董国英, 芮正雄, 葛志闪, 徐 逸, 周波华, 康美玲

(1.上海无线电设备研究所,上海 201109;2.上海机电工程研究所,上海 201109;3.上海航天技术研究院,上海 201109)

0 引言

天基信息系统以及天地一体化网络信息体系的建设,促进了高、低轨道飞行器之间高动态超远距通信技术的发展。飞行器之间通信距离远、信号衰减大且功率资源受限,因此通信系统具有通信速率低、接收信号弱的特性。飞行器之间较高的相对运动速度和加速度,以及较高的通信载频,会产生较大的多普勒频率和多普勒频率变化率,这就要求通信系统具有高动态环境的适应能力。因此通信接收设备必须实现高动态环境下微弱信号的快速捕获。

针对动态信号频率和相位变化快的问题,频域并行码相位搜索法[1-2]和频域并行频率快速傅里叶变换(FFT)搜索法[3-5]分别采用并行码相位搜索和并行频率搜索,将码相位和频率的二维搜索降低为一维搜索,并行捕获算法的捕获速度得到很大提升。但在高动态低速率情况下存在的累积增益低、捕获灵敏度低的问题并没有得到有效解决。

本文提出了一种动态码序列匹配捕获方法,在本地产生按照相同规律变化的动态匹配序列,实现接收信号和本地序列的匹配滤波,并进行多比特非相干累积,提高接收设备的捕获灵敏度。

1 多比特累积动态码序列匹配方法

1.1 非相干累积捕获算法

为了实现弱信号环境下的信号捕获,相干累积、非相干累积以及差分相干累积等方法相继被应用[6-7]。……