專(zhuān)利名稱(chēng)：一種擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本涉及的是一種擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航技術(shù)，具體涉及一種應(yīng)用于擴(kuò)跳頻體制無(wú)
線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)中的同步方法。
(二)
背景技術(shù)：
無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航可以為用戶(hù)快速可靠提供準(zhǔn)確的導(dǎo)航定位信息，在航海、航空和地面 交通中都起著重要作用。然而，周邊日益惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境以及軍事強(qiáng)敵蓄意的"導(dǎo)航 戰(zhàn)"攻擊，對(duì)新一代無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)的整體效能提出了更嚴(yán)格的要求。圍繞實(shí)戰(zhàn)背景下保障 導(dǎo)航定位權(quán)，突出以"三抗"即抗干擾、抗截獲和抗摧毀為核心，成為評(píng)價(jià)無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)作 戰(zhàn)保障效能的關(guān)鍵指標(biāo)。 擴(kuò)跳頻技術(shù)綜合了直擴(kuò)技術(shù)和跳頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)最富有生命力的抗 干擾技術(shù)。通過(guò)選取不同的跳頻頻率可以成倍地增加系統(tǒng)的帶寬，進(jìn)而顯著地提高系統(tǒng)的 處理增益，還能有效地克服"遠(yuǎn)近效應(yīng)"，可以大大提高無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)的"三抗"能力，因此 將擴(kuò)跳頻技術(shù)應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景和重要的戰(zhàn)略意義。
擴(kuò)跳頻同步方法的實(shí)質(zhì)就是實(shí)現(xiàn)跳頻序列和直擴(kuò)序列的共同同步。同步包括兩個(gè) 步驟，捕獲和跟蹤。擴(kuò)跳頻同步技術(shù)的關(guān)鍵就在于跳頻序列和直擴(kuò)序列的共同捕獲。然而， 跳頻序列的捕獲和直擴(kuò)序列的捕獲之間有相互制約的地方。跳頻序列的捕獲要求各個(gè)頻點(diǎn) 上的有用信號(hào)盡可能易于檢測(cè)，這樣才能快速準(zhǔn)確的捕獲跳頻序列。然而，由于擴(kuò)跳頻體制 中各個(gè)跳頻頻點(diǎn)的信道中傳播的是經(jīng)過(guò)直接擴(kuò)頻的信號(hào)，該信號(hào)功率低，具有偽隨機(jī)性，所 以用一般方法難以檢測(cè)出各個(gè)頻點(diǎn)上何時(shí)出現(xiàn)了有用信號(hào)，這就增大了跳頻序列捕獲的難 度。直擴(kuò)序列的捕獲要求接收到盡可能完整的直擴(kuò)序列，這樣才能克服干擾，準(zhǔn)確快速的捕 獲直擴(kuò)序列。然而，擴(kuò)跳頻信號(hào)中的直擴(kuò)序列分段調(diào)制在各個(gè)頻點(diǎn)上，需要先實(shí)現(xiàn)跳頻碼的 大致同步才能組合出較完整的直擴(kuò)序列。受上述制約，目前的針對(duì)擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航 系統(tǒng)的研究，所采用的都是較短的直擴(kuò)碼，長(zhǎng)度大多在1K左右。較短的直擴(kuò)碼可以減小捕 獲的難度和時(shí)間，但是較短的直擴(kuò)碼的保密性很差，容易被截獲破解。采用較長(zhǎng)的直擴(kuò)碼， 如長(zhǎng)度在8K以上，可以保證"三抗"能力，但是也大大增加了同步的時(shí)間。在實(shí)際應(yīng)用中， 要求同步時(shí)間盡可能短。所以，研究擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)的同步方法的首要問(wèn)題是 在采用較長(zhǎng)的直擴(kuò)碼的條件下，實(shí)現(xiàn)跳頻序列和直擴(kuò)序列的快速同步。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種抗干擾能力強(qiáng)、保密性好、同步時(shí)間短的一種擴(kuò)跳頻
體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)同步方法。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 天線(xiàn)(1)接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳送給低噪聲放大器(2)，低噪聲放大器(2)將信號(hào)作低 噪聲放大，天線(xiàn)1接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào)；低噪聲放大器2接收天線(xiàn)發(fā)送來(lái)的信號(hào)，并將其作低噪 聲放大，再發(fā)送給射頻處理模塊3 ;射頻處理模塊3對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波和自動(dòng)增益控制(AGC)處理后，將信號(hào)發(fā)給擴(kuò)跳頻同步模塊4 ;擴(kuò)跳頻同步模塊4實(shí)現(xiàn)跳頻序列和直擴(kuò)序列的同 步；后續(xù)處理模塊5根據(jù)擴(kuò)跳頻同步模塊4提供的同步信息進(jìn)行觀測(cè)量提取、信息解調(diào)和位 置解算后續(xù)操作。 