CN114257270A - 高灵敏星间扩频通信***与快速捕获方法 - Google Patents

高灵敏星间扩频通信***与快速捕获方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高灵敏星间扩频通信***与快速捕获方法，用于大型卫星编队和星座任务中建立星间链路通信，该捕获方法实际对传统的FFT伪码相位并行捕获法进行改进。经硬件实测可得，发明的高灵敏星间扩频通信***其接收端极限灵敏度为‑128dBm，由于实际硬件中的噪声恶化与量化误差等，硬件实现灵敏度与理论极限灵敏度相差2dB，在接受范围内，在极限灵敏度下验证捕获时间，多次测量后捕获时间均小于理论最大捕获时间0.649s。

Description

高灵敏星间扩频通信***与快速捕获方法
技术领域
本发明属于大规模卫星编队中的星间通信技术领域，涉及一种高灵敏星间扩频通信***及快速捕获方法，尤其涉及一种基于FFT并行伪码相位快速捕获算法。
背景技术
近年来，随着航天技术的发展，卫星星座及编队技术逐渐热门，尤其是小卫星因其研发周期短、研发成本低、小体积、轻质量、快速度等特点，已成为国内外航天领域的研究焦点。在小卫星编队中，通过多颗小卫星的协同工作来等同一颗传统“大卫星”，因此小卫星之间的互联成为了小卫星编队飞行的关键技术，而只有建立起小卫星之间的通信链路，才能将多颗小卫星互联在一起。因此，星间通信的精度及速度直接影响着小卫星编队的性能。进一步来说，被广泛应用的星间扩频通信中，对于伪码的捕获又是建立起通信链路的第一步，也是重中之重。
因为卫星远距离传输的特殊性，使得星间通信***有着***低功耗、信号衰落大、信号突发性高等特点，针对这些特点，需要一种高灵敏度、快捕获速度、低功耗的星间信号捕获算法。传统的捕获算法大致包括滑动相关法、匹配滤波法、FFT快速捕获法等，其中滑动相关法捕获速度过慢，匹配滤波法消耗资源过大，根据通信需求，可以采取捕获速度与资源消耗适中的FFT快速捕获法，但是，传统的FFT快速捕获法需要完成两次傅里叶变换和一次傅里叶逆变换，而且算法需要存储本地伪码的傅里叶变换值，所以资源消耗比较大，此外，FFT快速捕获法受到数据比特跳变的以及硬件中FFT变换的精度影响，所以接收灵敏度较难做到很高。因此，传统的FFT快速捕获法具有一定的局限性，为了适应星间通信***要求，需要对其加以改进。
发明内容
本发明提供了一种高灵敏星间扩频通信***与快速捕获方法，该通信***利用FFT快速捕获算法为中心模块，实现星间直接扩频通信信号的高灵敏度快速捕获，从而进一步建立起星间通信链路，经过验证其接收灵敏度与捕获时间均优于传统的扩频通信方案。
一种高灵敏星间扩频通信***，包括硬件设计和高灵敏度快速捕获算法设计，用于建立小卫星编队的星间通信物理链路，所述的通信***硬件主要包括：FPGA芯片，用于产生基带通信发射数据并对数据进行调制、扩频等处理，以及对接收到的基带扩频数据进行解扩、解调等处理；发射射频链路，用于将FPGA产生的基带扩频通信信号上混频至发射频率并通过发射天线发射；发射天线，用于发送上混频后的通信数据；接收天线，用于接收高频通信信号；接收射频链路，用于将接收天线接收到的通信信号下混频到基带。
特别地，所述星间扩频通信***的发射端和接收端均位于一块星间通信PCB板中，通信机可兼具实现发射和接收功能，通信机默认处于接收状态，当卫星的其他协议层发来需通信数据时，通信机可以自动切换到发射状态，而且通信机也可以通过地面遥控指令实现发射和接收功能开启与关闭，这样发射星与接收星就可使用同样的星间通信机。且发射射频链路与接收射频链路均采用零中频技术，即信号经过一次上变频和一次下变频从而实现频率的搬移，这样的结构就使得整个硬件架构大为简化，从而实现了整个星间通信***的小型化和低功耗。
