一種agc電壓輔助的直接序列擴(kuò)頻信號(hào)捕獲方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種AGC電壓輔助的直接序列擴(kuò)頻信號(hào)捕獲方法，特別適用于接收信 號(hào)功率變化范圍大的場(chǎng)合，屬于航天技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，捕獲參數(shù)設(shè)置取決于接收信號(hào)質(zhì)量。實(shí)際上，由于收發(fā)雙方相對(duì)距離W及信 道特性的變化，接收信號(hào)信噪比也在不斷變化，且具有較大的變化范圍。因此，使得捕獲時(shí) 間最短的最優(yōu)參數(shù)配置也是變化的。
[0003] 然而常規(guī)的捕獲算法，通常根據(jù)某一特定信噪比（通常為根據(jù)實(shí)際情況預(yù)測(cè)的 信噪比下限）下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，預(yù)先設(shè)置一個(gè)固定的口限。該方法對(duì)于其他信噪比而言， 必然帶來捕獲時(shí)間性能的下降?；诖?，在2011年IE邸TransactionsonVehi州Iar Techonology第60期6卷第2870頁至2875頁由Soonam化om等人發(fā)表的"Anadaptive thresholdtechniqueforfastPNcodeacquisitioninDS-SSsystems"一文中，提出 了一種基于多口限軟判決的檢測(cè)算法。該算法，在捕獲檢測(cè)之前，預(yù)先進(jìn)行一次相關(guān)運(yùn)算， 根據(jù)相關(guān)結(jié)果設(shè)置口限值，用于后續(xù)的捕獲檢測(cè)和捕獲驗(yàn)證。該方法在低信噪比場(chǎng)景下，對(duì) 于提高捕獲平均時(shí)間而言具有良好的性能；但其在高信噪比場(chǎng)景下，由于需要額外的一次 相關(guān)運(yùn)算計(jì)算口限，時(shí)間性能不佳。
[0004] AGC廣泛應(yīng)用于DSSS接收機(jī)中。AGC的控制電壓與輸入信號(hào)功率存在函數(shù)關(guān)系， 在一定程度可W作為信號(hào)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。 陽0化]已有研究將AGC作為干擾估計(jì)和檢測(cè)的工具。類似的，對(duì)于近場(chǎng)測(cè)控應(yīng)答機(jī)和導(dǎo) 航接收機(jī)，AGC可W輔助估計(jì)期望直接序列擴(kuò)頻信號(hào)的信噪比，進(jìn)而指導(dǎo)捕獲參數(shù)的設(shè)置， 但相關(guān)研究工作尚未見報(bào)道。
[0006] 因此，本發(fā)明就是基于上述問題而產(chǎn)生的技術(shù)發(fā)明，就本發(fā)明的內(nèi)容而言，國內(nèi)外 尚未見報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種AGC電壓輔助的直接序列擴(kuò)頻信號(hào)捕獲方法，該方法 可W在保證捕獲檢測(cè)性能的前提下，有效降低強(qiáng)信號(hào)情況下的平均捕獲時(shí)間。
[0008] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0009] 一種AGC電壓輔助的直接序列擴(kuò)頻信號(hào)捕獲方法，該方法適用的接收機(jī)包括AGC 單元和捕獲單元，具體有如下步驟：
[0010] (1)設(shè)置信噪比估計(jì)單元和模式切換單元，所述信噪比估計(jì)單元分別與AGC單元 和模式切換單元相連，所述模式切換單元還與捕獲單元相連；
[0011] (2)AGC單元輸入為天線接收信號(hào)X(i)，其對(duì)信號(hào)Xa)進(jìn)行自動(dòng)增益調(diào)控后得到 信號(hào)S(i)，將所述信號(hào)Sa)輸出給捕獲單元，同時(shí)輸出AGC控制電壓AU餘信噪比估計(jì)單 元； 陽01引做信噪比估計(jì)單元根據(jù)接收的控制電壓AU遜行信噪比估計(jì)，并輸出信噪比估 計(jì)值給模式切換單元；所述信噪比估計(jì)值聾為：
[0014] 其中，P。為W地W為單位的接收機(jī)前端噪聲功率，f1表示f的反函數(shù)，f表示AGC 所采用的忍片設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定的信號(hào)功率Pi。與V 函數(shù)關(guān)系；