所述擴(kuò)跳頻同步模塊4由跳頻序列捕獲裝置4-l、直擴(kuò)序列捕獲裝置4-2、跳頻序 列精對(duì)準(zhǔn)裝置4-3、擴(kuò)跳頻跟蹤裝置4-4和載波跟蹤裝置4-5構(gòu)成；跳頻序列捕獲裝置4-1 采取"能量檢測(cè)法"實(shí)現(xiàn)跳頻序列初步捕獲b，即使本地跳頻序列與接收到的跳頻序列對(duì)準(zhǔn) 到1/4個(gè)跳頻時(shí)隙以?xún)?nèi)；根據(jù)跳頻序列和直擴(kuò)序列的位置關(guān)聯(lián)性，直擴(kuò)序列捕獲裝置4-2在 跳頻對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)左右各1/4個(gè)跳頻時(shí)隙的范圍內(nèi)用滑動(dòng)相關(guān)法捕獲直擴(kuò)序列，即直擴(kuò)序列初步 捕獲c ;再進(jìn)入跳頻序列和直擴(kuò)序列的精捕獲過(guò)程，即直擴(kuò)序列初步捕獲完成后，跳頻序列 精對(duì)準(zhǔn)裝置4-3將直擴(kuò)序列的對(duì)準(zhǔn)信息傳遞給跳頻序列發(fā)生器，即使跳頻序列也對(duì)準(zhǔn)到誤 差半個(gè)直擴(kuò)碼片之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)跳頻序列精捕獲d ;跳頻序列捕獲裝置4-1根據(jù)精對(duì)準(zhǔn)后的跳頻 序列再作一次跳頻序列能量檢測(cè)，驗(yàn)證跳頻序列精捕獲的正確性；直擴(kuò)序列捕獲裝置4-2 再做一次直擴(kuò)序列捕獲，即直擴(kuò)序列精捕獲e ;擴(kuò)跳頻跟蹤裝置4-4根據(jù)直擴(kuò)序列精捕獲e 得到的對(duì)準(zhǔn)信息，進(jìn)行直擴(kuò)序列的跟蹤；載波跟蹤裝置4-5在跳頻序列和直擴(kuò)序列都跟蹤 好的狀態(tài)下，進(jìn)行載波跟蹤，消除載波多普勒頻移和初始相位誤差。 擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)分布在從^到fn的n個(gè)頻點(diǎn)上，并在各 個(gè)頻點(diǎn)之間根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的跳頻序列作跳變；在各個(gè)跳頻頻點(diǎn)上的有用信號(hào)都是經(jīng)過(guò)直接 擴(kuò)頻的信號(hào)；直擴(kuò)序列的周期與跳頻序列的周期一樣；跳頻頻點(diǎn)數(shù)n為直擴(kuò)序列整周期長(zhǎng) 度N的因數(shù)，每個(gè)頻點(diǎn)上分布m個(gè)直擴(kuò)碼片，則存在N = nXm的關(guān)系，即直擴(kuò)信號(hào)均勻的分 布在各個(gè)頻點(diǎn)上；雖然并不是任意級(jí)數(shù)的直擴(kuò)序列和跳頻序列都能滿(mǎn)足這個(gè)條件，但滿(mǎn)足 該條件的序列對(duì)還是容易找到的，例如，12級(jí)、14級(jí)、15級(jí)和16級(jí)偽碼的碼長(zhǎng)都可以被多個(gè) 因數(shù)整除；通過(guò)上述設(shè)計(jì)，直擴(kuò)序列和跳頻序列就存在著相對(duì)固定的關(guān)系；利用這種直擴(kuò) 序列和跳頻序列的位置關(guān)聯(lián)性可以明顯改進(jìn)直擴(kuò)序列的捕獲方法和跳頻序列的跟蹤方法。 現(xiàn)有的擴(kuò)跳頻體制因其具有抗干擾能力強(qiáng)，保密性強(qiáng)和抗"遠(yuǎn)-近效應(yīng)"能力強(qiáng)的
優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信。綜上所述，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)擴(kuò)跳頻混合擴(kuò)頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo) 航系統(tǒng)的同步，采用跳頻序列和直擴(kuò)序列位置相關(guān)的設(shè)計(jì)，有效地改進(jìn)了擴(kuò)跳頻信號(hào)的捕 獲和跟蹤性能，可以實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)的直擴(kuò)序列和跳頻序列的快速捕獲和穩(wěn)定跟蹤，同步速度比 現(xiàn)有的"先同步跳頻，再同步直擴(kuò)"方法有很大提高，同步精度高，保密性也得到保證。本同 步方法可以有效提高擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)的整體效能。


圖1是擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)同步方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意； 圖3是擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)擴(kuò)跳頻信號(hào)捕獲過(guò)程的工作流程圖； 圖4是跳頻序列捕獲模塊結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是直擴(kuò)序列捕獲模塊結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是擴(kuò)跳頻信號(hào)跟蹤模塊結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是載波跟蹤模塊結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述 結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式中的擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)電 信號(hào)分布在從^到fn的n個(gè)頻點(diǎn)上，并在各個(gè)頻點(diǎn)之間根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的跳頻序列作跳變； 在各個(gè)跳頻頻點(diǎn)上的有用信號(hào)都是經(jīng)過(guò)直接擴(kuò)頻的信號(hào)；直擴(kuò)序列的周期與跳頻序列的周 期相同；跳頻頻點(diǎn)數(shù)n為直擴(kuò)序列整周期長(zhǎng)度N的因數(shù)，每個(gè)頻點(diǎn)上分布m個(gè)直擴(kuò)碼片，則 存在N = nXm的關(guān)系，即直擴(kuò)信號(hào)可以均勻的分布在各個(gè)頻點(diǎn)上；雖然并不是任意級(jí)數(shù)的 直擴(kuò)序列和跳頻序列都能滿(mǎn)足這個(gè)條件，但滿(mǎn)足該條件的序列對(duì)還是容易找到的，例如，12 級(jí)、14級(jí)、15級(jí)和16級(jí)偽碼的碼長(zhǎng)都可以被多個(gè)因數(shù)整除；通過(guò)上述設(shè)計(jì)，直擴(kuò)序列和跳頻 序列就存在著相對(duì)固定的關(guān)系，利用這種直擴(kuò)序列和跳頻序列的位置關(guān)聯(lián)性可以明顯改進(jìn) 直擴(kuò)序列的捕獲方法和跳頻序列的跟蹤方法。 