空间通信载波多普勒频偏捕获的两阶段稀疏算法

TN929.5; 在空间通信中,信号面临远距离传输和高动态相对运动,其中,远距离传输带来很低信噪比(SNR,signal-to-noise ratio),而高动态相对运动则引起载波高动态多普勒频偏.为解决低信噪比问题,传统捕获方法需要长时间累积很多接收信号.但是,在长时间累积过程中,高动态多普勒频偏会导致严重的能量扩散问题.针对上述问题,提出了一种两阶段稀疏(TSS,two-stage-sparse)算法来捕获载波多普勒频偏.该算法首先利用粗捕获结果构造粗稀疏搜索范围,然后选择若干个较大元素来构建精稀疏搜索范围,最后搜索最大元素作为捕获结果.由于稀疏范围仅覆盖很窄的频率区间,该算法能够滤除更多...

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Published in物联网学报 Vol. 8; no. 2; pp. 36 - 45
Main Authors 张兆维, 刘琳, 刘慧, 吴同, 朱明蕾, 潘甦
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京大学计算机软件新技术全国重点实验室,江苏 南京 210023%南京邮电大学物联网学院,江苏 南京 210003%金陵科技学院软件工程学院,江苏 南京 211169%南京邮电大学通达学院计算机工程学院,江苏 扬州 225127 01.06.2024
南京邮电大学物联网学院,江苏 南京 210003
China InfoCom Media Group
Subjects
低信噪比
捕获
空间通信
能量扩散
高动态多普勒频偏
空间通信
high-dynamic Doppler-shift
energy dispersion
高动态多普勒频偏
space communication
acquisition
low SNR
低信噪比
捕获
能量扩散
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ISSN2096-3750
DOI10.11959/j.issn.2096-3750.2024.00371

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Summary:TN929.5; 在空间通信中,信号面临远距离传输和高动态相对运动,其中,远距离传输带来很低信噪比(SNR,signal-to-noise ratio),而高动态相对运动则引起载波高动态多普勒频偏.为解决低信噪比问题,传统捕获方法需要长时间累积很多接收信号.但是,在长时间累积过程中,高动态多普勒频偏会导致严重的能量扩散问题.针对上述问题,提出了一种两阶段稀疏(TSS,two-stage-sparse)算法来捕获载波多普勒频偏.该算法首先利用粗捕获结果构造粗稀疏搜索范围,然后选择若干个较大元素来构建精稀疏搜索范围,最后搜索最大元素作为捕获结果.由于稀疏范围仅覆盖很窄的频率区间,该算法能够滤除更多的噪声干扰,从而辅助信号元素成为最大元素.理论分析和仿真结果也表明,所提TSS算法能够显著提高多普勒频偏的捕获概率.
ISSN:2096-3750
DOI:10.11959/j.issn.2096-3750.2024.00371