[發明專利]多用戶自適應頻偏消除方法、裝置、存儲介質及低軌衛星通信系統

有效

• 申請號: 202110477511.2
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113258984B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 谷林海;王艷峰;宋昊;劉鴻鵬
• 申請（專利權）人: 東方紅衛星移動通信有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04L27/00
• 代理公司: 重慶雙馬智翔專利代理事務所(普通合伙) 50241
• 代理人: 顧曉玲;陳香蘭

本發明公開了多用戶自適應頻偏消除方法、裝置及低軌衛星通信系統。該方法對混合了K個用戶信號的時域信號執行t次迭代獲得各用戶消除干擾信號，第t次迭代：從時域信號中分離各用戶信號；獲得各用戶的頻偏補償信號；利用各用戶的載荷自適應控制參數獲取各用戶干擾信號；對于每個用戶，將時域信號減去用戶干擾信號獲得用戶估計信號；若用戶控制誤差在誤差閾值范圍內，輸出用戶估計信號，在時域信號中除去該用戶消除干擾信號，K＝K－1，若用戶控制誤差不在誤差閾值范圍內，更新用戶載荷自適應控制參數。有效自適應并行消除多普勒頻偏、頻偏變化率及其多用戶間干擾，提高用戶信息估計精度；可剔除估計精度高的用戶不進入后續迭代，提高效率。

技術領域

本發明涉及空天地海一體化信息網絡技術領域，特別是涉及一種多用戶自適應頻偏消除方法、裝置及低軌衛星通信系統。

背景技術

空天地海一體化信息網絡，其核心是衛星通信網絡。在星座網絡中，衛星網絡作為海陸空信息平臺聯合的樞紐，使信息平臺由相對分散變為聯合有機整體。低軌衛星系統成為地面移動通信系統的重要補充，彌補了地面移動通信系統自然地理故障和有限覆蓋范圍的劣勢。同時，低軌衛星具有軌道低、時延短、組網靈活、覆蓋廣等獨特優勢，其可滿足用戶的任意時間、任意地點接入需求。

低軌衛星通信作為構建全球無縫網絡的重要一環，需要具備數據高速率傳輸的能力。為了提升衛星系統的傳輸能力，正交頻分復用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)技術被建議在低軌衛星通信上使用。低軌衛星通信系統采用OFDM技術，不但可以有效提升衛星系統的頻帶資源利用效率，而且還有利于與地面5G融合，優勢明顯。

然而，低軌衛星相對于地面終端有非常高的運動速度，使得低軌衛星移動通信系統中存在的多普勒頻移高達幾萬赫茲，而由多普勒頻移引入的載波頻偏嚴重破壞了自載波間的正交性。當低軌衛星系統中有多個用戶進行通信時，由于頻偏的影響，導致多個用戶之間產生相互干擾，從而增大了衛星載荷對各個用戶的檢測難度。對于多用戶頻偏估計與補償技術，現有的一些傳統算法可在相鄰用戶間的頻偏差值較小時性能較好，但算法復雜度較高，同時，未考慮頻偏變化率導致用戶信息估計精度低，時延較大。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種多用戶自適應頻偏消除方法、裝置及低軌衛星通信系統。

為了實現本發明的上述目的，根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種多用戶自適應頻偏消除方法，對混合了K個用戶信號的時域信號執行t次迭代處理，直到滿足停止條件，獲得各用戶的消除干擾信號，所述t為正整數，所述K為大于等于2的正整數；第t次迭代處理包括：從混合了K個用戶信號的時域信號中分離出各用戶信號；對各用戶信號進行頻偏估計和補償獲得各用戶的頻偏補償信號；利用各用戶的載荷自適應控制參數對各用戶的頻偏補償信號參與重構K個用戶中其自身之外的剩余K-1個用戶的干擾信號的權重進行設置，獲取各用戶的干擾信號；對于每個用戶，將所述時域信號減去所述用戶的干擾信號獲得所述用戶的估計信號；對于每個用戶，將所述用戶的頻偏補償信號與所述用戶的估計信號的差值作為所述用戶的控制誤差，若所述用戶的控制誤差在預設的誤差閾值范圍內，將所述用戶的估計信號作為所述用戶的消除干擾信號并輸出，在所述時域信號中除去所述用戶的消除干擾信號，令K＝K-1，若所述用戶的控制誤差不在預設的誤差閾值范圍內，更新所述用戶的載荷自適應控制參數。