时频域并行捕获算法

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1、2013年5月北京航空航天大学学报May2013第39卷第5期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．39No．5时频域并行捕获算法占巍张晓林李娟(北京航空航天大学电子信息工程学院，北京100191)摘要：针对DS／FH(DirectSequence／FrequencyHopping)混合扩频测控信号的快速获，经典的时域并行方法或频域并行方法已不能满足需求．为了进一步提高载波捕获精度，PMF-FFT(PartialMatchFilter-

2、FastFourierTransform)算法基础上，提出了一种反馈式结构的频域并行捕获算法，通过PMF—FFT算法粗估载波频偏，利用一种Quinn频率插值算法提高偏估计精度，并使用估计结果调整本地载波，再次进行捕获．理论分析和仿真结果表明，该算与PMF—FFT算法相比，提高了载波捕获精度，在大频偏低信噪比条件下增加了频率分析带、减少了平均捕获时间．关键词：DS／FH混合扩频；时频域并行捕获；Quinn频率插值中图分类号：TN927文献标识码：A文章编号：1001—5965(2013)05-0706-05Para

3、llelacquisitionalgorithmintime—frequencydomainZhanWeiZhangXiaolinLiJuan(SchoolO±ElectronicandInformationEngineering。BeijingUmversltyoiAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Duetothefactthattheclassicmethodofparallelacquisitioninthetimeorfrequ

4、encydomaincannotsatisfythedemandofthefastacquisitionofthedirectsequence／frequencyhopping(DS／FH)hybridspreadspectrumsignalinTT&C．Inordertofurtherimprovetheacquisitionaccuracyofthecarrier，ontheba-sisofthepartialmatchfilter—fastfouriertransform(PMF—FFT)algorithm

5、，aparallelalgorithminthetime-fre-quencydomainwithfeedbackarchitecturewasproposed．Throughthecoarseestimationofthecarrierfrequen—cyoffsetbythePMF-FFTalgorithm，thenewalgorithmusestheQuinnfrequencyinterpolationalgorithmtoim—provetheestimationaccuracyoffrequencyof

6、fset，modifyingthelocalcarrierbyemployingtheestimatedresultandreacquiring．Theoreticalanalysisandsimulationresultsshowthat，comparedtothePMF—FFTalgorithm，thenewmethodimprovesacquisitionaccuracyofthecarrier，undertheconditionsoflargefrequencyoffsetandlowSNR，increa

7、sesthefrequeneyanalysisbandwidth，andreducestheaverageacquisitiontime．Keywords：DS／FHhybridspreadspectrum；parallelacquisitioninthetimeandfrequencydomain；Quinnfrequencyinterpolation飞行器测控中扩频信号的捕获需要考虑载波大多普勒频率偏移和长周期扩频伪码．针对无外部辅助情况下单一直扩信号的快速捕获，应用的方法主要有：时域并行搜索码相位方法如匹配

8、滤波器法，频率域并行方法如FFT(FastFourierTransform)分析法，时频域并行如PMF—FFT(Par—tialMatchFilter—FFT)捕获算法．但在DS／FH(Di-rectSequence／FrequencyHopping)混合扩频测控系统中，若使用时域并行或频域并行捕获方法实现DS／FH混合扩频信号捕获，需要的长捕获时间将严重制约DS／FH混