[發明專利]一種TDMA衛星通信系統的NCR同步方法及裝置

有效

• 申請號: 202111148349.6
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113824524B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 盧帥
• 申請（專利權）人: 四川安迪科技實業有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04B7/185
• 代理公司: 成都誠中致達專利代理有限公司 51280
• 代理人: 楊春

一種TDMA衛星通信系統的NCR同步方法及裝置，方法包括接收主站的NCR，并將接收的主站NCR與接收時刻的本地NCR做減法，將差值輸出；利用n階滑窗對所述差值做滑動平均，將物理層算法引入的NCR跳變平滑掉，平滑輸出NCR偏差；將前后兩個NCR同步周期的NCR偏差做差分運算，若偏差變大，則上調擋位，步進為T，若偏差變小，則下調擋位，步進為T；根據擋位，查詢對應的NCR下插周期；每隔NCR下插周期，對本地NCR計數進行修正，并將修正后的NCR計數值反饋到鑒相步驟，進行下一個周期的前向NCR同步。既能提升有效帶寬利用率，又不用限制前向和反向帶寬。

技術領域

本發明屬于衛星通信技術領域，具體涉及一種TDMA衛星通信系統的NCR同步方法及裝置。

背景技術

全網時鐘同步技術是TDMA系統（時分多址）正常運行的前提，其主要實現系統網絡中所有端站發射的突發到達主站時的時間偏差在較小范圍內（小于保護間隔），防止由于定時誤差發生突發沖突或者收不到突發等現象，導致無法正常通訊。

主站和遠端站建立通訊的過程中，受獨立時鐘的影響，主站和端站的時鐘計數器存在計數偏差（頻率偏差），同時，由于衛星與端站相對運動位置的變化，衛星和端站的傳輸時延也在不斷變化，因此，通過系統環路跟蹤主站和端站的時間偏差，周期性矯正端站的發送時間，是現階段常用的全網時鐘同步方法。

系統環路跟蹤時間偏差主要通過反向鏈路和前向鏈路配合完成。每個控制突發周期內，主站計算反向鏈路實際接收突發時刻與計劃接收時刻的差值，將此時間差值通過前向鏈路信令發送至端站，端站將此差值累加到發送時刻，實現發送時刻矯正。

通過系統環路周期性矯正主站和端站的時間偏差，對保護間隔有較高的依賴。獨立時鐘的頻率偏差和衛星相對運動端站的延遲引入的時間偏差，算上環路矯正的生效時間，主站和端站的時間偏差可以高達數十個NCR（與具體的硬件和場景相關）。在反向鏈路大帶寬場景下，就必須增大保護間隔來吸收這部分時間偏差，代價就是降低了有效帶寬利用率。

為了提升帶寬利用率，可以通過前向NCR同步來減少對保護間隔的依賴，傳統的方法是端站周期性得將接收到的主站NCR值刷新到本地NCR計數器中，但是由于物理層算法的原因，會引入1~2個樣本點的NCR抖動?，為了減小這種抖動帶來的影響，必須要求前向帶寬大于等于反向帶寬。這就為實際應用帶來了諸多限制。

發明內容

針對上述相關現有技術不足，本發明提供一種TDMA衛星通信系統的NCR同步方法及裝置，既能提升有效帶寬利用率，又不用限制前向和反向帶寬。

為了實現本發明的目的，擬采用以下方案：

一種TDMA衛星通信系統的NCR同步方法，應用于端站，包括步驟：

鑒相：接收主站的NCR，并將接收的主站NCR與接收時刻的本地NCR做減法，將差值輸出；

平滑濾波：利用n階滑窗對所述差值做滑動平均，將物理層算法引入的NCR跳變平滑掉，平滑輸出用于反映獨立時鐘頻率偏差和衛星與端站傳輸延遲引入的NCR偏差；

擋位調節：將前后兩個NCR同步周期的NCR偏差做差分運算，若偏差變大，則上調擋位，步進為T，若偏差變小，則下調擋位，步進為T；其中，T為1個NCR擋位；

插值緩存：根據擋位，查詢對應的NCR下插周期，其中，擋位為1~N，分別對應插值周期為每F/1個NCR下插~每F/N個NCR下插，NCR下插周期以NCR個數為單位，F為NCR計數時鐘頻率；

修正本地NCR：每隔NCR下插周期，對本地NCR計數進行修正，并將修正后的NCR計數值反饋到鑒相步驟，進行下一個周期的前向NCR同步。