結(jié)合圖2和圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式中擴(kuò)跳頻同步模塊2需要和天線(xiàn)1、 低噪聲放大器2、射頻處理模塊3和后續(xù)處理模塊5協(xié)同工作才能實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航的目的； 天線(xiàn)1接受無(wú)線(xiàn)電信號(hào)；低噪聲放大器2接受天線(xiàn)發(fā)送來(lái)的信號(hào)，并將其作低噪聲放大，再 發(fā)送給射頻處理模塊3 ;射頻處理模塊3對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波和自動(dòng)增益控制(AGC)等處理后， 將信號(hào)發(fā)給擴(kuò)跳頻同步模塊4 ;擴(kuò)跳頻同步模塊4實(shí)現(xiàn)跳頻序列和直擴(kuò)序列的同步；后續(xù)處 理模塊5可以根據(jù)擴(kuò)跳頻同步模塊4提供的同步信息進(jìn)行觀測(cè)量提取、信息解調(diào)和位置解 算等后續(xù)操作； 擴(kuò)跳頻同步模塊4由跳頻序列捕獲裝置4-l、直擴(kuò)序列捕獲裝置4-2、跳頻序列精 對(duì)準(zhǔn)裝置4-3、直擴(kuò)序列跟蹤裝置4-4、跳頻序列跟蹤裝置4-5和載波跟蹤裝置4-6構(gòu)成； 跳頻序列捕獲裝置4-1采取"能量檢測(cè)法"實(shí)現(xiàn)跳頻序列初步捕獲b，即使本地跳頻序列與 接收到的跳頻序列對(duì)準(zhǔn)的1/4個(gè)跳頻時(shí)隙以?xún)?nèi)；根據(jù)跳頻序列和直擴(kuò)序列的位置關(guān)聯(lián)性， 此時(shí)直擴(kuò)序列捕獲裝置4-2在跳頻對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)左右各1/4個(gè)跳頻時(shí)隙的范圍內(nèi)用滑動(dòng)相關(guān)法可 以捕獲直擴(kuò)序列，即直擴(kuò)序列初步捕獲c，無(wú)需在所有位置進(jìn)行搜索；此時(shí)一個(gè)直擴(kuò)碼周期 內(nèi)有一部分頻點(diǎn)沒(méi)有對(duì)齊，但由于直擴(kuò)序列優(yōu)異的相關(guān)特性，仍然可以實(shí)現(xiàn)直擴(kuò)序列捕獲； 此時(shí)的直擴(kuò)信號(hào)的信噪比比完全頻點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)時(shí)低，這會(huì)降低直擴(kuò)序列跟蹤性能，所以設(shè)計(jì)了 跳頻序列和直擴(kuò)序列的精捕獲過(guò)程；直擴(kuò)序列初步捕獲完成后，直擴(kuò)序列的對(duì)準(zhǔn)精度將在
半個(gè)直擴(kuò)碼以?xún)?nèi)，由于直擴(kuò)序列和跳頻序列的位置關(guān)聯(lián)性，跳頻序列精對(duì)準(zhǔn)裝置4-3將直
擴(kuò)序列的對(duì)準(zhǔn)信息傳遞給跳頻序列發(fā)生器，即可使跳頻序列也對(duì)準(zhǔn)到誤差半個(gè)直擴(kuò)碼片之
內(nèi)，實(shí)現(xiàn)跳頻序列精捕獲d ;跳頻序列捕獲裝置4-1根據(jù)精對(duì)準(zhǔn)后的跳頻序列再作一次跳頻
序列能量檢測(cè)，以驗(yàn)證跳頻序列精捕獲的正確性；此時(shí)，一個(gè)直擴(kuò)碼周期內(nèi)只有約一個(gè)直擴(kuò)
碼片長(zhǎng)度的部分頻率未對(duì)齊，信噪比明顯改善，捕獲精度更高，也足以保證直擴(kuò)序列跟蹤性
能；直擴(kuò)序列捕獲裝置4-2再做一次直擴(kuò)序列捕獲，即直擴(kuò)序列精捕獲e ; 擴(kuò)跳頻跟蹤裝置4-4根據(jù)直擴(kuò)序列精捕獲e得到的對(duì)準(zhǔn)信息，進(jìn)行直擴(kuò)序列的跟
蹤，將直擴(kuò)序列對(duì)準(zhǔn)誤差進(jìn)一步減?。桓鶕?jù)直擴(kuò)序列跟蹤裝置傳遞來(lái)的對(duì)準(zhǔn)信息，調(diào)整本地
跳頻序列，可使本地跳頻序列對(duì)準(zhǔn)誤差和直擴(kuò)序列的跟蹤誤差一致，實(shí)現(xiàn)跳頻序列的跟蹤；
載波跟蹤裝置4-5在跳頻序列和直擴(kuò)序列都跟蹤好的狀態(tài)下，進(jìn)行載波跟蹤，消除載波多
普勒頻移和初始相位誤差；此時(shí)，擴(kuò)跳頻同步模塊4已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了同步的功能。 結(jié)合圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，跳頻序列捕獲模塊4-1由第一數(shù)字頻率合成器4-1-1、第一帶通濾波器4-l-2、第一平方模塊4-l-3、第一積分清洗模塊4-l-4、第一低通濾波器 4-l-5、判決模塊4-l-6、第一時(shí)鐘與邏輯控制模塊4-1-7和第一跳頻序列發(fā)生器4-1-8組 成； 下面分析跳頻序列捕獲的原理，設(shè)導(dǎo)航接收機(jī)收到的信號(hào)S (t)為
柳= 柳 c(O' cos(fi>1;"仍)+ "0) ( 1 ) 其中P-到達(dá)導(dǎo)航接收機(jī)的擴(kuò)頻信號(hào)功率；
d(t)-信息流，它是取值+l和-l的二進(jìn)制序列；
c (t) _相位隨時(shí)間變化的偽隨機(jī)碼信號(hào)；
" u-跳頻頻點(diǎn)集內(nèi)的第i個(gè)頻率；
A -初始相位；
n(t)-噪聲信號(hào)； 假設(shè)系統(tǒng)已完全同步，則S(t)與本地頻率信號(hào)混頻后得到H(t):
邵)=柳.COS(奶"+ ^ 2)
=會(huì)T^ 雄).C(0 . (COS[(肌_ —^ + _ H + COS[(肌+ 2,)/ + 01 + ^32]}
+ C0S(O2" + 9 2)
經(jīng)理想帶通濾波器后得到
邵)4^T^.t/0).c(/).cosO"A^) +加0) (2) 其中"2i—本地DDS頻率集中的第i個(gè)頻率； 小2—本地初始相位； w —接收機(jī)中頻頻率w = " _"21 ; A小一 發(fā)射與接收跳頻信號(hào)的頻率差； nd(t)—上式中n(t) COS("2it+(t2)經(jīng)帶通濾波器后的信號(hào)； 將H(t)平方后得到