[0015] (4)模式切換單元接收信噪比估計(jì)值弓,并將其與模式切換的信噪比口限nth進(jìn)行 比較，切換至相應(yīng)的捕獲參數(shù)設(shè)置并輸出給捕獲單元，所述捕獲參數(shù)包括非相參積累次數(shù)M 和判決口限Vt,若々;^訊,，切換M= 1，Vt= Vti,否則，切換M=M。，Vt=V?;其中，nth為M =1條件下，根據(jù)期望檢測(cè)概率和虛警概率求得的最低信噪比；Vti為M= 1時(shí)根據(jù)恒虛警 原則求得的判決口限值；M。和VT。為根據(jù)實(shí)際情況預(yù)測(cè)的信噪比下限所設(shè)定的非相參積累 次數(shù)和判決口限；
[0016](5)捕獲單元接收AGC調(diào)控后的輸入信號(hào)S(i)，在模式切換單元設(shè)定的捕獲參數(shù) 設(shè)置下進(jìn)行捕獲，輸出捕獲結(jié)果。
[0017] 有益效果
[0018] 本發(fā)明通過對(duì)輸入信號(hào)的信噪比進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)評(píng)估的結(jié)果設(shè)置不同的捕獲參 數(shù)，因此其可W在保證捕獲檢測(cè)性能的前提下，有效提高捕獲速度。尤其在信噪比較高的場(chǎng) 景，其信號(hào)質(zhì)量的評(píng)估更加準(zhǔn)確，在降低平均捕獲時(shí)間方面有突出優(yōu)勢(shì)，可W彌補(bǔ)基于多口 限軟判決的檢測(cè)算法在高信噪比條件下的缺陷。
[0019] 同時(shí)，本發(fā)明使用的AGC是接收機(jī)前端普遍使用的器件，無需額外添加其他器件。 另外，相比常規(guī)捕獲單元的資源消耗，增加的信噪比估計(jì)單元和模式切換單元的資源消耗 增長非常小。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明AGC電壓輔助的直接序列擴(kuò)頻信號(hào)捕獲方法的流程圖；
[0021] 圖2為本實(shí)施例AGC電壓輔助的直接序列擴(kuò)頻信號(hào)捕獲方法的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖和具體方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[002引本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想為：本發(fā)明根據(jù)AGC電壓進(jìn)行信號(hào)質(zhì)量的評(píng)估，獲得輸入信號(hào) 信噪比估計(jì)；并在此基礎(chǔ)上有針對(duì)性地選擇捕獲單元中的口限和相關(guān)時(shí)間的參數(shù)設(shè)置。 [0024] 如圖1所示，本發(fā)明一種AGC電壓輔助的直接序列擴(kuò)頻信號(hào)捕獲方法，該方法適用 的接收機(jī)包括AGC單元和捕獲單元，所述捕獲單元包括非相參積累模塊、檢測(cè)判決模塊等， 如圖2所示
[00對(duì) （1)設(shè)置信噪比估計(jì)單元和模式切換單元，所述信噪比估計(jì)單元分別與AGC單元 和模式切換單元相連，所述模式切換單元還與捕獲單元相連。
[00%] (2)AGC單元輸入為天線接收信號(hào)X(i)，其對(duì)X(i)進(jìn)行自動(dòng)增益調(diào)控后得到信號(hào) S(i)，將所述信號(hào)Sa)輸出給捕獲模塊，同時(shí)輸出AGC控制電壓AU餘信噪比估計(jì)單元。
[0027] 其中，為AGC工作過程中的中間變量，是首先根據(jù)輸入信號(hào)采樣序列統(tǒng)計(jì)出信 號(hào)功率Pm,進(jìn)而根據(jù)AGC所采用的忍片設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定的Pi。與V 函數(shù)關(guān)系計(jì)算得到的。根 據(jù)忍片手冊(cè)，可W查找其對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系，不失一般性設(shè)為f(PJ。
[00測(cè) 做信噪比估計(jì)單元接收AGC控制電壓根據(jù)所述控制電壓Vcai遜行信噪比 估計(jì)，并輸出信噪比估計(jì)值給模式切換單元；所述信噪比估計(jì)值巧為：
[0030] 其中，P。為W地W為單位的接收機(jī)前端噪聲功率，其取值由接收機(jī)熱噪聲、接收機(jī) 前端網(wǎng)絡(luò)增益及噪聲系數(shù)共同決定，當(dāng)射頻前端設(shè)計(jì)完成，其P。可W估算得到；f1表示f的 反函數(shù)。
[0031] (4)模式切換單元接收信噪比估計(jì)值壽，并將其與模式切換的信噪比口限nth進(jìn)行 比較，切換至相應(yīng)的捕獲參數(shù)設(shè)置（包括非相參積累次數(shù)M和判決口限Vt)。同時(shí)將M輸出 給非相參積累模塊，