空间通信载波多普勒频偏的局部聚类捕获算法

与地面通信不同，空间通信通常涉及相距很远且高速飞行的信号载体。此时，信号传输会面临两个困难：远距离路径损耗导致的低信噪比（Signal-to-noise-ratio， SNR）和高速相对运动引起的高动态多普勒频偏。针对多普勒频偏捕获，低SNR要求一个很长的累积周期来累积很多个信号。但是，在这个长累积周期内，高动态多普勒频偏扩散所有信号的总能量到一个很宽的频率区间。为解决此能量扩散问题，本文提出一种局部聚类捕获（Local-clustering-acquisition， LCA）算法。该算法首先利用全局范围内最大元素来构造一个局部范围，然后从局部范围内选择若干个较大元素并进行聚类，最后从聚类结果中搜索最大的簇来得到捕获结果。理论分析和仿真验证结果表明，相较于现有算法，LCA算法在提升捕获概率方面展现出显著优势。