i>(0 = 7 + 7 cos(2W + 2A^) + V2P c0) cos(W + Ap) w(0 + (3 ) 由(3)式可以看出，按以上過(guò)程處理過(guò)的信號(hào)由以下幾個(gè)部分組成直流分量、頻 率為2co的單頻信號(hào)、噪聲分量；直流分量代表信號(hào)的能量，當(dāng)系統(tǒng)沒(méi)有完全同步時(shí)，頻率 沒(méi)有完全對(duì)齊，這時(shí)經(jīng)帶通濾波器后會(huì)使能量值P減小，如果將P (t)通過(guò)一低通濾波器就 可將直流分量濾出，再將該值在一個(gè)跳頻周期內(nèi)積分，就可通過(guò)積分值的大小來(lái)進(jìn)行跳頻 初步捕獲的判決； 采用串行滑動(dòng)相關(guān)的捕獲方法實(shí)現(xiàn)跳頻序列的捕獲，即用第一跳頻序列發(fā)生器 4-1-8產(chǎn)生跳頻序列，跳頻序列控制第一數(shù)字頻率合成器4-1-1產(chǎn)生對(duì)應(yīng)頻點(diǎn)頻率的載波；
9輸入的信號(hào)S(t)和載波進(jìn)行混頻得到一中頻信號(hào)，中頻信號(hào)在第一帶通濾波器4-1-2進(jìn)行 帶通濾波處理，然后在第一平方模塊4-1-3內(nèi)進(jìn)行平方運(yùn)算，在第一低通濾波器4-1-4內(nèi)進(jìn) 行低通濾波，在第一積分清洗模塊4-1-5內(nèi)進(jìn)行一個(gè)跳頻周期內(nèi)的積分，并將積分值送入 捕獲判決模塊4-1-6 ;然后時(shí)鐘與邏輯控制模塊4-1-7調(diào)整跳頻序列發(fā)生器4-1-8的跳頻 序列發(fā)生時(shí)鐘，使本地跳頻序列滑動(dòng)半個(gè)跳頻時(shí)隙，進(jìn)行下一輪的平方、低通濾波、積分；捕 獲判決模塊4-1-6包含有一組寄存器，寄存器的個(gè)數(shù)是跳頻點(diǎn)數(shù)的2倍，系統(tǒng)將每次的積分 值送入寄存器的相應(yīng)位置上，當(dāng)進(jìn)行跳頻點(diǎn)數(shù)次積分后，捕獲判決模塊選出寄存器中的最 大值，并根據(jù)此最大值的位置調(diào)整時(shí)鐘與邏輯控制模塊4-1-7，控制跳頻序列滑動(dòng)，最終使 得第一數(shù)字頻率合成器4-1-1產(chǎn)生的頻率與接收到的信號(hào)同步在1/4跳頻時(shí)隙之內(nèi)，完成 跳頻序列的初步捕獲，并將捕獲信息發(fā)送給直擴(kuò)序列捕獲裝置4-2。 結(jié)合圖5說(shuō)明本實(shí)施方式，直擴(kuò)序列捕獲模塊4-2由第一直擴(kuò)序列發(fā)生器4-2-1、 第二積分清洗模塊4-2-2、第三積分清洗模塊4-2-3、第二平方模塊4-2-4、第三平方模塊 4-2-5、第二判決模塊4-2-6和第二時(shí)鐘與邏輯控制模塊4-2-7組成； 采用滑動(dòng)相關(guān)法來(lái)捕獲直擴(kuò)序列，第二時(shí)鐘與邏輯控制模塊4-2-7調(diào)制第一直擴(kuò) 序列發(fā)生器4-2-l發(fā)生序列的相位，使之與接收到的直擴(kuò)序列相位差在半個(gè)碼片以?xún)?nèi)；
直擴(kuò)序列捕獲模塊4-2的輸入信號(hào)為 S'(X^V^t^-T)c《—T)cos(氣0-r) +仍)+ "0)其中T為時(shí)延； 第一數(shù)字頻率合成器4-1-1產(chǎn)生的兩路相互正交的載波信號(hào)，分別為
/ = cos(<w2Z + p2) 其中"2i為本地?cái)?shù)字頻率合成器產(chǎn)生的第i個(gè)頻點(diǎn)的頻率；
<%為本地產(chǎn)生的載波的初始相位； 第一直擴(kuò)序列發(fā)生器4-2-1產(chǎn)生的直擴(kuò)序列為C(^-f) ，f為時(shí)延的估計(jì)值； 輸入信號(hào)S'(t)先與1、Q分別相乘，其頻率對(duì)準(zhǔn)的部分將被變頻至中頻，頻率未
對(duì)準(zhǔn)部分將被濾波器濾除；再與本地直擴(kuò)序列c( -f)相乘，得I(t)、 Q(t)兩路信號(hào)；I(t)、
Q(t)兩路信號(hào)分別經(jīng)過(guò)第二積分清洗模塊4-2-2和第三積分清洗模塊4-2-3，可以濾除高
頻分量，得到
『e = /WO—)c0 — r)c(> - sin [(q _ 2 )0 - f) + (仍_ p2)] + "。
其中ni為I路的噪聲信號(hào)；nq為Q路的噪聲信號(hào)； W工、W。在分別經(jīng)過(guò)第二平方模塊4-2-4和第三平方模塊4-2-5進(jìn)行包絡(luò)檢波后，在
相加，得到 =i c(r-f) 其中RC為直擴(kuò)序列的自相關(guān)函數(shù)； 第二判決模塊4-2-6根據(jù)Z(t)值進(jìn)行判決，如果Z(t)大于捕獲門(mén)限VT，則將直擴(kuò)碼捕獲信息發(fā)送給跳頻序列精度準(zhǔn)模塊4-3或直擴(kuò)序列跟蹤模塊4-4 ;如果Z (t)小于于捕 獲門(mén)限VT，則通過(guò)時(shí)鐘與邏輯控制模塊4-3-7使本地直擴(kuò)序列相位滑動(dòng)半個(gè)碼片，再進(jìn)行直 擴(kuò)序列的捕獲。 結(jié)合圖6說(shuō)明本具體實(shí)施方式
，擴(kuò)跳頻跟蹤模塊由第二數(shù)字頻率合成器4-4-l、第 二直擴(kuò)序列發(fā)生器4-4-2、第四積分清洗模塊4-4-3、第五積分清洗模塊4-4-4、第六積分清 洗模塊4-4-5、第七積分清洗模塊4-4-6、第四平方模塊4-4-7、第五平方模塊4-4-8、第六平 方模塊4-4-9、第七平方模塊4-4-10、環(huán)路濾波器4-4-11 、第三時(shí)鐘與邏輯控制模塊4-4-12 和第二跳頻序列精對(duì)準(zhǔn)模塊4-4-13組成； 利用延遲鎖定環(huán)路來(lái)實(shí)現(xiàn)直擴(kuò)序列的跟蹤；第二數(shù)字頻率合成器4-4-1以跳頻 序列精捕獲信息作為初始值，產(chǎn)生相互正交的兩路載波信號(hào)I' 、Q'，第二直擴(kuò)序列發(fā)生 器4-4-2以直擴(kuò)序列捕獲信息為初值產(chǎn)生兩路直擴(kuò)碼序列， 一路直擴(kuò)序列超前半個(gè)碼片， 另一路直擴(kuò)序列滯后半個(gè)碼片。輸入信號(hào)S(t)〃先與I' 、Q'兩路信號(hào)分別相乘，再與四 路直擴(kuò)序列相乘，得到I' Jt)I' E(t)Q' Jt)I' E(t)四路信號(hào)，該四路信號(hào)分別經(jīng)過(guò)第 四積分清洗模塊4-4-3、第五積分清洗模塊4-4-4、第六積分清洗模塊4-4-5和第七積分清 洗模塊4-4-6進(jìn)行一個(gè)直擴(kuò)碼周期的積分，再分別經(jīng)過(guò)第四平方模塊4-4-7、第五平方模塊 4-4-8、第六平方模塊4-4-9和第七平方模塊4-4-10進(jìn)行包絡(luò)檢波后，兩個(gè)超前支路的正交 信號(hào)相乘，兩個(gè)滯后支路的正交信號(hào)也相乘，分別得到超前相關(guān)信號(hào)L〃 (t)和E〃 (t)，這 兩個(gè)信號(hào)再作相減，所得信號(hào)再經(jīng)過(guò)環(huán)路濾波器4-4-11濾波，得到了跟蹤誤差信息 Gs. 0)=《2 (" 一 一《2 (" +