所述的星间扩频信号高灵敏度快速捕获算法，算法主要包括发射端的算法设计和接收端的算法设计。
发射端算法包括：编码模块，将需要通信的数据进行编码以获得编码增益；扩频模块，本地伪码产生器产生伪码与通信数据进行扩频操作；调制模块，将扩频后的数据进行BPSK调制；上变频模块，将调制后的BPSK信号上变频到通信波段。
接收端算法包括：下变频模块，将高频率波段的通信信号下变频到基带；捕获模块，对基带信号进行分析并判断是否有可用的通信扩频信号；解扩模块，对基带扩频信号进行解扩处理；解调模块，对解扩后的通信信号进行去BPSK调制处理；码元同步模块，根据解调后的信号进行码元判断；译码模块，对同步后的码元进行译码操作。
特别地，所述的发射端算法设计与接收端的算法设计集中在一块FPGA芯片中实现。
本发明主要强调利用FFT快速捕获技术实现高灵敏度的星间扩频通信，快速高质量地建立起卫星间的通信链路，其中：
本发明的关键技术为FFT快速捕获技术，实现在高灵敏度情况下快速捕获扩频通信信号并进行码速率判断，进而实现通信帧的收发，算法步骤如下：
1)发射端在需要发射的通信帧前添加设计特有的同步引导序列，以便于接收端根据同步引导序列进行捕获以及进行通信符号速率的判断。
2)发射端将通信数据经过编码操作后，与本地伪码进行直接扩频操作，进一步进行BPSK调制并上变频到通信波段发射。
3)信号经过信道到达接收端，接收链路的中频信号经过A/D采样后，与多路本地数字控制振荡器(NCO)相乘下变频到基带，多路NCO相差固定频率f1。
4)下变频后的多路信号，经过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)，得到FFT结果，同时本地的伪码产生器，也进行快速傅里叶变换，得到伪码的FFT结果，设计时序约束使得信号与伪码的FFT同时进行，两者的FFT结果也同时输出。
5)将接收信号的FFT结果值与伪码FFT结果共轭值按照对应FFT下标顺序对应实时相乘，并将乘积进行傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)；
6)将IFFT的结果取模值，将模值进行非相干累加。
7)将多路IFFT累加结果进行峰值搜索，并取多路IFFT结果峰值中最大的一路，如果最大值大于捕获门限，则认为捕获成功，否则继续调整本地NCO进入下一个多普勒频率搜索区间进行捕获检测。
8)如果捕获成功，则根据IFFT最大值位置调整本地伪码相位，并对接收信号进行解扩处理。
9)将解扩后的信号进行非相干解调，将非相干解调结果进行过零检测，即统计解调后的码元的信号反转次数，从而根据此判断符号速率。
10)信号捕获以后，代表接收信号的伪码相位和载波频率粗估完成，此时开启伪码相位精跟踪和载波频率精跟踪。
11)根据判断出的符号速率与跟踪后的信号进行码元同步，并将码元进行译码操作解出通信帧。
在上述算法中，改进的FFT快速捕获算法为闭环结构，相对于传统的FFT伪码相位并行捕获法，本算法的主要改进为：
1)采用特有的同步引导序列以避免信号数据跳变从而提高捕获算法的灵敏度，同时在接收端实现了通信速率自适应估计。
2)采用多路并行结构，在每个频率搜索区间内进一步划分，采用多路频差一定的本地NCO，对信号分别进行下变频处理和后续捕获算法，这样一来，就有效提高了多普勒频偏搜索速度。
