本發(fā)明涉及一種信號處理系統(tǒng)，特別涉及一種零中頻擴(kuò)頻接收機(jī)處理模塊。

背景技術(shù)：

研制新型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)有迫切的必要性：艦船在經(jīng)過狹窄航道、淺灘暗礁、水下障礙物等復(fù)雜海域時(shí)，艦船的導(dǎo)航定位必須十分精確。然而，目前為我國艦艇服務(wù)的導(dǎo)航系統(tǒng)均存在相應(yīng)的問題，抗干擾能力差，在未來作戰(zhàn)中肯定不能用，在重點(diǎn)區(qū)域存在定位盲區(qū)，定位實(shí)時(shí)性差，用戶數(shù)目受限，地面中心控制系統(tǒng)遭遇攻擊將使系統(tǒng)癱瘓。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明采用了擴(kuò)頻通信體制，克服了傳統(tǒng)無線電導(dǎo)航系統(tǒng)中的多徑干擾、保密性能低、抗干擾性差等缺點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)方向的高精度、高可靠、自主性導(dǎo)航定位的零中頻擴(kuò)頻接收機(jī)處理模塊。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種零中頻擴(kuò)頻接收機(jī)處理模塊，所述處理模塊由混頻器、偽碼相關(guān)器、積分清洗器、數(shù)字環(huán)路濾波器、碼相位計(jì)數(shù)器、載波整周相位計(jì)數(shù)器、碼延遲控制電路、碼dco、相位控制邏輯、載波dco和讀寫控制邏輯組成；所述混頻器連接偽碼相關(guān)器，所述偽碼相關(guān)器連接積分清洗器，所述積分清洗器連接讀寫控制邏輯；所述讀寫控制邏輯連接碼dco、相位控制邏輯，所述相位控制邏輯連接碼相位計(jì)數(shù)器，所述碼相位計(jì)數(shù)器連接載波整周相位計(jì)數(shù)器、載波dco。

所述處理模塊接收到擴(kuò)頻信號以后，首先是解除編碼序列對發(fā)送信息數(shù)據(jù)的頻譜擴(kuò)展，獲得信息數(shù)據(jù)調(diào)制的載波信號，再作載波解調(diào)，從而得到發(fā)送的信息；實(shí)現(xiàn)對接收信號的解擴(kuò)，使接收機(jī)產(chǎn)生的本地偽碼序列與接收到的偽碼序列完全對齊；擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的接收機(jī)主要由擴(kuò)頻碼的捕獲、擴(kuò)頻碼的同步跟蹤、載波解調(diào)組成，所述信號首先通過捕獲電路使接收機(jī)調(diào)整和選擇本地編碼序列的相位，產(chǎn)生出與發(fā)端序列相位一致的本頻碼，完成編碼序列的初始同步，同步跟蹤電路確立本地?cái)U(kuò)頻碼對接收編碼序列相位的鎖定跟蹤，然后載波解調(diào)電路對載波解調(diào)，獲得數(shù)據(jù)信息和載波信息。

所述接收機(jī)本地信號發(fā)生器調(diào)整碼相位與多普勒頻移估計(jì)，使產(chǎn)生的信號對準(zhǔn)某一搜索單元，若信號捕獲成功，則搜索停止，碼跟蹤啟動(dòng)；若信號被否決，則碼相位步進(jìn)一單元，直到整個(gè)碼域搜索完畢；若信號仍未捕獲，則多普勒頻移步進(jìn)一單元，重復(fù)上訴過程；考慮頻移有正有負(fù)，搜索在起始單元的兩側(cè)依次進(jìn)行，直到信號捕獲為止，所述擴(kuò)頻碼的捕獲由捕獲電路使接收機(jī)調(diào)整和選擇本地編碼序列的相位，產(chǎn)生出與發(fā)端序列相位一致的本頻碼，完成編碼序列的初始同步。

偽碼相位跟蹤就是要使本地偽碼序列和接收的偽碼序列相位在半個(gè)chip范圍內(nèi)作進(jìn)一步對準(zhǔn)。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的一種零中頻擴(kuò)頻接收機(jī)處理模塊，采用fpga作為主要處理芯片結(jié)合dsp芯片，解決了導(dǎo)航系統(tǒng)中對接收信號的相關(guān)解擴(kuò)解調(diào)電路的設(shè)計(jì)問題，克服了傳統(tǒng)無線電導(dǎo)航系統(tǒng)中的多徑干擾、保密性能低、抗干擾性差等缺點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)方向的高精度、高可靠、自主性導(dǎo)航定位。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；

圖2為串行捕獲原理圖；

圖3為偽碼相位跟蹤原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

如圖1、圖2、圖3所示，一種零中頻擴(kuò)頻接收機(jī)處理模塊，所述處理模塊由混頻器、偽碼相關(guān)器、積分清洗器、數(shù)字環(huán)路濾波器、碼相位計(jì)數(shù)器、載波整周相位計(jì)數(shù)器、碼延遲控制電路、碼dco、相位控制邏輯、載波dco和讀寫控制邏輯組成；所述混頻器連接偽碼相關(guān)器，所述偽碼相關(guān)器連接積分清洗器，所述積分清洗器連接讀寫控制邏輯；所述讀寫控制邏輯連接碼dco、相位控制邏輯，所述相位控制邏輯連接碼相位計(jì)數(shù)器，所述碼相位計(jì)數(shù)器連接載波整周相位計(jì)數(shù)器、載波dco。