其中Tc為直擴(kuò)碼片長(zhǎng)度； 第三時(shí)鐘與邏輯控制模塊4-4-12根據(jù)跟蹤誤差信息，調(diào)整第二直擴(kuò)序列發(fā)生器
4-4-2，使之產(chǎn)生的直擴(kuò)序列作相應(yīng)的滑動(dòng)，以減小誤差并保持跟蹤狀態(tài)； 根據(jù)跳頻序列和直擴(kuò)序列的位置相關(guān)性，第二跳頻序列精對(duì)準(zhǔn)裝置4-4-13根據(jù)
直擴(kuò)序列跟蹤信息，調(diào)整跳頻序列相位狀態(tài)，可以使跳頻序列的跟蹤精度與直擴(kuò)序列的跟
蹤精度一致，再將精對(duì)準(zhǔn)后的跳頻序列信息發(fā)送給第二數(shù)字頻率合成器4-4-1，使之產(chǎn)生的
本地載波信號(hào)能與接收到的信號(hào)的同步跳動(dòng)。 結(jié)合圖7說(shuō)明本具體實(shí)施方式
，載波跟蹤裝置4-5由相關(guān)器4-5-1、門(mén)限判決 器4-5-2、頻率跟蹤環(huán)4-5-3、相位跟蹤環(huán)4-5-4、頻率環(huán)路濾波器4-5_5、相位環(huán)路濾波器 4-5-6和第三數(shù)字頻率合成器4-5-7組成；第三數(shù)字頻率合成器的以跳頻序列跟蹤信息為 初值，產(chǎn)生跳頻載波；接收到的載波信號(hào)與本地產(chǎn)生的載波信號(hào)在相關(guān)器4-5-1中處理可 得頻偏值；在門(mén)限判決器4-5-2中進(jìn)行判決，如果頻偏大于門(mén)限值，進(jìn)入頻率跟蹤環(huán)4-5-3， 再經(jīng)過(guò)頻率環(huán)路濾波器4-5-5，得到頻偏補(bǔ)償信號(hào)，第三數(shù)字頻率合成器4-5-7根據(jù)頻偏補(bǔ) 償信號(hào)調(diào)整，使產(chǎn)生的載波頻偏減??；如果頻偏小于門(mén)限值，進(jìn)入相位跟蹤環(huán)4-5-4，再經(jīng) 過(guò)相位環(huán)路濾波器4-5-6，得到相位補(bǔ)償信號(hào)，第三數(shù)字頻率合成器4-5-7根據(jù)相位補(bǔ)償信 號(hào)調(diào)整產(chǎn)生的載波的初始相位，減小相位差；這就實(shí)現(xiàn)了載波跟蹤。
權(quán)利要求
一種擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)同步方法，其特征是天線(xiàn)(1)接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳送給低噪聲放大器(2)，低噪聲放大器(2)將信號(hào)作低噪聲放大，天線(xiàn)(1)接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào)；低噪聲放大器(2)接收天線(xiàn)發(fā)送來(lái)的信號(hào)，并將其作低噪聲放大，再發(fā)送給射頻處理模塊(3)；射頻處理模塊(3)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波和自動(dòng)增益控制(AGC)處理后，將信號(hào)發(fā)給擴(kuò)跳頻同步模塊(4)；擴(kuò)跳頻同步模塊(4)實(shí)現(xiàn)跳頻序列和直擴(kuò)序列的同步；后續(xù)處理模塊(5)根據(jù)擴(kuò)跳頻同步模塊(4)提供的同步信息進(jìn)行觀測(cè)量提取、信息解調(diào)和位置解算后續(xù)操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)同步方法，其特征是所述擴(kuò)跳頻同步模塊(4)由跳頻序列捕獲裝置(4-l)、直擴(kuò)序列捕獲裝置(4-2)、跳頻序列精對(duì)準(zhǔn)裝置(4-3)、擴(kuò)跳頻跟蹤裝置(4-4)和載波跟蹤裝置(4-5)構(gòu)成；跳頻序列捕獲裝置(4-1)采取"能量檢測(cè)法"實(shí)現(xiàn)跳頻序列初步捕獲(b)，即使本地跳頻序列與接收到的跳頻序列對(duì)準(zhǔn)到1/4個(gè)跳頻時(shí)隙以?xún)?nèi)；根據(jù)跳頻序列和直擴(kuò)序列的位置關(guān)聯(lián)性，直擴(kuò)序列捕獲裝置(4-2)在跳頻對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)左右各1/4個(gè)跳頻時(shí)隙的范圍內(nèi)用滑動(dòng)相關(guān)法捕獲直擴(kuò)序列，即直擴(kuò)序列初步捕獲(c);再進(jìn)入跳頻序列和直擴(kuò)序列的精捕獲過(guò)程，即直擴(kuò)序列初步捕獲完成后，跳頻序列精對(duì)準(zhǔn)裝置(4-3)將直擴(kuò)序列的對(duì)準(zhǔn)信息傳遞給跳頻序列發(fā)生器，即使跳頻序列也對(duì)準(zhǔn)到誤差半個(gè)直擴(kuò)碼片之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)跳頻序列精捕獲(d);跳頻序列捕獲裝置(4-1)根據(jù)精對(duì)準(zhǔn)后的跳頻序列再作一次跳頻序列能量檢測(cè)，驗(yàn)證跳頻序列精捕獲的正確性；直擴(kuò)序列捕獲裝置(4-2)再做一次直擴(kuò)序列捕獲，即直擴(kuò)序列精捕獲(e);擴(kuò)跳頻跟蹤裝置(4-4)根據(jù)直擴(kuò)序列精捕獲(e)得到的對(duì)準(zhǔn)信息，進(jìn)行直擴(kuò)序列的跟蹤；載波跟蹤裝置(4-5)在跳頻序列和直擴(kuò)序列都跟蹤好的狀態(tài)下，進(jìn)行載波跟蹤，消除載波多普勒頻移和初始相位誤差。