[发明专利]一种卫星移动通信接收端定时捕获装置和方法

说明书

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；