[发明专利]一种恒包络扩频信号的捕获方法

说明书

本发明公开一种恒包络扩频信号的捕获方法，首先根据恒包络扩频调制技术，生成同步序列对应的复数扩频序列，然后对该复数扩频序列进行预处理，生成本地参考序列，并选择本地参考序列中第一个符号对应的扩频码作为本地检测信号，对接收时隙开始指定时刻后接收的信号进行信号存在性检测，确定有效信号，然后将第一个有效信号作为待接收信号的初始符号，并将其对应的频偏作为频偏捕获的初始值，从初始符号开始，计算后续指定个数的接收信号及相等长度的本地参考序列的频域数据，最后基于频域数据，进行时频二维捕获，并确定精准捕获结果。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，特别涉及一种恒包络扩频信号的捕获方法。

背景技术

甚高频数据交换系统(VHF Data Exchange System，VDES)是针对水上移动业务领域中的船舶自动识别系统(AIS)加强和升级版系统。其在集成了现有AIS功能的基础上，增加了特殊应用报文(ASM)和宽带甚高频数据交换(VDE)功能，可以有效缓解现有AIS数据通信的压力。在VDES系统中还提供了部分信道可供卫星使用，使得卫星与船舶之间的远程双向数据交换存在可能。

在国际航标协会(The International Association of Marine Aids toNavigation and Lighthouse Authorities，IALA)关于VDES系统的最新技术规范提案G1139(VDES技术规范，2019年六月，第三版)中，提出了一种用于卫星上行链路的具有连续相位的恒包络扩频调制技术，其采用的恒包络扩频信号的功率谱密度函数近似矩形，具有良好峰均比，可以充分发挥非线性功率放大器的能力。

由于VDES的通信方式属于短时的突发通信，且星船传输存在2ms-10ms的随机传输时延，信源不同，则时延、码偏和频偏不同，因此，每次星船通信时都需要重新检测信号是否到达，并确定时延、码偏和频偏。而且为了避免信息丢失，必须在较短的时间内完成信号的准确捕获。然而，现有的信号捕获方法难以满足所述恒包络扩频信号的上述严苛的捕获要求。

发明内容

针对现有技术中的部分或全部问题，本发明提供一种恒包络扩频信号的捕获方法，包括；

生成恒包络扩频调制技术中同步序列对应的复数扩频序列；

对所述复数扩频序列进行预处理，生成本地参考序列；

选择所述本地参考序列中第一个符号对应的扩频码作为本地检测信号，对接收时隙开始指定时刻后接收的信号进行信号存在性检测，将第一个有效信号作为待接收信号的初始符号，并将其对应的频偏作为频偏捕获的初始值；

从所述初始符号开始，对后续指定个数的接收信号及相等长度的本地参考序列进行傅里叶变换，得到接收信号及本地参考信号的频域数据；以及

基于检测量和频偏初始值进行时频二维捕获，并确定精准捕获结果。

进一步地，所述预处理包括：

根据同步序列映射规则，确定所述复数扩频码的相位；以及

将带有符号的复数扩频码的实部减去虚部，得到本地参考序列。

进一步地，所述指定时刻为2毫秒。

进一步地，所述信号存在性检测包括：

取指定长度的接收信号进行下混频、滤波处理，得到处理后信号，其中，所述指定长度等于一个符号对应长度；

基于滑动窗口法，将所述处理后信号与所述本地检测信号进行相关累加，并将计算结果进行平方得到检测量，其中，时域滑动间隔为一个符号长度，频域滑动间隔为500Hz；以及

将所述检测量与阈值比较，若所述检测量大于所述阈值，则认为存在有效信号。