3)在软件算法中，通过对时序的控制，实现对信号和伪码同时进行快速傅里叶变换，其结果也将同时输出，并将信号的傅里叶变换结果值与伪码的傅里叶变换结果共轭值按照FFT输出的对应下标顺序进行实时相乘操作。这样的流水线相乘设计，相对于传统算法中的将伪码的FFT结果存储起来的操作，不仅减少了处理时延，而且减少了资源消耗并提高了算法的灵活性。
4)当信号捕获成功后，即接受信号的伪码相位和多普勒频率以及粗估完成，开启伪码跟踪环和载波恢复环以实现对伪码相位和多普勒频偏的细估，这样一来，就提高了信号解扩与解调质量。
本发明中，星间扩频信号高灵敏度快速捕获算法的核心为对载波频率和伪码相位进行闭环反馈估计。首先进入默认频率搜索区间，本地NCO(Numerically ControlledOscillator,数字控制振荡器)产生多路频率，例如，针对依托项目，综合考虑指标要求与资源消耗，具体设计多路并行结构为三路并行结构，三路频率为fc-f1、fc、fc+f1，其中fc为默认频率搜索区间的中心频率，f1为设定的三路频差。信号与本地NCO载波相乘下变频后进行FFT并与本地伪码的FFT结果取共轭相乘，对乘积进行IFFT并累加，进而对累加结果进行三路的峰值搜寻并比较三路的峰值大小，选取最大的一路峰值，如果该峰值大于所设捕获门限值，则认为捕获成功，并且根据峰值调整信号的本地伪码产生器的相位值，如果所选取峰值小于捕获门限，则调整本地NCO的中心频率fc进入下一个多普勒频率搜索区间。信号捕获成功后，则开启载波恢复环和伪码跟踪环对载波多普勒频率和伪码相位进行进一步的细跟踪，并将跟踪值分别反馈到本地NCO与本地伪码产生器，以进一步提高解调解扩效果。
本发明针对于星间通信***通信要求，并依托于浙江大学某卫星编队任务，针对这一需求，我们整理设计要求并对各个模块的参数进行计算与设计：
1)首先因为星间收发端的相对运动、时钟晶振偏差等原因会产生星间多普勒频偏，经验证在依托的编队任务中星间多普勒频偏fd为±5kHz左右，所以根据灵敏度指标要求设置三路固定频差f1为660Hz左右时，经计算此时每个多普勒搜索间隔为±1kHz，在最差情况下需要搜索5次才能捕获。根据捕获时间公式计算可得理论最大捕获时间为0.649s。
2)除了捕获时间以外，对于本***，灵敏度指标也十分重要，经理论公式验证，星间接收端灵敏度与算法中的相干积分时间、扫频损耗、相位对齐损耗、相干积分增益、非相干积分增益以及射频链路中的噪声系数有关，经理论公式计算，在任务中，经具体设计本发明研究的高灵敏星间扩频通信***其接收灵敏度理论极限为-130.93dBm。
综上所述，将本发明根据具体任务依托进行设计实现后，在依托任务中，设计的方案理论极限灵敏度为-130.93dBm，理论最大捕获时间为0.649s，同时将本通信***以硬件实现以后，进行指标实测。经硬件实测可得，发明的高灵敏星间扩频通信***其接收端极限灵敏度为-128dBm，由于实际硬件中的噪声恶化与量化误差等，硬件实现灵敏度与理论极限灵敏度相差2dB，在接受范围内。需要在极限灵敏度下验证捕获时间，多次测量后捕获时间均小于0.649s。
附图说明
图1为本发明高灵敏星间扩频通信***硬件总体框图；
图2为本发明星间通信机硬件结构简图；
图3为本发明FPGA芯片功能框图；
图4为本发明高灵敏度快速捕获算法功能示意图；
图5为捕获算法三路并行结构说明图；
图6为捕获算法流程示意图；
图7为捕获算法伪码相位、载波频率闭环反馈图；
图8为模拟星间环境硬件实测图拍照；
具体实施方式
本实施例的高灵敏星间扩频通信***与快速捕获算法已应用于浙江大学微小卫星中心某卫星编队任务中。
如图1所示，本发明高灵敏星间扩频通信***硬件总体主要包括：FPGA芯片，用于产生基带通信发射数据并对数据进行调制、扩频等处理，以及对接收到的基带扩频数据进行解扩、解调等处理；发射射频链路，用于将FPGA产生的基带扩频通信信号上混频至发射频率并通过发射天线发射；发射天线，用于发送上混频后的通信数据；接收天线，用于接收高频通信信号；接收射频链路，用于将接收天线接收到的通信信号下混频到基带。
