[发明专利]一种PCMA定时捕获和跟踪方法

说明书

本发明涉及一种PCMA定时捕获和跟踪方法，包括以下步骤：S1.定时捕获干扰信号；S2.接收下一帧的调制和编码信息，获取当前帧的帧长信息，预测下一帧头的出现位置，实现动态跟踪。本文提出的定时捕获和跟踪算法其性能在动态频偏下依然很好，满足某些高动态场景的应用需求，同时在较低的信噪比的条件下，定时的均方根误差优于传统的算法，具有较好的耐受性及同步的准确度。

技术领域

本发明涉及数字通信领域，尤其涉及了一种PCMA定时捕获和跟踪方法。

背景技术

成对载波多址技术(PCMA，Paired Carrier Multiple Access)通过使地面两个不同终端的卫星信道占用相同的频带带宽，使得频带利用率在理论上可以提高了一倍，从而大大提升了系统容量，同时也提高了卫星通信的安全性。当PCMA系统工作于非对称模式时，发射功率较小的地球站可以把小功率分量当做噪声信号处理掉，就可以得到功率较大一方的信号，对于非协作第三方也可以做相同的处理即可获得信息。对于发射功率较大的地球站可以把本地发送信号“再现”，并作为自干扰信号抵消，从而分离得到对方的信号。PCMA信号的解调中，最关键的部分是对信道参数的估计。利用本地的信息序列对应的基带信息，结合接收到的卫星下行信号对信道的参数，采用先进的定时捕获和跟踪算法，一方面可对时延进行精确的估计，得到相应的估计值，为再现本地信号提供严格的时间参考，另一方面精准的符号定时有助于减小噪声的影响，从而提高解调性能。

数字通信中对于单信号的处理通常无须考虑信号的时延。但是混合信号中多个信号时延并不相同时，不同的时延对应不同的符号定时，从而直接影响到利用到符号信息的算法以及后续算法的收敛效果和收敛速度。本发明提出的采用已知符号非相干定时捕获和跟踪方法，解决了传统闭环算法收敛慢、延迟大以及定时精度不高的问题，其性能在高动态频偏和低信噪比条件下依然表现出色，适用于环境苛刻的各种应用场景，为用户创造出极大的经济价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的技术不足，提供一种PCMA定时捕获和跟踪方法，能够解决传统闭环算法收敛慢、延迟大以及定时精度不高的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种PCMA定时捕获和跟踪方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

S1.定时捕获干扰信号，包括：

S11.得到两个帧长的干扰信号数据；

S12.在所述两个帧长的干扰信号数据的第一帧数据中间隔四个采样点滑窗一次，抽取出一倍符号；

S13.将已知符号分成16*16分组，做非相干累加，计算能量并与门限比较；

S14.判断当前滑动窗能量是否大于门限；若是，则执行步骤S15，若否，则执行步骤S16；

S15.滑动至下一窗；执行步骤S17；

S16.丢弃所述第一帧数据，执行步骤S11；

S17.判断当前窗能量是否大于左右两窗，若否，则执行步骤S15，若是，则执行步骤S18；

S18.在当前窗前后各滑动两个采样点，得到总共五个滑动窗数据，将滑动窗内符号分成 16*16分组，做非相干累加；取出五个滑动窗中能量最大值对应的滑动窗并锁定帧头；

S2.接收下一帧的调制和编码信息，获取当前帧的帧长信息，预测下一帧头的出现位置，实现动态跟踪。

步骤S2进一步包括：

S21.DSP在发送将当前帧的的备份时，同时告知FPGA当前帧所对应的调制和编码信息， FPGA通过解析该信息获取当前帧的帧长信息以预测下一帧头的出现位置；