[發明專利]一種衛星載波疊加信號的幀結構及其解調方法

有效

• 申請號: 202010975672.X
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112073116B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 徐曉書;陳永康;鐘衛強
• 申請（專利權）人: 電信科學技術第一研究所有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B7/26
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

1.一種衛星載波疊加信號解調的方法，其特征在于，利用一幀結構，所述幀結構包括：引導幀、控制幀以及信息幀；所述控制幀用以兩個地面站之間傳輸控制信息，調制方式為QPSK；所述信息幀用以兩個地面站之間傳輸數據信息，調制方式包括QPSK、8PSK或16APSK；引導幀獨特碼分為兩組，分別用于兩個地面站，并用于區分載波疊加信號的來源；其中，每組所述引導幀獨特碼包括兩個碼型，分別加于QPSK調制信號的I路和Q路，兩組所述引導幀獨特碼包括四個獨特碼碼型；所述獨特碼碼型采用m序列或golden序列偽隨機碼，所述四個獨特碼碼型相互正交，所述衛星載波疊加信號解調的方法包括以下步驟：

所述兩個地面站中，距離通信衛星距離較近的地面站發射上行信號時進行信號延遲，使得兩個地面站發射的上行信號到達通信衛星的時間一致，從而保證兩個地面站接收信號的引導幀保持正交；

本地站接收的衛星下行信號經下變頻、采樣、基帶濾波后，產生正交基帶信號，其中所述正交基帶信號包含了本地站發送信號的基帶分量和遠端站發送信號的基帶分量；

本地站信號參數估算模塊利用本地站信號的引導幀獨特碼，與所述正交基帶信號進行相關運算，估算出本地站發送信號的基帶分量經衛星鏈路后的相位、幅度、時延信息；

本地站基帶信號形成模塊根據本地站發送數據，形成相應的本地站正交基帶信號；

本地站基帶信號校正模塊利用估算出的本地站發送信號基帶分量經衛星鏈路后的相位、幅度、時延信息，調整所述本地站正交基帶信號參數，產生經衛星鏈路后的本地站基帶信號復制；

本地站基帶信號抵消模塊利用本地站基帶信號復制，抵消接收的所述正交基帶信號中的本地站發送信號的基帶分量，產生僅包含遠端站發送信號的基帶分量；

遠端站信號參數估算模塊利用遠端站信號引導幀獨特碼，與遠端站發送信號的基帶分量進行相關運算，估算出遠端站發送信號基帶分量的相位、幅度信息；

遠端站信號解調模塊利用遠端站發送信號基帶分量的相位、幅度信息完成對遠端站信號的解調，輸出解調數據。

2.如權利要求1所述的一種衛星載波疊加信號解調的方法，其特征在于，所述兩個地面站中，距離通信衛星距離較近的地面站發射上行信號時進行信號延遲，時延運算方法由以下公式表示：

式中，d為衛星地面站到通信衛星的距離，θ₁為衛星地面站所處的經、緯度，為同步通信衛星星下點的經度，為通信衛星星下點和衛星地面站的經度差，d_A為本地站A到通信衛星的距離，d_B為遠端站B到通信衛星的距離，C為光速，τ為遠端站B上行信號的時延補償值，τ為正值表示本地站A與衛星的距離較遠，τ為負值表示本地站A與衛星的距離較近。

3.如權利要求1所述的一種衛星載波疊加信號解調的方法，其特征在于，本地站輸入信號由以下公式表示：

S(t)＝S_{A_down}(t)+S_{B_down}(t)

式中，S_{A_down}(t)是本地站A自身發射的、經過衛星轉發的本地站下行信號，S_{B_down}(t)是遠端站B發射的、經過衛星轉發的遠端站下行信號；ω_{i_A}、ω_{i_B}分別是來自本地站A、遠端站B下行信號載波頻率，其標稱值相同，實際值有微小差別；分別是來自本地站A、遠端站B下行信號的瞬時相位，A_A(t)、A_B(t)分別是來自本地站A、遠端站B下行信號的瞬時幅度，它們的取值由所述幀結構和調制方式所決定，其頻譜為滾降系數α的平方根升余弦函數。