如图2所示，本发明通信***中所采用的星间通信机主要包括模拟部分与数字部分，其中模拟部分分为发射链路与接收链路，数字部分主要为FPGA芯片。扩频信号发射端和接收端可设置于同一通信机PCB板中，通信机默认处于接收状态，当卫星的其他协议层发来需通信数据时，通信机可以自动切换到发射状态，而且通信机也可以通过地面遥控指令实现发射和接收功能开启与关闭，故发射星与接收星使用一种星间通信机即可。
详细来说：当通信机处于发射状态时，数据流经过FPGA处理，FPGA对通信数据进行扩频、调制等操作以后经过D/A转换器转换为基带模拟信号，基带模拟信号经过一次上变频以后变频到通信波段，通信信号经过滤波器后滤除带外噪声，并经过功率放大器后发射到星间信道中；当通信机处于接收状态时，接收通信信号经过低噪放和镜像滤波器后进行下变频操作，信号被混频到中频，中频信号经滤波器后滤除带外噪声，中频信号接着经过自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC)模块，AGC模块主要功能为当信号电平发生变化时可以自动放大或缩小接收信号功率以控制信号电平基本恒定，中频信号经过AGC模块后经过A/D转换器转换为中频数字信号，信号送入FPGA芯片后进行后续处理。通信机采用如图2所示的零中频结构，信号经过一次上变频或下变频来实现频率的搬移，***结构较为简单。
如图3所示，本发明通信***中所采用的FPGA芯片主要完成发射功能算法和接收功能算法。当实现发射功能时，***接收自卫星其他协议层传来的通信数据帧，首先对数据帧添加同步引导头以便于信号的接收端捕获，之后对数据进行编码操作，编码后的通信数据与本地伪码进行异或操作以实现扩频，最后将扩频后的直扩通信信号进行BPSK调制并送入D/A转换器中；当实现接收功能时，FPGA接收自A/D转换器传来的数字通信信号，并通过高灵敏度快速捕获算法对信号进行捕获判断，当扩频信号捕获成功时，对扩频信号相继进行扩频操作和解调操作，然后对解调后的信号进行码元同步并将同步后的码元进行译码操作，最终将译码后的通信数据帧发往卫星其他协议层。
特别地，***对数据帧添加的同步引导序列包括持续1s的全1序列，和持续32ms的±1交替序列。其中，为了避免数据跳变造成对直接扩频信号捕获造成的影响，采用相同的持续1s的全1序列实现对扩频序列的捕获。对于不同符号速率的信号，使用与信息码元长度对应的±1交替的序列实现对不同符号速率信号的区分。例如，当数据通信速率为1kbps时，FPGA会对数据添加1000bit即1s的全1序列和32bit即32ms的±1交替序列。当数据通信速率为2kbps时，添加的全1序列长度为2000bit，±1交替序列长度为64bit。
如图4所示，为本发明中的星间扩频信号高灵敏度快速捕获算法，算法利用FPGA实现，其特征在于，核心技术采用改进的FFT伪码相位捕获法，其步骤如图5所示，详述如下：
1)发射端在需要发射的通信帧前添加设计特有的同步引导序列，以便于接收端根据同步引导序列进行捕获以及进行通信符号速率的判断。
2)发射端将通信数据经过编码操作后，与本地伪码进行直接扩频操作，进一步进行BPSK调制并上变频到通信波段发射。
3)信号经过信道到达接收端，接收链路的中频信号经过A/D采样后，与多路本地数字控制振荡器(Numerically Controlled Oscillator,NCO)相乘下变频到基带，多路NCO相差固定频率f1。