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)同步方法，其特征是所述跳頻序列捕獲模塊(4-1)由第一數(shù)字頻率合成器(4-1-1)、第一帶通濾波器(4-1-2)、第一平方模塊(4-1-3)、第一積分清洗模塊(4-1-4)、第一低通濾波器(4-1-5)、判決模塊(4-1-6)、第一時(shí)鐘與邏輯控制模塊(4-1-7)和第一跳頻序列發(fā)生器(4-1-8)組成；采用串行滑動(dòng)相關(guān)的捕獲方法實(shí)現(xiàn)跳頻序列的捕獲，即用第一跳頻序列發(fā)生器(4-1-8)產(chǎn)生跳頻序列，跳頻序列控制第一數(shù)字頻率合成器(4-1-1)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)頻點(diǎn)頻率的載波；輸入的信號(hào)S(t)和載波進(jìn)行混頻得到一中頻信號(hào)，中頻信號(hào)在第一帶通濾波器(4-1-2)進(jìn)行帶通濾波處理，然后在第一平方模塊(4-1-3)內(nèi)進(jìn)行平方運(yùn)算，在第一低通濾波器(4-1-4)內(nèi)進(jìn)行低通濾波，在第一積分清洗模塊(4-1-5)內(nèi)進(jìn)行一個(gè)跳頻周期內(nèi)的積分，并將積分值送入捕獲判決模塊(4-1-6);然后時(shí)鐘與邏輯控制模塊(4-1-7)調(diào)整跳頻序列發(fā)生器(4-1-8)的跳頻序列發(fā)生時(shí)鐘，使本地跳頻序列滑動(dòng)半個(gè)跳頻時(shí)隙，進(jìn)行下一輪的平方、低通濾波、積分；捕獲判決模塊(4-1-6)包含有一組寄存器，寄存器的個(gè)數(shù)是跳頻點(diǎn)數(shù)的2倍，將每次的積分值送入寄存器的相應(yīng)位置上，當(dāng)進(jìn)行跳頻點(diǎn)數(shù)次積分后，捕獲判決模塊選出寄存器中的最大值，并根據(jù)此最大值的位置調(diào)整時(shí)鐘與邏輯控制模塊(4-1-7)，控制跳頻序列滑動(dòng)，最終使得第一數(shù)字頻率合成器(4-1-1)產(chǎn)生的頻率與接收到的信號(hào)同步在1/4跳頻時(shí)隙之內(nèi)，完成跳頻序列的初步捕獲，并將捕獲信息發(fā)送給直擴(kuò)序列捕獲裝置(4-2)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)同步方法，其特征是所述直擴(kuò)序列捕獲模塊(4-2)由第一直擴(kuò)序列發(fā)生器(4-2-1)、第二積分清洗模塊(4-2-2)、第三積分清洗模塊(4-2-3)、第二平方模塊(4-2-4)、第三平方模塊(4_2_5)、第二判決模塊(4-2-6)和第二時(shí)鐘與邏輯控制模塊(4-2-7)組成；采用滑動(dòng)相關(guān)法來(lái)捕獲直擴(kuò)序列，第二時(shí)鐘與邏輯控制模塊(4-2-7)調(diào)制第一直擴(kuò)序列發(fā)生器(4-2-1)發(fā)生序列的相位，使之與接收到的直擴(kuò)序列相位差在半個(gè)碼片以?xún)?nèi)；直擴(kuò)序列捕獲模塊(4-2)的輸入信號(hào)為s'《)=V^^if(f-T)C(f —T)COS( (卜7") + a) + "0)其中T為時(shí)延；第一數(shù)字頻率合成器(4-1-1)產(chǎn)生的兩路相互正交的載波信號(hào)，分別為<formula>formula see original document page 3</formula>其中"2i為本地?cái)?shù)字頻率合成器產(chǎn)生的第i個(gè)頻點(diǎn)的頻率；^為本地產(chǎn)生的載波的初始相位；第一直擴(kuò)序列發(fā)生器(4-2-1)產(chǎn)生的直擴(kuò)序列為C(,-f) ，f為時(shí)延的估計(jì)值；輸入信號(hào)S'(t)先與1、Q分別相乘，其頻率對(duì)準(zhǔn)的部分將被變頻至中頻，頻率未對(duì)準(zhǔn)部分將被濾波器濾除；再與本地直擴(kuò)序列c(纟-f)相乘，得I (t) 、 Q(t)兩路信號(hào)；1 (t) 、 Q(t)兩路信號(hào)分別經(jīng)過(guò)第二積分清洗模塊(4-2-2)和第三積分清洗模塊(4-2-3)，濾除高頻分量，得到<formula>formula see original document page 3</formula>其中A為I路的噪聲信號(hào)；nq為Q路的噪聲信號(hào)；W工、W。在分別經(jīng)過(guò)第二平方模塊(4-2-4)和第三平方模塊(4-2-5)進(jìn)行包絡(luò)檢波后，再相加，得到其中R。為直擴(kuò)序列的自相關(guān)函數(shù)；第二判決模塊(4-2-6)根據(jù)Z(t)值進(jìn)行判決，如果Z(t)大于捕獲門(mén)限VT，則將直擴(kuò)碼捕獲信息發(fā)送給跳頻序列精度準(zhǔn)模塊(4-3)或直擴(kuò)序列跟蹤模塊(4-4);如果Z(t)小于于捕獲門(mén)限VT，則通過(guò)時(shí)鐘與邏輯控制模塊(4-3-7)使本地直擴(kuò)序列相位滑動(dòng)半個(gè)碼片，再進(jìn)行直擴(kuò)序列的捕獲。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)同步方法，其特征是所述擴(kuò)跳頻跟蹤模塊由第二數(shù)字頻率合成器(4-4-1)、第二直擴(kuò)序列發(fā)生器(4-4-2)、第四積分清洗模塊(4-4-3)、第五積分清洗模塊(4-4-4)、第六積分清洗模塊(4-4-5)、第七積分清洗模塊(4-4-6)、第四平方模塊(4-4-7)、第五平方模塊(4-4-8)、第六平方模塊(4-4-9)、第七平方模塊(4-4-10)、環(huán)路濾波器(4-4-11)、第三時(shí)鐘與邏輯控制模塊(4-4-12)和第二跳頻序列精對(duì)準(zhǔn)模塊(4-4-13)組成；利用延遲鎖定環(huán)路來(lái)實(shí)現(xiàn)直擴(kuò)序列的跟蹤；第二數(shù)字頻率合成器(4-4-1)以跳頻序列精捕獲信息作為初始值，產(chǎn)生相互正交的兩路載波信號(hào)I' 、Q'，第二直擴(kuò)序列發(fā)生器(4-4-2)以直擴(kuò)序列捕獲信息為初值產(chǎn)生兩路直擴(kuò)碼序列，一路直擴(kuò)序列超前半個(gè)碼片，另一路直擴(kuò)序列滯后半個(gè)碼片；輸入信號(hào)S(t)〃先與I'、Q'兩路信號(hào)分別相乘，再與四路直擴(kuò)序列相乘，得到I' Jt)I' E(t)Q' Jt)I' E(t)四路信號(hào)，該四路信號(hào)分別經(jīng)過(guò)第四積分清洗模塊(4-4-3)、第五積分清洗模塊(4-4-4)、第六積分清洗模塊(4-4-5)和第七積分清洗模塊(4-4-6)進(jìn)行一個(gè)直擴(kuò)碼周期的積分，再分別經(jīng)過(guò)第四平方模塊(4-4-7)、第五平方模塊(4-4-8)、第六平方模塊(4-4-9)和第七平方模塊(4-4-10)進(jìn)行包絡(luò)檢波后，兩個(gè)超前支路的正交信號(hào)相乘，兩個(gè)滯后支路的正交信號(hào)也相乘，分別得到超前相關(guān)信號(hào)L〃 (t)和E〃 (t)，這兩個(gè)信號(hào)再作相減，所得信號(hào)再經(jīng)過(guò)環(huán)路濾波器(4-4-11)濾波，得到了跟蹤誤差信息<formula>formula see original document page 4</formula>其中T。