[發明專利]衛星移動通信中GMSK信號接收方法

有效

• 申請號: 201310332178.1
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103428153A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 劉愛軍;張邦寧;潘克剛;童新海;郭道省;潘小飛;葉展;趙坤;龔超;王杭先;劉賢;方華;王庚潤;王恒
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L27/38;H04L7/04
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明屬于衛星通信領域，具體涉及一種衛星移動通信中GMSK信號接收方法，用于解決衛星移動通信系統中信號的快速捕獲、多普勒頻率和時延估計、GMSK信號解調復雜度高等難題，適合應用在衛星移動通信系統中，能夠大大提高系統的性能，節省寶貴的功率資源。

背景技術

衛星移動通信系統能夠支持手持等小型終端，已經成為現代戰爭中一種極為重要的戰略、戰術通信手段。在衛星移動通信系統中，由于終端和衛星之間的相對運動，存在多徑效應和陰影效應，傳輸信道呈現Rice或者Rayleigh衰落特性，且存在較大的頻差和傳播時延。終端和衛星之間的相對運動和信號的衰落可能會導致衛星和終端之間經常需要重新進行同步，傳統的同步方案均不能滿足這種需求，因此需要設計一種能夠快速實現信號檢測和同步的方法。

由于小型終端的發射功率有限及天線尺寸較小等特點，決定了衛星移動通信系統必須采用功率有效性較高的調制方式。GMSK是一種連續相位的恒包絡調制，相位軌跡沒有跳變，且帶外衰減非常快，幾乎沒有旁瓣，具有卓越的功率和帶寬有效性。且其恒包絡特性能夠有效減少非線性的影響。由于其自身的這些優點，GMSK信號特別適合衛星移動信道環境中使用，目前GMSK在國內外均得到了廣泛的應用和研究。

GMSK的最佳解調方式為相干條件下采用Viterbi算法的最大似然序列檢測器（MLSE）。該接收機由有2×2^L個濾波器的濾波器組后接4×2^L-1個狀態的Viterbi處理器組成，復雜度比較大。

文獻“An?adaptive?MLSE?receiver?for?TDMA?digital?mobile?radio.”?（Renato?D’Avella,?Luigi?Moreno,?Marcello?Sant’Agostino.?IEEE?Journal?on?Selected?Areas?in?Communications,?1989,?7(1):?122-128.），提出了一種準相干算法，這種解調算法不需要恢復相干載波，通過采用信道估計匹配濾波的方法進行解調，可以大大降低算法的復雜度和運算量，并且在AWGN信道中可以獲得與最佳相干MLSE解調算法接近的性能。但該算法不適合移動環境使用，且信道估計以及位定時同步的實現比較復雜，接收方案整體實現復雜度高。

可見，傳統的同步方案在衛星移動環境中無法使用以及GMSK信號解調器的高復雜度，使得GMSK信號的應用變成一個十分棘手的問題，研究在衛星移動環境下的GMSK信號的簡化接收已成為一個非常重要的課題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種衛星移動通信中GMSK信號接收方法，解決衛星移動信道中GMSK信號的應用中遇到的難題，實現GMSK信號的高性能低復雜度接收，包括信號到達檢測，頻率和時延的快速估計以及GMSK信號低復雜度解調等問題。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種衛星移動通信中GMSK信號接收方法，方法步驟如下：

第一步：對接收信號進行信號到達檢測，確定突發信號是否到達：

發送端發送的雙Chirp信號，雙Chirp信號由具有正斜率的掃頻率信號和具有負斜率的掃頻信號組成，頻率變化率為正的信號稱為Up?Chirp，記為s_up(t)，頻率變化率為負的信號稱為Down?Chirp，記為s_dn(t)，其表達式為