4)下变频后的多路信号，经过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)，得到FFT结果，同时本地的伪码产生器，也进行快速傅里叶变换，得到伪码的FFT结果，设计时序约束使得信号与伪码的FFT同时进行，两者的FFT结果也同时输出。
5)将接收信号的FFT结果值与伪码FFT结果共轭值按照对应FFT下标顺序对应实时相乘，并将乘积进行傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)；
6)将IFFT的结果取模值，将模值进行非相干累加。
7)将多路IFFT累加结果进行峰值搜索，并取多路IFFT结果峰值中最大的一路，如果最大值大于捕获门限，则认为捕获成功，否则继续调整本地NCO进入下一个多普勒频率搜索区间进行捕获检测。
8)如果捕获成功，则根据IFFT最大值位置调整本地伪码相位，并对接收信号进行解扩处理。
9)将解扩后的信号进行非相干解调，将非相干解调结果进行过零检测，即统计解调后的码元的信号反转次数，从而根据此判断符号速率。
10)信号捕获以后，代表接收信号的伪码相位和载波频率粗估完成，此时开启伪码相位精跟踪和载波频率精跟踪。
11)根据判断出的符号速率与跟踪后的信号进行码元同步，并将码元进行译码操作解出通信帧。
在上述算法中，改进的FFT快速捕获算法为闭环结构，相对于传统的FFT伪码相位并行捕获法，本算法的主要改进为：
1)发射端采用特有的同步引导序列以避免信号数据跳变从而提高捕获算法的灵敏度，同时在接收端实现了通信速率自适应估计。
2)采用多路并行结构，在每个频率搜索区间内进一步划分，采用多路频差一定的本地NCO，对信号分别进行下变频处理和后续捕获算法，这样一来，就有效提高了多普勒频偏搜索速度。
3)在软件算法中，通过对时序的控制，实现对信号和伪码同时进行快速傅里叶变换，其结果也将同时输出，并将信号的傅里叶变换结果值与伪码的傅里叶变换结果共轭值按照FFT输出的对应下标顺序进行实时相乘操作。这样的流水线相乘设计，相对于传统算法中的将伪码的FFT结果存储起来的操作，不仅减少了处理时延，而且减少了资源消耗并提高了算法的灵活性。
4)当信号捕获成功后，即接受信号的伪码相位和多普勒频率以及粗估完成，开启伪码跟踪环和载波恢复环以实现对伪码相位和多普勒频偏的细估，这样一来，就提高了信号解扩与解调质量。
如图6所示为针对项目依托具体设计的高灵敏度快速捕获算法三路并行结构示意图，首先进入默认频率搜索区间，本地NCO(Numerically Controlled Oscillator,数字控制振荡器)产生三路频率为fc-f1、fc、fc+f1，其中fc为默认频率搜索区间的中心频率，f1为设定的三路固定频差，信号与本地NCO载波相乘下变频后进行FFT并与本地伪码的FFT结果取共轭相乘，对乘积进行IFFT并累加，进而对累加结果进行三路的峰值搜寻并比较三路的峰值大小，选取最大的一路峰值，如果该峰值大于所设捕获门限值，则认为捕获成功，并且根据峰值调整信号的本地伪码产生器的相位值，如果所选取峰值小于捕获门限，则调整本地NCO的中心频率fc进入下一个多普勒频率搜索区间，当星间多普勒为±fd时，每个多普勒搜索区间为±(f1+fe)，其中fe为根据具体灵敏度指标要求设计的最大频差，在此三路并行结构下，最大多普勒搜索次数为
Figure BDA0003432247390000091