為直擴(kuò)碼片長(zhǎng)度；第三時(shí)鐘與邏輯控制模塊(4-4-12)根據(jù)跟蹤誤差信息，調(diào)整第二直擴(kuò)序列發(fā)生器(4-4-2)，使之產(chǎn)生的直擴(kuò)序列作相應(yīng)的滑動(dòng)，以減小誤差并保持跟蹤狀態(tài)；第二跳頻序列精對(duì)準(zhǔn)裝置(4-4-13)根據(jù)直擴(kuò)序列跟蹤信息，調(diào)整跳頻序列相位狀態(tài)，使跳頻序列的跟蹤精度與直擴(kuò)序列的跟蹤精度一致，再將精對(duì)準(zhǔn)后的跳頻序列信息發(fā)送給第二數(shù)字頻率合成器(4-4-1)，使之產(chǎn)生的本地載波信號(hào)與接收到的信號(hào)的同步跳動(dòng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)同步方法，其特征是所述擴(kuò)跳頻跟蹤模塊由第二數(shù)字頻率合成器(4-4-1)、第二直擴(kuò)序列發(fā)生器(4-4-2)、第四積分清洗模塊(4-4-3)、第五積分清洗模塊(4-4-4)、第六積分清洗模塊(4-4-5)、第七積分清洗模塊(4-4-6)、第四平方模塊(4-4-7)、第五平方模塊(4-4-8)、第六平方模塊(4-4-9)、第七平方模塊(4-4-10)、環(huán)路濾波器(4-4-11)、第三時(shí)鐘與邏輯控制模塊(4-4-12)和第二跳頻序列精對(duì)準(zhǔn)模塊(4-4-13)組成；利用延遲鎖定環(huán)路來(lái)實(shí)現(xiàn)直擴(kuò)序列的跟蹤；第二數(shù)字頻率合成器(4-4-1)以跳頻序列精捕獲信息作為初始值，產(chǎn)生相互正交的兩路載波信號(hào)I'、Q'，第二直擴(kuò)序列發(fā)生器(4-4-2)以直擴(kuò)序列捕獲信息為初值產(chǎn)生兩路直擴(kuò)碼序列，一路直擴(kuò)序列超前半個(gè)碼片，另一路直擴(kuò)序列滯后半個(gè)碼片；輸入信號(hào)S(t)〃先與I' 、Q'兩路信號(hào)分別相乘，再與四路直擴(kuò)序列相乘，得到I' Jt)I' E(t)Q' Jt)I' E(t)四路信號(hào)，該四路信號(hào)分別經(jīng)過(guò)第四積分清洗模塊(4-4-3)、第五積分清洗模塊(4-4-4)、第六積分清洗模塊(4-4-5)和第七積分清洗模塊(4-4-6)進(jìn)行一個(gè)直擴(kuò)碼周期的積分，再分別經(jīng)過(guò)第四平方模塊(4-4-7)、第五平方模塊(4-4-8)、第六平方模塊(4-4-9)和第七平方模塊(4-4-10)進(jìn)行包絡(luò)檢波后，兩個(gè)超前支路的正交信號(hào)相乘，兩個(gè)滯后支路的正交信號(hào)也相乘，分別得到超前相關(guān)信號(hào)L〃 (t)和E〃 (t)，這兩個(gè)信號(hào)再作相減，所得信號(hào)再經(jīng)過(guò)環(huán)路濾波器(4-4-11)濾波，得到了跟蹤誤差信息<formula>formula see original document page 4</formula>其中T。為直擴(kuò)碼片長(zhǎng)度；第三時(shí)鐘與邏輯控制模塊(4-4-12)根據(jù)跟蹤誤差信息，調(diào)整第二直擴(kuò)序列發(fā)生器(4-4-2)，使之產(chǎn)生的直擴(kuò)序列作相應(yīng)的滑動(dòng)，以減小誤差并保持跟蹤狀態(tài)；第二跳頻序列精對(duì)準(zhǔn)裝置(4-4-13)根據(jù)直擴(kuò)序列跟蹤信息，調(diào)整跳頻序列相位狀態(tài)，使跳頻序列的跟蹤精度與直擴(kuò)序列的跟蹤精度一致，再將精對(duì)準(zhǔn)后的跳頻序列信息發(fā)送給第二數(shù)字頻率合成器(4-4-1)，使之產(chǎn)生的本地載波信號(hào)與接收到的信號(hào)的同步跳動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)同步方法，其特征是所述載波跟蹤裝置(4-5)由相關(guān)器(4-5-1)、門(mén)限判決器(4-5-2)、頻率跟蹤環(huán)(4_5_3)、相位跟蹤環(huán)(4-5-4)、頻率環(huán)路濾波器(4-5-5)、相位環(huán)路濾波器(4-5-6)和第三數(shù)字頻率合成器(4-5-7)組成；第三數(shù)字頻率合成器以跳頻序列跟蹤信息為初值，產(chǎn)生跳頻載波；接收到的載波信號(hào)與本地產(chǎn)生的載波信號(hào)在相關(guān)器(4-5-1)中處理得頻偏值；在門(mén)限判決器(4-5-2)中進(jìn)行判決，如果頻偏大于門(mén)限值，進(jìn)入頻率跟蹤環(huán)(4-5-3)，再經(jīng)過(guò)頻率環(huán)路濾波器(4-5-5)，得到頻偏補(bǔ)償信號(hào)，第三數(shù)字頻率合成器(4-5-7)根據(jù)頻偏補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整，使產(chǎn)生的載波頻偏減?。蝗绻l偏小于門(mén)限值，進(jìn)入相位跟蹤環(huán)(4-5-4)，再經(jīng)過(guò)相位環(huán)路濾波器(4-5-6)，得到相位補(bǔ)償信號(hào)，第三數(shù)字頻率合成器(4-5-7)根據(jù)相位補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整產(chǎn)生的載波的初始相位，減小相位差。