[发明专利]一种低轨卫星短时突发解调方法

权利要求书

1.一种低轨卫星短时突发解调方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1：预设解调门限m；对接收到的下变频信号进行能量检测，通过自相关计算设置合理的阈值，将自相关计算的结果与阈值进行比较，提取有效信号X(t)；

假设接收信号为x(n)：其在第n点的自相关函数为：

其中，w(*)为窗函数，L为窗长；

S2：对检测到的基带信号进行匹配滤波，得到信号X(n)；

完成能量检测之后，进行匹配滤波的步骤包括：接收端采用与发射端相匹配的滤波器，由于发射端采用平方根升余弦成型滤波，接收端采用平方根升余弦匹配滤波器，接收数据经过抽取滤波器后，发送给匹配滤波器进行滤波处理；假设x(n)为n时刻输入数据，h(n)(n＝1,2,…,N)为匹配滤波器的抽头系数，则匹配滤波器的输出y(n)可由下式计算：

S3：根据匹配滤波之后的信号X(n)进行时钟误差检测,从而获得内插滤波器的控制量m_k和u_k；

所述时钟误差检测的步骤包括：先对匹配滤波器输出信号进行平方非线性操作,然后在每个长为L*T的观测间隔内通过DFT运算得到符号速率1/T处的频谱分量:

内插滤波器从输入的异步信号中得到最佳采样点，内插过程如下式：

内插滤波器不能直接使用频谱分量计算得到的估计值，需要从估计值中得到内插基点和分数间隔，其中，x(kT_i)为输出样点值，x[(m_k-i)T_S]为输入样点值，h_I[(i+u_k)T_s]为内插滤波器抽头系数；

S4：将控制量m_k和u_k经环路滤波器处理，滤出高频分量以及带外干扰，通过反馈不断调整m_k和u_k，使得定时误差最小；

S5：数控振荡器NCO更新，通过NCO输出η(mk)调整小波间隔估计，通过小波间隔估计输出η(k)调整内插滤波器，同时根据Overflow调整内插滤波器，输出x(kT_i)；

S6：将x(kT_i)与解调门限m进行比较；若大于解调门限m，则输出解调结果；若小于解调门限m，则进入步骤S7；

S7：将x(kT_i)通过频偏估计得到频偏估计结果通过频偏估计结果得到相位估计结果

S8：通过误差控制模块将相位估计结果与频偏估计结果合成得到并将与x(kT_i)相乘得到新的结果，将新的结果再次与解调门限m进行比较；若大于解调门限m，则输出解调结果；若小于解调门限m，则返回步骤S7；

k代表第几个符号；Ti表示NCO的周期；θ是相位误差，载波频偏；T代表符号周期。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于接收得到的下变频信号，采用短时相关检测算法，假设接收信号为x(n)：其在第n点的自相关函数为：

其中，w(*)为窗函数，L为窗长，n代表第n个采样符号，l代表前n个采样符号的第l个点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，完成能量检测之后，进行匹配滤波的步骤包括：

接收端采用与发射端相匹配的滤波器，由于发射端采用平方根升余弦成型滤波，接收端采用平方根升余弦匹配滤波器；

接收数据经过抽取滤波器后，发送给匹配滤波器进行滤波处理；假设x(n)为n时刻输入数据，h(n)(n＝1,2,…,N)为匹配滤波器的抽头系数，则匹配滤波器的输出y(n)可由下式计算：