[發(fā)明專利]高動態(tài)環(huán)境下基于3G的GEO衛(wèi)星移動通信時隙同步系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN101888258A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐峰;鄒光南
• 申請（專利權(quán)）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: H04B1/707
• 分類號: H04B1/707;H04B7/185
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.高動態(tài)環(huán)境下基于3G的GEO衛(wèi)星移動通信時隙同步系統(tǒng)，包括天線、射頻電路模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、正交下變頻模塊、低通濾波模塊、數(shù)控振蕩器模塊，其特征在于還包括：匹配濾波模塊、FFT模塊、載波跟蹤模塊，

天線、射頻電路用于接收GEO衛(wèi)星的下行信號并進(jìn)行射頻處理后送入A/D轉(zhuǎn)換模塊，正交下變頻模塊的輸入與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出相聯(lián)，正交下變頻模塊利用數(shù)控振蕩器模塊產(chǎn)生的本地載波對經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出的采樣信號進(jìn)行相干解調(diào)，然后將解調(diào)后的信號送入低通濾波模塊濾出其中的基帶信號，基帶信號同時送入載波跟蹤模塊和匹配濾波模塊，匹配濾波模塊在給出鎖定指示的同時將輸出送入FFT模塊，F(xiàn)FT模塊和載波跟蹤模塊的輸出送入數(shù)控振蕩器模塊用于產(chǎn)生本地載波，其中：

所述的匹配濾波模塊，用于快速捕獲衛(wèi)星下行信道主同步碼，在系統(tǒng)時鐘的驅(qū)動下，將基帶信號中的同相和正交兩路信號分別在匹配濾波模塊中進(jìn)行移位相加的相關(guān)運(yùn)算；將兩路相關(guān)值輸出的同時進(jìn)行平方求和運(yùn)算求出最大峰值，根據(jù)最大峰值與門限的比較結(jié)果做出是否鎖定的指示；

所述的FFT模塊，用于對匹配濾波模塊的輸出進(jìn)行粗頻率偏移的估計(jì)，首先對輸入的兩路信號進(jìn)行FFT處理，如果當(dāng)處理后的兩路信號的頻差大于FFT閾值時，將輸出送入數(shù)控振蕩器模塊；

所述的載波跟蹤模塊，用于跟蹤載波頻率及相位的變化并給出用于輔助數(shù)控振蕩器模塊產(chǎn)生本地載波的頻率和相位控制信號，對輸入的兩路正交的基帶信號進(jìn)行叉積鑒頻處理和二階FLL環(huán)路濾波后輸出頻率控制信號，其中當(dāng)連續(xù)多次叉積鑒頻輸出信號的頻差小于鑒頻閾值時，進(jìn)行正切鑒相處理及一階PLL環(huán)路濾波后輸出相位的控制信號；而當(dāng)連續(xù)多次叉積鑒頻的輸出頻差大于鑒頻閾值時，則不再進(jìn)行正切鑒相處理和一階PLL環(huán)路濾波處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動態(tài)環(huán)境下基于3G的GEO衛(wèi)星移動通信時隙同步系統(tǒng)，其特征在于所述的匹配濾波模塊包括：

折疊匹配濾波模塊，用于在系統(tǒng)時鐘的驅(qū)動下對基帶信號的同相和正交兩路信號進(jìn)行相關(guān)處理，包括256個復(fù)系數(shù)存儲單元、16個加法器、16個延時單元、1個保持器和1個二選一，所述的復(fù)系數(shù)存儲單元，通過16個深度為16的復(fù)系數(shù)隊(duì)列存儲本地共256位的同步碼；所述的加法器，用于將復(fù)系數(shù)隊(duì)列輸出的本地同步碼、輸入的數(shù)據(jù)信號和第三個輸入端口的數(shù)據(jù)進(jìn)行相加，其中第1個加法器的第三個輸入端口為二選一的輸出，其他15個加法器的第三個輸入端口為前一個延時單元的輸出；所述的延時單元可以提供31個延時，延時單元的輸入與前一個加法器的輸出相連，其中第16個延時單元的輸出送入保持器，其它15個延時單元的輸出與后一個加法器的第三個輸入端口相連；所述的保持器，用于存儲第16個延時單元輸出中的最大數(shù)據(jù)，在第16個時鐘周期，保持器將最大值輸出，同時反饋回二選一；所述的二選一，用于將輸入的兩個信號選擇輸出，二選一的兩個輸入分別連接0值和反饋回的保持器的輸出，在第1個周期，輸出0，在其他周期輸出保持器的反饋，保持器無輸出時則二選一輸出0；

FIFO模塊，用于對折疊匹配濾波模塊中保持器的輸出進(jìn)行緩沖，通過先入先出的排隊(duì)方式降低輸入信號的速率；

平方求和模塊，用于對折疊匹配濾波模塊中保持器輸出的同相和正交兩路的相關(guān)值進(jìn)行平方求和運(yùn)算，獲得最大峰值；

門限判決模塊，用于將最大峰值與門限進(jìn)行比較，并輸出判決的結(jié)果；

鎖定指示模塊，用于根據(jù)門限判決的結(jié)果給出是否鎖定的指示。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高動態(tài)環(huán)境下基于3G的GEO衛(wèi)星移動通信時隙同步系統(tǒng)，其特征在于所述的復(fù)系數(shù)折疊匹配濾波模塊中的復(fù)系數(shù)隊(duì)列通過將本地同步碼按序號從小到大，從左下角到右上角按照從左至右、從下到上的順序排列成16個隊(duì)列，其中左下角復(fù)系數(shù)的序號為0，右上角復(fù)系數(shù)的序號為255，每1個周期循環(huán)輸出隊(duì)列頭部的復(fù)系數(shù)，然后再將頭部的復(fù)系數(shù)排于隊(duì)尾并依次循環(huán)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動態(tài)環(huán)境下基于3G的GEO衛(wèi)星移動通信時隙同步系統(tǒng)，其特征在于所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊的采樣率為10MHz，采用2倍速率的采樣，數(shù)據(jù)精度為8bit。