如图7为捕获算法伪码相位、载波频率闭环反馈图，其步骤如下：对接收信号进行下变频处理，将下变频后的基带信号进行FFT，同时对本地伪码进行FFT操作，并对伪码的FFT结果取共轭，之后对接收信号和本地伪码的FFT结果相乘，并对结果进行IFFT，得到IFFT结果后，为了提高信号信噪比和捕获灵敏度，对IFFT结果进行非相干累加，并对累加结果峰值搜寻。如果峰值大于捕获门限，则认为捕获成功，根据IFFT峰值位置反馈到本地伪码产生器中调整伪码相位，同时开启载波恢复环和伪码跟踪环，进一步细估载波频率和伪码相位差，并将估计的载波频率反馈到本地NCO中，调整本地NCO载波频率以提高信号解调效果，且在第一次调整伪码相位后将伪码跟踪环细估的伪码相位差反馈到本地伪码产生器中进一步细微调整，以提高信号解扩效果；如果峰值小于捕获门限，则认为捕获失败，则调整本地NCO中心频率进入下一个多普勒频率搜索区间。并且，信号捕获成功后，接收信号与调整伪码相位后的本地伪码进行解扩操作，在接收端信号解扩完成以后，按照4kHz的采样时钟对解扩信号进行采样并进行符号判断，之后对采样符号进行过零点统计，并根据过零点数量确定通信速率。
如图8所示为本发明的星间硬件实测图，为了对发明的高灵敏星间扩频通信***与快速捕获算法的功能与性能进行硬件实测。硬件包括供电***、发射端通信机、接收端通信机、可调式衰减器。将改进的FFT快速捕获法在硬件描述语言VHDL实现，并利用赛灵思(Xilinx)公司的ISE软件烧入所用芯片中。实验中所用回路如图所示，右端的射频发射端将调制、扩频后的信号上变频到S波段，并经过可调衰减器以模拟星间通信信道衰落，信号进入接收端经过下变频以后输入到FFT快速捕获模块。为了验证捕获模块的可行性及性能，利用ISE软件的CHIPSCOPE功能观测FFT快速捕获模块效果。经过验证，本发明的接收端硬件实测接收灵敏度极限为-128dBm,极限灵敏度下多次测量捕获时间均小于理论捕获时间0.649s。

Claims (8)

1.一种高灵敏星间扩频通信***，其特征为，包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括：FPGA芯片，用于产生基带通信发射数据并对数据进行调制、扩频等处理，以及对接收到的基带扩频数据进行解扩、解调等处理；发射射频链路，用于将FPGA产生的基带扩频通信信号上混频至发射频率并通过发射天线发射；发射天线，用于发送上混频后的通信数据；接收天线，用于接收高频通信信号；接收射频链路，将接收天线接收到的通信信号下混频到基带；所述软件部分包括发射端部分及接收端部分，其中：
发射端部分包括：编码模块，将需要通信的数据进行编码以获得编码增益；扩频模块，本地伪码产生器产生伪码与通信数据进行扩频操作；调制模块，将扩频后的数据进行BPSK调制；上变频模块，将调制后的BPSK信号上变频到通信波段；
接收端部分包括：下变频模块，将高频率波段的通信信号下变频到基带；捕获模块，对基带信号进行分析并判断是否有可用的通信扩频信号；解扩模块，对基带扩频信号进行解扩处理；解调模块，对解扩后的通信信号进行去BPSK调制处理；码元同步模块，根据解调后的信号进行码元判断；译码模块，对同步后的码元进行译码操作。
2.根据权利要求1所述的高灵敏星间扩频通信***，其特征在于，所述的发射端和接收端设置于同一通信机中，通信机默认处于接收状态，当卫星的其他协议层发来需通信数据时，通信机可以自动切换到发射状态，而且通信机也可以通过地面遥控指令实现发射和接收功能开启与关闭，故发射星与接收星使用一种星间通信机即可。
3.根据权利要求1所述的高灵敏星间扩频通信***，其特则在于，通信发射链路与接收链路使用零中频结构，信号经过一次上变频或下变频来实现频率的搬移。
4.根据权利要求1所述的高灵敏星间扩频通信***，其特则在于，在所述***中通信数据的编码，扩频，调制，捕获，解扩，解调，译码等算法均位于一块FPGA芯片中。
