[发明专利]一种适用于宽带抗干扰系统的信号捕获方法

说明书

本发明公开了一种适用于宽带抗干扰系统的信号捕获方法，它涉及宽带跳频系统的信号捕获技术。本发明提出了跳频信号快速捕获和功率估计算法，解决了地面终端在跳频图案同步前对星难的问题。本发明采用时域分析、频域分析、带宽检测、功率检测等多维域分析方法，对跳频信号进行了准确的捕获，并通过多跳平均进行功率估计，为对星提供功率参考，解决了跳频同步前由于信号时有时无导致的自动对星难题。该方法具有稳定可靠、检测准确度高、功率估计精度高的优良性能，特别适用于宽带抗干扰系统的信号捕获。

技术领域

本发明涉及卫星通信领域中的一种适用于宽带跳频系统的信号捕获方法。

背景技术

宽带抗干扰系统是保障军事通信安全可靠的重要手段，目前常用的宽带抗干扰系统，通常采用宽带跳频体制。跳频卫星通信具有通信距离远、覆盖面积大、机动灵活、抗干扰能力强等优点，因此在应急通信、海事通信、机动通信等方面具有广泛的作用，是卫星通信的重要发展方向。

地面终端接收卫星跳频信号时，首先要进行天线对星。天线对星，是使天线波束中心对准目标卫星的过程，它是地球站进行入网验证和日常业务传输的基础。天线只有准确地对准目标卫星，才能保证地球站稳定可靠地工作。但是，在跳频系统中，由于对星时跳频图案尚未同步，因此收到的信号时有时无，这就导致接收的信号呈现出非平稳状态，很难为自适应对星提供稳定的功率参考，使得地面终端自适应对星难度增加。

因此，捕获到跳频信号，并进行功率估计，然后输出稳定的功率值，为天线对星提供可靠地功率反馈，是跳频卫星通信的首要任务。跳频信号是一个非平稳、非线性、随时间变化的信号，一般的FFT分析方法达不到分析非平稳信号的要求。如典型的线性时频变化：Gabor展开，短时傅立叶变换(STFT)，小波变换(WT)等，满足不了捕获跳频信号的需求。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述背景技术中的缺点，提供一种跳频同步前信号捕获方法。本发明提出了跳频信号快速捕获和功率估计算法，解决了地面终端在跳频图案同步前对星难的问题。本发明采用时域分析、频域分析、带宽检测、功率检测等多维域分析方法，对跳频信号进行了准确的捕获，并通过多跳平均进行功率估计，为对星提供功率参考，解决了跳频同步前由于信号时有时无导致的自动对星难题。该方法具有稳定可靠、检测准确度高、功率估计精度高的优良性能。

本发明的目的是这样实现的：

一种适用于宽带抗干扰系统的信号捕获方法，用于捕获带宽为B₁和带宽为B₂的目标信号，包括以下步骤：

(1)接收机接收中频信号，选择中心频点f₀，将信号变频为零中频信号；

(2)对零中频信号进行采样，采样率f_s不小于检测带宽B_detec的2倍，采样后的序列为y(n)；

(3)对采样后的序列y(n)，进行N点FFT，得到Y(k)；其中，N为每跳数据分为M段后，每段数据的长度，M取不小于4的整数；

(4)将频谱信息Y(k)进行平方运算，得到Y(k)²；

(5)将每个FFT，与前M-1个FFT，按对应频点进行相加，输出累加后的结果r₁(k)，并存储；

(6)对r₁(k)进行长度为max(L₁，L₂)的滑动累加，并输出累加结果r₂(k)；其中，L₁＝B₁/(f_s/N)，表示带宽为B₁的目标信号的谱线数量，L₂＝B₂/(f_s/N)，表示带宽为B₂的目标信号的谱线数量；