[發明專利]一種衛星接收機多用戶接入的模擬方法以及模擬裝置

在審

• 申請號: 201710774090.3
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107566030A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 王洋;陳毅君
• 申請（專利權）人: 王洋
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04L12/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及衛星通信中的地面終端模擬器領域，尤其是衛星AIS通信系統，具體地，涉及一種衛星接收機多用戶接入的模擬方法及模擬裝置。

背景技術

近年來，隨著世界經濟的快速發展，依賴于船舶運輸的行業也在急速增加，導致海域船舶數量急劇增加，海上交通密度增高，會遇率增大，同時使沿岸水域的通航環境發生了很大的變化，加強海上交通實況識別和監管變得十分重要，其不僅有利于監管船舶有條不紊地進行工作，更能實時準確地接收船舶的發送信息，在船舶遇到危機情形下，第一時間對船舶進行定位急救。

自動識別系統(Automatic Identification System，簡稱AIS)是國際海洋組織強制規定使用的一種新型的助航系統及設備，已廣泛用于船舶通信與衛星通信領域。AIS已發展成通用船舶自動識別系統，船舶AIS系統的主要功能包括：船只識別、協助追蹤目標、簡單的信息交流以及提供其它輔助信息以避免發生碰撞。船舶AIS系統有助于實現船與船、船與岸基之間的有效通信。

星載AIS系統是在船舶AIS系統的基礎上發展起來的新型系統，它可以在更大區域范圍內接收AIS信號。對星載AIS信號進行接收處理，這在軍事和民用領域都有重大的意義。船舶AIS系統也有其自身的缺點：由于受到傳輸路徑的影響，船舶AIS系統的通信距離僅為視距通信，因而其覆蓋面積有限，實際使用過程中船舶之間的通信距離范圍為20海里左右，船舶對岸的通信距離為40海里左右，這大大限制了AIS系統效能的發揮。因此提出星載AIS技術，擴展AIS系統的應用范圍。星載AIS主要是利用衛星較寬的上行覆蓋區域，將覆蓋區域內的AIS信號進行采集、處理和轉發，從而達到擴大AIS信號服務范圍的目的，實現大范圍內海上船只目標的監控。

目前，星載AIS系統需解決的一個主要問題是AIS信息碰撞時如何進行有效地解調碰撞信號，提高衛星對船舶的AIS信號檢測概率。

發明內容

針對現有技術存在的技術缺陷，根據本發明的一個方面，本發明的目的是提供一種衛星接收機多用戶接入的模擬方法，其用于基于衛星軌道自動識別系統的多用戶接入的模擬，其包括如下步驟：

a.基于每個小區內每個終端用戶的用戶信息生成小區信號流并對所述小區信號流進行編碼和調制生成所述小區對應的基帶信號，且每個所述小區內的多個所述終端用戶對應的多個所述用戶信息不同；

b.基于所述基帶信號生成帶有多普勒頻移模擬與發射延遲控制的上行多用戶信號，所述上行多用戶信號與每個所述小區相對應；

c.將全部所述小區對應的全部所述上行多用戶信號進行合路處理。

優選地，所述步驟a中，所述用戶信息包括所述終端用戶的經緯度、航速、航向以及時隙，所述用戶信息是固定的或者隨機分配的。

優選地，所述小區信號流通過如下步驟生成：

a1.根據軌道參數實時生成衛星運行軌跡和星下點經緯度；

a2.基于實時生成的所述衛星運行軌跡和所述星下點經緯度生成衛星覆蓋的大區；

a3.將所述大區劃分為多個所述小區；

a4.為每個所述終端用戶設置固定的或者隨機的所述用戶信息；

a5.以所述小區為單位將所述大區內的全部所述終端用戶進行分配，再以所述小區為單位對每個所述小區的全部所述用戶信息進行幀內容填充并按照固定或者隨機分配的時隙生成所述小區信號流。

優選地，所述軌道參數包括偏心率、半長軸、平近地角、升交點赤經、軌道傾角和近地點幅角。

優選地，所述步驟a4之前執行如下步驟：a31.同步所述終端用戶的本地時間與衛星運行模擬時間。

優選地，所述步驟b包括如下步驟：

b1.根據衛星運行軌跡和終端用戶的位置計算衛星與終端用戶短時相對運動速度，基于所述短時相對運動速度預測出上行多普勒頻移，并對所述基帶信號進行多普勒頻移模擬；

b2.根據衛星運行軌跡和終端用戶的位置計算衛星與終端用戶相對距離，并對所述基帶信號進行發射延遲控制。

根據本發明的另一個方面，還提供一種衛星接收機多用戶接入的模擬裝置，其用于基于衛星軌道自動識別系統的多用戶接入的模擬，包括：

發射信息組幀模塊，其用于基于每個小區內每個終端用戶的用戶信息生成小區信號流；

基帶信息處理模塊，其用于對所述小區信號流進行編碼和調制生成所述小區對應的基帶信號；