[发明专利]一种用于深空测控信号的快速捕获方法

说明书

本发明提供一种用于深空测控信号的快速捕获方法，能够完成对大多普勒频移条件下深空测控信号的快速捕获。本发明首先对深空测控信号进行数字下变频和降采样处理，使得采样速率满足采样定理，对降采样的信号进行FFT变换，并在频域进行信号检测；其次采用多相滤波信道化接收机将测控信号进一步进行并行下变频和降采样处理，将不确定范围较大的测控信号划分为多个并行的子带；最后对每一个并行的子带，采用基于FFT的频域补偿方法，完成测控信号频率的快速捕获，并将频率估计输出送至锁相环。根据本发明能显著提高深空测控信号捕获性能，具有实用价值和应用前景。

技术领域

本发明属于深空测控技术领域，具体地涉及一种用于深空测控信号的快速捕获方法。

背景技术

深空探测指对太阳系内除太阳、地球外的各大行星及卫星、小行星、彗星的探测以及对太阳系以外的银河系乃至整个宇宙的探测，其主要目的是开发和利用空间资源，发展空间技术，进行科学研究，探索太阳系和宇宙的起源，扩展人类的生存空间，为人类社会的长期可持续发展服务。

深空测控通信系统对在2x106km以外的空间探测器进行通信、测量和控制，其主要功能是：跟踪、外测、遥测、指令控制和数传(TTC&DT)。在深空探测器的整个飞行过程中，需要对其测控以保证其飞行轨道的准确，而在进入探测过程以后，需要传回探测信息。它是深空探测的唯一信息线，至关重要，与其它测控系统相比其重要性更加突出。不同于现有的中近空地基测控系统、天基测控系统、遥感地面接收站和卫星通信站，深空测控通信系统有着自己的特点和特殊技术问题。由于通信的距离很远，所以与此相关的技术问题总是处于测控通信技术发展的最前沿。

发明内容

本发明提供了一种用于深空测控信号的快速捕获方法，能够完成对大多普勒频移条件下深空测控信号的快速捕获。为了实现发明目的，本发明提出的方法包括：

1、首先对深空测控信号进行数字下变频和降采样处理，使得采样速率满足采样定理，对降采样的信号进行FFT变换，并在频域进行信号检测。

2、其次采用多相滤波信道化接收机将测控信号进一步进行并行下变频和降采样处理，将不确定范围较大的测控信号划分为多个并行的子带。

3、最后对每一个并行的子带，采用基于FFT的频域补偿方法，完成测控信号频率的快速捕获，并将频率估计输出送至锁相环。

具体地，根据本发明的一个方面，提供一种用于深空测控信号的快速捕获方法，包括如下步骤：

步骤一：接收信号经过宽带抗混叠滤波器后，经过A/D变换为数字采样信号；

步骤二：对深空测控信号进行数字下变频和降采样处理，使得采样速率满足采样定理，对降采样的信号进行FFT变换，并在频域进行信号检测。此步骤可完成中等信噪比(40dB/Hz)以上情况的信号捕获；

步骤三：如果FFT变换输出没有检测到信号，表明信号不存在或信噪比较低，此时采用多相滤波信道化接收机将测控信号进一步进行并行下变频和降采样处理，将不确定范围较大的测控信号划分为多个并行的子带；

步骤四：对每一个并行的子带，采用基于FFT的频域补偿方法，完成测控信号频率的快速捕获，并将频率估计输出送至锁相环。

附图说明

图1为本发明提供的深空测控信号的快速捕获方法的原理示意图；

图2示出本发明采用的多相滤波信道化接收机。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明实施例的详细说明和具体实施方式：各实施例以本发明所述技术方案为前提进行实施，给出详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于以下实施例。