[发明专利]一种基于FPGA的低轨卫星高速信号的捕捉方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的低轨卫星高速信号的捕捉方法，其特征在于，包括以下步骤：

将FPGA信号接收模块接收的射频信号与本地载波进行相乘，实现下变频；

将下变频之后的信号进行低通滤波，转换为基带信号；

将基带信号的I路和Q路信号合成为伪随机序列r(k)，送入p个部分匹配滤波器，每个部分滤波器的长度为X；

每个部分匹配滤波器的输出结果均进行N点FFT运算，N≥P；

将N点FFT运算后的信号送入最大信号选择器，选择幅值最大的峰值作为输出；

输出结果通过门限判决模块输出与真实多普勒频移相近的频率结果；

将频移估计结果送入控制逻辑来调整NCO，来调整码片位置进行下一轮搜索，通过反馈得到频率估计最优值，通过该频率进行信号捕捉。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的低轨卫星高速信号的捕捉方法，其特征在于，FPGA信号接收模块接收的射频信号为低轨卫星上符号速率为20Gbps的射频信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的低轨卫星高速信号的捕捉方法，其特征在于，FPGA信号接收模块包括上位机、FPGA芯片、高速ADC、高速DAC以及射频和天线模块，其中：射频和天线模块用于接收、发送射频信号。

4.根据权利要求3所述的一种基于FPGA的低轨卫星高速信号的捕捉方法，其特征在于，高速ADC模块采用四通道、数据位宽16位AD9656芯片；高速DAC模块采用DAC5689DA转换芯片。

5.根据权利要求3所述的一种基于FPGA的低轨卫星高速信号的捕捉方法，其特征在于，FPGA芯片选用XC7V585T芯片。

6.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的低轨卫星高速信号的捕捉方法，其特征在于，下变频过程包括：

其中，r(k)表示下变频后得到的伪随机序列；PN(k)表示待处理的信号序列；f_d表示需要搬移的频偏；T_c表示信号周期；表示信号相位。

7.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的低轨卫星高速信号的捕捉方法，其特征在于，第n个部分匹配滤波器的输出表示为：

其中，y(n)第n个部分匹配滤波器的输出，r(k)表示下变频后得到的伪随机序列；PN(k)表示待处理的信号序列；f_d表示需要搬移的频偏；T_c表示信号周期；M表示匹配滤波器长度；表示信号相位；K为本地序列与接收序列的偏移量。