5.一种扩频高灵敏度快速捕获算法，其特征在于，基于如权利要求1所述的***实现，采用基于FFT的伪码相位捕获法，设计多路并行搜索结构以及特有的同步引导序列，以提高捕获速度与捕获灵敏度，其方法步骤如下：
1)发射端在需要发射的通信帧前添加设计特有的同步引导序列，以便于接收端根据同步引导序列进行捕获以及进行通信符号速率的判断；
2)发射端将通信数据经过编码操作后，与本地伪码进行直接扩频操作，进一步进行BPSK调制并上变频到通信波段发射；
3)信号经过信道到达接收端，接收链路的中频信号经过A/D采样后，与多路本地数字控制振荡器(Numerically Controlled Oscillator,NCO)相乘下变频到基带，多路NCO相差固定频率f1；
4)下变频后的多路信号，经过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)，得到FFT结果，同时本地的伪码产生器，也进行快速傅里叶变换，得到伪码的FFT结果，设计时序约束使得信号与伪码的FFT同时进行，两者的FFT结果也同时输出；
5)将接收信号的FFT结果值与伪码FFT结果共轭值按照对应FFT下标顺序对应实时相乘，并将乘积进行傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)；
6)将IFFT的结果取模值，将模值进行非相干累加；
7)将多路IFFT累加结果进行峰值搜索，并取多路IFFT结果峰值中最大的一路，如果最大值大于捕获门限，则认为捕获成功，否则继续调整本地NCO进入下一个多普勒频率搜索区间进行捕获检测；
8)如果捕获成功，则根据IFFT最大值位置调整本地伪码相位，并对接收信号进行解扩处理；
9)将解扩后的信号进行非相干解调，将非相干解调结果进行过零检测，即统计解调后的码元的信号反转次数，从而根据此判断符号速率；
10)信号捕获以后，代表接收信号的伪码相位和载波频率粗估完成，此时开启伪码相位精跟踪和载波频率精跟踪；
11)根据判断出的符号速率与跟踪后的信号进行码元同步，并将码元进行译码操作解出通信帧。
6.如权利要求5所述的一种扩频高灵敏度快速捕获算法，其特征在于，步骤1)所述的同步引导序列，分为两部分，首先是全1序列以保持信号电平以防止数据跳变对接收端造成的影响，之后是交替的±1序列以便接收端实现对不同符号速率信号的自适应识别。
7.如权利要求5所述的一种扩频高灵敏度快速捕获算法，其特征在于，步骤3)～步骤7)均以多路并行方式进行，即本地产生多路频差固定的NCO载波频率并对接收信号分别进行下变频，继而对多路下变频信号进行后续处理，以提高信号载波频率搜索速度。
8.如权利要求5所述的一种扩频高灵敏度快速捕获算法，其特征在于,对伪码相位、载波频率的估计采用闭环反馈，其步骤如下：接收端对接收信号进行下变频处理、快速傅里叶变换并与伪码的傅里叶变换结果相乘，之后对乘积结果进行傅里叶逆变换，并对IFFT结果进行非相干累加，最终对累加结果进行峰值搜寻；如果峰值大于捕获门限，则认为捕获成功，根据IFFT峰值位置反馈到本地伪码产生器中调整伪码相位，同时开启载波恢复环和伪码跟踪环，进一步细估载波频率和伪码相位差，并将载波恢复环估计的载波频率反馈到本地NCO中，调整本地NCO载波频率以提高信号后续解调效果，且在第一次调整伪码相位后将伪码跟踪环细估的伪码相位差反馈到本地伪码产生器中进一步细微调整，以提高信号后续解扩效果；如果峰值小于捕获门限，则认为捕获失败，则调整本地NCO中心频率进入下一个多普勒频率搜索区间。
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