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)同步方法，其特征是所述載波跟蹤裝置(4-5)由相關(guān)器(4-5-1)、門(mén)限判決器(4-5-2)、頻率跟蹤環(huán)(4_5_3)、相位跟蹤環(huán)(4-5-4)、頻率環(huán)路濾波器(4-5-5)、相位環(huán)路濾波器(4-5-6)和第三數(shù)字頻率合成器(4-5-7)組成；第三數(shù)字頻率合成器以跳頻序列跟蹤信息為初值，產(chǎn)生跳頻載波；接收到的載波信號(hào)與本地產(chǎn)生的載波信號(hào)在相關(guān)器(4-5-1)中處理得頻偏值；在門(mén)限判決器(4-5-2)中進(jìn)行判決，如果頻偏大于門(mén)限值，進(jìn)入頻率跟蹤環(huán)(4-5-3)，再經(jīng)過(guò)頻率環(huán)路濾波器(4-5-5)，得到頻偏補(bǔ)償信號(hào)，第三數(shù)字頻率合成器(4-5-7)根據(jù)頻偏補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整，使產(chǎn)生的載波頻偏減?。蝗绻l偏小于門(mén)限值，進(jìn)入相位跟蹤環(huán)(4-5-4)，再經(jīng)過(guò)相位環(huán)路濾波器(4-5-6)，得到相位補(bǔ)償信號(hào)，第三數(shù)字頻率合成器(4-5-7)根據(jù)相位補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整產(chǎn)生的載波的初始相位，減小相位差。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)同步方法，其特征是所述載波跟蹤裝置(4-5)由相關(guān)器(4-5-1)、門(mén)限判決器(4-5-2)、頻率跟蹤環(huán)(4_5_3)、相位跟蹤環(huán)(4-5-4)、頻率環(huán)路濾波器(4-5-5)、相位環(huán)路濾波器(4-5-6)和第三數(shù)字頻率合成器(4-5-7)組成；第三數(shù)字頻率合成器以跳頻序列跟蹤信息為初值，產(chǎn)生跳頻載波；接收到的載波信號(hào)與本地產(chǎn)生的載波信號(hào)在相關(guān)器(4-5-1)中處理得頻偏值；在門(mén)限判決器(4-5-2)中進(jìn)行判決，如果頻偏大于門(mén)限值，進(jìn)入頻率跟蹤環(huán)(4-5-3)，再經(jīng)過(guò)頻率環(huán)路濾波器(4-5-5)，得到頻偏補(bǔ)償信號(hào)，第三數(shù)字頻率合成器(4-5-7)根據(jù)頻偏補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整，使產(chǎn)生的載波頻偏減??；如果頻偏小于門(mén)限值，進(jìn)入相位跟蹤環(huán)(4-5-4)，再經(jīng)過(guò)相位環(huán)路濾波器(4-5-6)，得到相位補(bǔ)償信號(hào)，第三數(shù)字頻率合成器(4-5-7)根據(jù)相位補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整產(chǎn)生的載波的初始相位，減小相位差。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)同步方法，其特征是所述載波跟蹤裝置(4-5)由相關(guān)器(4-5-1)、門(mén)限判決器(4-5-2)、頻率跟蹤環(huán)(4_5_3)、相位跟蹤環(huán)(4-5-4)、頻率環(huán)路濾波器(4-5-5)、相位環(huán)路濾波器(4-5-6)和第三數(shù)字頻率合成器(4-5-7)組成；第三數(shù)字頻率合成器以跳頻序列跟蹤信息為初值，產(chǎn)生跳頻載波；接收到的載波信號(hào)與本地產(chǎn)生的載波信號(hào)在相關(guān)器(4-5-1)中處理得頻偏值；在門(mén)限判決器(4-5-2)中進(jìn)行判決，如果頻偏大于門(mén)限值，進(jìn)入頻率跟蹤環(huán)(4-5-3)，再經(jīng)過(guò)頻率環(huán)路濾波器(4-5-5)，得到頻偏補(bǔ)償信號(hào)，第三數(shù)字頻率合成器(4-5-7)根據(jù)頻偏補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整，使產(chǎn)生的載波頻偏減小；如果頻偏小于門(mén)限值，進(jìn)入相位跟蹤環(huán)(4-5-4)，再經(jīng)過(guò)相位環(huán)路濾波器(4-5-6)，得到相位補(bǔ)償信號(hào)，第三數(shù)字頻率合成器(4-5-7)根據(jù)相位補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整產(chǎn)生的載波的初始相位，減小相位差。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種擴(kuò)跳頻體制無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)同步方法。天線(xiàn)(1)接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳送給低噪聲放大器(2)，低噪聲放大器(2)將信號(hào)作低噪聲放大，再發(fā)送給射頻處理模塊(3)；射頻處理模塊(3)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波和自動(dòng)增益控制(AGC)處理后，將信號(hào)發(fā)給擴(kuò)跳頻同步模塊(4)；擴(kuò)跳頻同步模塊(4)實(shí)現(xiàn)跳頻序列和直擴(kuò)序列的同步；后續(xù)處理模塊(5)根據(jù)擴(kuò)跳頻同步模塊(4)提供的同步信息進(jìn)行觀測(cè)量提取、信息解調(diào)和位置解算后續(xù)操作。本發(fā)明有效地改進(jìn)了擴(kuò)跳頻信號(hào)的捕獲和跟蹤性能，可以實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)的直擴(kuò)序列和跳頻序列的快速捕獲和穩(wěn)定跟蹤，同步速度比現(xiàn)有的“先同步跳頻，再同步直擴(kuò)”方法有很大提高，同步精度高，保密性也得到保證。
文檔編號(hào)G01S1/02GK101706566SQ20091007300
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者吳述敏, 徐定杰, 沈鋒, 薛冰, 趙彥雷 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)