤2π,高频部分积分后归零；
t0是积分器的积分周期，用户可根据需要自行设置，积分周期为大于信号频率2π/ws的数值，且积分周期为信号频率2π/ws的整数倍；
I路平方运算器、Q路平方运算器进行平方和运算后为首先对其进行加法器累加，用来进行输入中频信号中卫星有效信号功率的判定；然后，通过门限比较器实现对输入信号有效功率的功率值做门限比较，超过门限后输出响应的指示信号给到比例参数生成器，门限分三档；
系统输入的高斯白噪声功率谱密度为：
-174dBm/Hz+10log(16.32MHz)；
门限功率为比高斯白噪声小3dB的为最低档、比高斯白噪声高3dB的为最高档、介于上述两者之间为中间档；
通过判定输入中频信号中有效信号的功率值大小，比例参数生成器分别输出三套不同的比例参数；当门限功率最高档时输出比例参数为1.0，当门限功率中间档时输出比例参数为0.5，当门限功率最低档时输出比例参数为0；
通过载波相位比较器和环路滤波器计算载波相位误差，伪码误差计算器通过I路平方运算器计算伪码误码；
载波相位误差为
伪码误差调整伪码发生器，分别分时产生超前伪码、当前伪码和滞后伪码三个阶段，依次记录三次I路平方运算器的输出结果，分别计为超前结果E、当前结果P和滞后结果L；
伪码相位误差计算为
最后，载波相位误差和伪码误差分别利用载波比例参数乘法器、伪码比例参数乘法器乘以比例参数生成器生成的比例参数后再做修正；
载波相位误差修正值为:
伪码相位修正值为：
k为比例参数；
其中，
卫星信号稳定跟踪时，门限比较器输出卫星有效功率为最高档，此时载波相位误差和伪码误差都按照1.0的比例参数修正对应的载波发生器和伪码发生器；
当卫星信号受到干扰时，载波相位误差和伪码误差的计算存在一定的误差，此时门限功率处于中间档，比例参数为0.5，环路只修正50％的误差参数；
当卫星信号直接中断时，载波相位误差和伪码误差的计算为完全随机值，此时门限功率处于最低档，比例参数为0，该计算值不会修正环路参数；
环路分别为I支路乘法器、I路低通滤波器、I信道解扩器、I路积分器、I路平方运算器形成的I环路，以及Q支路乘法器、Q路低通滤波器、Q信道解扩器、Q路积分器、Q路平方运算器形成的Q环路。
3.根据权利要求2所述的一种通信基带芯片的信号失锁重捕获方法，其特征在于：Q路本振载波相位滞后I路本振载波90度。
4.根据权利要求2所述的一种通信基带芯片的信号失锁重捕获方法，其特征在于：Q路伪码相位滞后I路伪码相位1个码片宽度0.122us。
5.根据权利要求2所述的一种通信基带芯片的信号失锁重捕获方法，其特征在于：当卫星信号中断时，门限功率处于最低档，比例参数为0，环路不能实时计算载波相位误差和伪码误差对接收机进行修正；此时伪码误差均值计算利用历史记录的伪码频率和相位误差的平均值，控制伪码发生器，确保伪码发生器在短时间内不会与卫星信号偏差超过1码片。
6.根据权利要求2所述的一种通信基带芯片的信号失锁重捕获方法，其特征在于：当卫星信号中断后又恢复，此时门限功率处于最高档，比例参数为1，环路快速重新进入锁定状态，而不需要重新搜索卫星的载波和伪码频率及相位参数。
CN202311775898.5A 2023-12-22 2023-12-22 一种通信基带芯片的信号失锁重捕获系统及捕获方法 Active CN117459093B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311775898.5A CN117459093B (zh) 2023-12-22 2023-12-22 一种通信基带芯片的信号失锁重捕获系统及捕获方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311775898.5A CN117459093B (zh) 2023-12-22 2023-12-22 一种通信基带芯片的信号失锁重捕获系统及捕获方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117459093A CN117459093A (zh) 2024-01-26
CN117459093B true CN117459093B (zh) 2024-03-15