所述處理模塊接收到擴(kuò)頻信號以后，首先是解除編碼序列對發(fā)送信息數(shù)據(jù)的頻譜擴(kuò)展，獲得信息數(shù)據(jù)調(diào)制的載波信號，再作載波解調(diào)，從而得到發(fā)送的信息；實(shí)現(xiàn)對接收信號的解擴(kuò)，使接收機(jī)產(chǎn)生的本地偽碼序列與接收到的偽碼序列完全對齊；擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的接收機(jī)主要由擴(kuò)頻碼的捕獲、擴(kuò)頻碼的同步跟蹤、載波解調(diào)組成，所述信號首先通過捕獲電路使接收機(jī)調(diào)整和選擇本地編碼序列的相位，產(chǎn)生出與發(fā)端序列相位一致的本頻碼，完成編碼序列的初始同步，同步跟蹤電路確立本地?cái)U(kuò)頻碼對接收編碼序列相位的鎖定跟蹤，然后載波解調(diào)電路對載波解調(diào)，獲得數(shù)據(jù)信息和載波信息。

所述接收機(jī)本地信號發(fā)生器調(diào)整碼相位與多普勒頻移估計(jì)，使產(chǎn)生的信號對準(zhǔn)某一搜索單元，若信號捕獲成功，則搜索停止，碼跟蹤啟動(dòng)；若信號被否決，則碼相位步進(jìn)一單元，直到整個(gè)碼域搜索完畢；若信號仍未捕獲，則多普勒頻移步進(jìn)一單元，重復(fù)上訴過程；考慮頻移有正有負(fù)，搜索在起始單元的兩側(cè)依次進(jìn)行，直到信號捕獲為止，所述擴(kuò)頻碼的捕獲由捕獲電路使接收機(jī)調(diào)整和選擇本地編碼序列的相位，產(chǎn)生出與發(fā)端序列相位一致的本頻碼，完成編碼序列的初始同步。

偽碼相位跟蹤就是要使本地偽碼序列和接收的偽碼序列相位在半個(gè)chip范圍內(nèi)作進(jìn)一步對準(zhǔn)。

實(shí)施例2

如圖1所示，本發(fā)明的硬件部分由10個(gè)功能模塊組成：混頻器（乘法器）、偽碼相關(guān)器、積分清洗器、數(shù)字環(huán)路濾波器、碼相位計(jì)數(shù)器、載波整周相位計(jì)數(shù)器、碼延遲控制電路、碼dco、相位控制邏輯、載波dco和讀寫控制邏輯。

當(dāng)本發(fā)明接收到擴(kuò)頻信號以后，首先是解除編碼序列對發(fā)送信息數(shù)據(jù)的頻譜擴(kuò)展，獲得信息數(shù)據(jù)調(diào)制的載波信號，再作載波解調(diào)，從而得到發(fā)送的信息。要實(shí)現(xiàn)對接收信號的解擴(kuò)，就必須使接收機(jī)產(chǎn)生的本地偽碼序列與接收到的偽碼序列完全對齊。因此擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的接收機(jī)主要由三個(gè)部分組成：1、擴(kuò)頻碼的捕獲2、擴(kuò)頻碼的同步跟蹤3、載波解調(diào)。

實(shí)施例3

如圖2所示，本發(fā)明的串行捕獲方式又稱為序貫搜索，它假定搜索過程中，碼相位搜索步進(jìn)量為一個(gè)碼相位單元，多普勒頻移搜索步進(jìn)量為一個(gè)多普勒頻率單元，則一個(gè)碼單元與一個(gè)多普勒頻移單元構(gòu)成一個(gè)二維信號搜索單元，對多個(gè)二維搜索單元依次進(jìn)行判決。其過程可表訴為：接收機(jī)本地信號發(fā)生器調(diào)整碼相位與多普勒頻移估計(jì)，使產(chǎn)生的信號對準(zhǔn)某一搜索單元，若信號捕獲成功，則搜索停止，碼跟蹤啟動(dòng)；若信號被否決，則碼相位步進(jìn)一單元，直到整個(gè)碼域搜索完畢。若信號仍未捕獲，則多普勒頻移步進(jìn)一單元，重復(fù)上訴過程?？紤]頻移有正有負(fù)，搜索在起始單元的兩側(cè)依次進(jìn)行，直到信號捕獲為止。

實(shí)施例4

如圖3所示，本發(fā)明的偽碼相位跟蹤就是要使本地偽碼序列和接收的偽碼序列相位在半個(gè)chip（碼元）范圍內(nèi)作進(jìn)一步對準(zhǔn)。為了進(jìn)一步縮小本地偽碼和接收偽碼之間的相位差，同時(shí)能夠使本地偽碼相位跟蹤接收偽碼的相位變化，就必須建立一個(gè)偽碼同步跟蹤電路。偽碼的跟蹤通常分為相干方式和非相干方式兩種，相干方式是假定本地載波已經(jīng)和外來信號同頻、同相，這意味著在延時(shí)鎖定環(huán)工作之前，載波同步環(huán)必須建立起來。非相干方式?jīng)]有這個(gè)要求，它可以在還沒有獲得載波同步之前就開始工作。