[發明專利]衛星通信的頻偏修正方法和裝置

有效

• 申請號: 201910873226.5
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110430153B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 匡麟玲;姜春曉;王佳蔚
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04L27/26
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 宋朋飛

1.一種衛星通信的頻偏修正方法，其特征在于，包括：

獲取目標數據包，其中，所述目標數據包為衛星通信的發送端發送的待處理數據包依次進行第一Turbo編碼處理和第一調制處理所得到的包含高斯白噪聲和載波頻移的數據包；

基于最大絕對值軟輸出值函數，計算所述目標數據包的歸一化頻偏值；

對所述目標數據包進行迭代優化，每次優化后得到修正數據包和迭代頻偏值，直到對所述目標數據包進行迭代優化的優化次數達到預設迭代次數，或，所述迭代頻偏值為0；

將對所述目標數據包進行迭代優化的優化次數達到預設迭代次數得到的修正數據包，或，所述迭代頻偏值為0時的修正數據包，確定為最優數據包；

其中，基于所述歸一化頻偏值，對所述目標數據包的進行反復迭代優化，每次優化后得到修正數據包和迭代頻偏值，包括：

反復執行以下迭代步驟，直至所述目標數據包進行迭代優化的優化次數達到預設迭代次數，或，所述迭代頻偏值為0，確定出所述最優數據包：

補償步驟，基于所述歸一化頻偏值，對所述目標數據包進行補償得到待迭代數據包；

重構步驟，依次對所述待迭代數據包進行解調處理、解碼處理、硬判決處理、第二Turbo編碼處理和第二調制處理，得到重構數據包；

計算步驟，基于最大似然估計算法，計算所述重構數據包的頻偏值，并將所述重構數據包的頻偏值確定為所述迭代頻偏值；

其中，若當前迭代次數小于所述預設迭代次數，或，所述迭代頻偏值不為0，則將所述迭代頻偏值確定為所述歸一化頻偏值，以及將所述重構數據包確定為所述目標數據包，并返回執行所述補償步驟，所述重構步驟和所述計算步驟，繼續進行迭代計算；

其中，基于最大絕對值軟輸出值函數，計算所述目標數據包的歸一化頻偏值，包括：

依次對所述目標數據包進行解調處理和解碼處理，得到中間數據包；

基于碼字格圖的軟輸出譯碼算法，計算所述中間數據包中每個信息比特的軟估計值；

基于所述軟估計值和所述最大絕對值軟輸出值函數，計算出所述歸一化頻偏值；

其中，基于所述軟估計值和所述最大絕對值軟輸出值函數，計算出所述歸一化頻偏值，包括：

基于所述軟估計值，計算所述目標數據包的最佳頻偏點其中，所述最佳頻偏點

將所述最佳頻偏點與任意兩個符號的間距周期T_s的乘積，確定為所述歸一化頻偏值；

其中，第n個信息比特的軟估計值為其中，d_n是所述待處理數據包中第n個信息比特,y_n是所述中間數據包的第n個信息比特,(m',m)∈d_n＝i,i＝0,1是由d_n＝i引起的網格圖中的一組轉換，α_n(m),n＝0,1,…,N是當前由正向遞歸獲得的正向網格圖節點概率，α_n(m′),n＝0,1,…,N是前一時刻由正向遞歸獲得的正向網格圖節點概率，β_n(m),n＝0,1,…,N是當前通過向后遞歸獲得的向后網格圖節點概率，β_n(m′),n＝0,1,…,N是前一時刻通過向后遞歸獲得的向后網格圖節點概率，是由目標信道屬性確定的網格圖分支轉換概率，其中，N為所述待處理數據包中和所述中間數據包中包含的信息比特數量，N＝(2/3)K，所述目標信道為進行添加高斯白噪聲處理的信道。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述目標數據包和所述待處理數據包中包含K個符號，所述目標數據包的表達式為其中，s_k為所述待處理數據包的表達式，Δf為所述載波頻移，T_s任意兩個符號的間距周期，w_k為高斯白噪聲的隨機值。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述迭代數據包的表達式為其中，v為迭代次數，若v＝1，則所述待迭代數據包

所述最大似然估計算法的表達式為Ψ_k＝2π·k·Δf_v-1·T_s，j為虛部，則所述迭代頻移值