Family

ID=89580243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311775898.5A Active CN117459093B (zh) 2023-12-22 2023-12-22 一种通信基带芯片的信号失锁重捕获系统及捕获方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117459093B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101425821A (zh) * 2008-12-15 2009-05-06 哈尔滨工程大学 基于信息优化的迭代伪码捕获装置及捕获方法
CN102594393A (zh) * 2012-01-29 2012-07-18 北京航空航天大学 一种卫星综合基带设备的通用伪码同步系统
CN104793221A (zh) * 2015-04-22 2015-07-22 上海华测导航技术股份有限公司 卫星信号接收机中实现快速捕获失锁信号的方法
CN106199668A (zh) * 2016-06-24 2016-12-07 南京理工大学 一种级联式gnss/sins深组合导航方法
CN106855628A (zh) * 2016-12-30 2017-06-16 北京时代民芯科技有限公司 一种高动态卫星导航信号的快速捕获和跟踪系统和方法
CN109586762A (zh) * 2018-08-07 2019-04-05 湖南斯北图科技有限公司 一种卫星通信信号的闪断判断及快速重捕装置及方法
CN110071738A (zh) * 2019-04-28 2019-07-30 西安电子科技大学 基于多伪码支路接收机的扩频信号解扩跟踪方法
CN116009034A (zh) * 2022-12-21 2023-04-25 湖南工商大学 卫星信号捕获方法、基带信号处理单元、接收机及介质

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200928420A (en) * 2007-09-14 2009-07-01 Magellan Systems Japan Inc Low cost, high performance GPS/GNSS receiver architecture

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101425821A (zh) * 2008-12-15 2009-05-06 哈尔滨工程大学 基于信息优化的迭代伪码捕获装置及捕获方法
CN102594393A (zh) * 2012-01-29 2012-07-18 北京航空航天大学 一种卫星综合基带设备的通用伪码同步系统
CN104793221A (zh) * 2015-04-22 2015-07-22 上海华测导航技术股份有限公司 卫星信号接收机中实现快速捕获失锁信号的方法
CN106199668A (zh) * 2016-06-24 2016-12-07 南京理工大学 一种级联式gnss/sins深组合导航方法
CN106855628A (zh) * 2016-12-30 2017-06-16 北京时代民芯科技有限公司 一种高动态卫星导航信号的快速捕获和跟踪系统和方法
CN109586762A (zh) * 2018-08-07 2019-04-05 湖南斯北图科技有限公司 一种卫星通信信号的闪断判断及快速重捕装置及方法
CN110071738A (zh) * 2019-04-28 2019-07-30 西安电子科技大学 基于多伪码支路接收机的扩频信号解扩跟踪方法
CN116009034A (zh) * 2022-12-21 2023-04-25 湖南工商大学 卫星信号捕获方法、基带信号处理单元、接收机及介质

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BeiDou 3 Signal Quality Analysis and its Impact on Users;Thoelert, S (Thoelert, Steffen);《 PROCEEDINGS OF THE 2019 INTERNATIONAL TECHNICAL MEETING OF THE INSTITUTE OF NAVIGATION》;20200714;全文 *
北斗信号矢量跟踪算法研究;吴谋炎;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20180315;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN117459093A (zh) 2024-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4896336A (en) Differential phase-shift keying demodulator
US5488629A (en) Signal processing circuit for spread spectrum communications
EP1160981A2 (en) Method and arrangement for reducing frequency offset in a radio receiver
US20090201974A1 (en) Methods and apparatus for spread spectrum modulation and demodulation
KR100959321B1 (ko) 송신 전에 사전 회전을 이용하는 코드 분할 다중 접속 시스템
CN108055224B (zh) 16qam载波同步环路同步锁定检测方法
JP2728034B2 (ja) スペクトラム拡散信号受信装置
CN104320201A (zh) 一种空间相干光通信高动态载波捕获跟踪环路
CN112383494B (zh) 基于dsss-oqpsk的猝发通信接收系统
US7010022B2 (en) Spread spectrum receiver
CN117459093B (zh) 一种通信基带芯片的信号失锁重捕获系统及捕获方法
CN111314262B (zh) 低信噪比环境16qam载波同步系统
Wu The optimal BPSK demodulator with a 1-bit A/D front-end
KR100788012B1 (ko) 스프레드 스펙트럼 통신 시스템에서의 옵셋 보정
CN115441959A (zh) 一种对线宽不敏感的相干光通信零差解调载波同步恢复方法
Shachi et al. Coherent BPSK demodulator using Costas loop and early-late gate synchronizer
US4455680A (en) Method and apparatus for receiving and tracking phase modulated signals
CN108965180B (zh) 一种无线通信载波频偏估计及恢复的方法和系统
EP1047235A1 (en) Carrier phase estimator device and demodulator
Saber Efficient MPSK demodulator and phase recovery system for wireless communication
JP4019958B2 (ja) 通信システム、その送信機及び受信機
RU2376718C1 (ru) Демодулятор системы связи с двукратной фазовой модуляцией
RU2693272C1 (ru) Устройство восстановления несущей частоты демодулятора сигналов квадратурной амплитудной манипуляции высоких порядков
CN118174999A (zh) 一种适用单载波信号任意调制方式的载波捕获方法
EP1115238A2 (en) Acquisition method for phase recovery in a multiple access communications system and system for carrying out said method

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