[发明专利]一种适用于无人机下行数据链通信的信号到达检测方法

摘要

本发明公开了一种适用于无人机下行数据链通信的信号到达检测方法，包括以下步骤，步骤一、通信系统功能初始化；步骤二、能量检测单元进行信号能量持续监测，计算相关能量值；步骤三、比较模块确定相关能量的最大值及其位置；步骤四、信号确认到达；本发明所述方法缩短解调端同步功能模块的锁定时间；在检测信号到达的基础上确定最佳起始采样点，最佳采样点所在位置即为能量的最大值所在位置；本发明可以保证信号准确解调、降低误码率且具有良好的稳定性。

主权项

一种适用于无人机下行数据链通信的信号到达检测方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤一、通信系统功能初始化；在通信系统的发射端，信号到达之前为噪声，信号组帧的结构为：前导序列、帧头、有用信息、帧尾、帧间间隔，之后继续为帧头、有用信息…，依次重复；当信号为一路信号传输时前导序列长度选取要大于或等于512，为010101…序列，两路信号传输时前导序列的长度要大于或等于1024，为00110011…序列；信号经过N1倍上变频、匹配滤波、载波调制、发射、接收、相干解调、N2倍下变频、匹配滤波、自动增益控制调整以后，到达达能量检测单元，信号中每个符号用n位信息表示，其中n为N1与N2的商，N1、N2为2的幂次；在通信系统的接收端，将能量检测单元置于同步单元之前，下变频和自动增益控制单元之后；步骤二、能量检测单元进行信号能量持续监测，计算相关能量值；到达能量检测单元的信号，信号中的符号序列以若干符号为一组进行打包，打包后以滑动的方式进入能量检测单元，每滑动一次，进入一组符号，出来一组符号，每滑动一次能量检测单元计算一次相关能量值，最后输出n个相关能量值；能量检测单元计算一次相关能量的具体过程为：进入能量运算单元的一路信号为M个符号，一共为M＊n位信息，首先选择每个符号的第1位，相邻符号相同位之间进行乘法运算，得到M-1个乘积，再把这M-1个乘积进行累加求和，得到累加值；如果信号是按两路传输的则要把两路累加值求平方和，如果信号是按一路传输的则把累加值直接平方，其结果为的相关能量值1；同理，分别选择每个符号的第2位至第n位，得到相关能量值2至相关能量值n；步骤三、比较模块确定相关能量的最大值及其位置；比较模块包括m级比较器，第一级有2m-1个比较器，第二级有2m-2个比较器、…、第m-1级有2个比较器，第m级有1个比较器；每个比较器包含两个输入A/B、一个输出，如果A＞B，则输出为1，否则为0；第一级比较器的输出作为第二级比较器的输入，依次类推，将第m-1级的比较器输出作为第m级比较器的输入；把第一级比较器的输出定义为Comp_1_1到Comp_1_2m-1，把第二级比较器的输出定义为Comp_2_1到Comp_2_2m-2，…，把第m-1级比较器的输出定义为Comp_m-1_1和Comp_m-1_2，把第m级的输出定义为Comp_m；将步骤二中得到的n个相关能量值依次送至比较模块的第一级比较器作为输入，最后根据m级比较器的输出值，得到相关能量的最大值及其位置，如果两个比较器之间有输入输出关系，则将这些比较器的输出从第m级至第一级依次排列为二进制序列，当二进制序列的值为0时，相关能量值n为最大值，位置为n，依次类推，当二进制序列的值为n时，相关能量值1为最大值，位置为1；步骤四、信号确认到达；判断步骤三中得到的相关能量最大值是否大于门限值，如果否，则返回步骤二，否则判断所标记的位置上是否连续出现k次相关能量最大值，如果是，则断定信号到达，启动同步跟踪环路对后续信号进行跟踪处理，并把该位置做为起始最佳采样点送至后续的同步单元，否则返回步骤二。