[發明專利]載波同步方法、裝置、電子設備及計算機可讀介質

有效

• 申請號: 202111382952.0
• 申請日: 2021-11-22
• 公開（公告）號: CN113824662B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 宋東峰;郭濤濤;王港申;李玉韓;楊光業;苗小云
• 申請（專利權）人: 北京航天馭星科技有限公司
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04B7/01
• 代理公司: 北京美智年華知識產權代理事務所(普通合伙) 11846
• 代理人: 李晨露;梁忠益

本申請涉及一種高動態突發信號的載波同步方法、裝置、電子設備及計算機可讀介質。該方法包括：將來自低軌衛星移動通信信道的高動態突發信號轉換為至少一個短幀數據；基于所述至少一個短幀數據生成至少一個多普勒一階變化率；在所述至少一個短幀數據中分別消去其對應的多普勒一階變化率的影響，生成至少一個整合數據；基于所述至少一個整合數據生成多普勒頻偏估計值；基于所述多普勒一階變化率和所述多普勒頻偏估計值進行所述高動態突發信號的載波同步。本申請涉及的方法，針對突發幀信號具有廣泛適用性，且在保證多普勒變化率及多普勒頻率估計精度的前提下，降低算法的數據處理量，極大縮小計算量，為軟件無線電領域的載波同步算法提供新的思路。

技術領域

本申請涉及衛星信號處理領域，具體而言，涉及一種高動態突發信號的載波同步方法、裝置、電子設備及計算機可讀介質。

背景技術

在低軌衛星通信中，低軌衛星相對地面終端進行高速的相對運動，因此導致較大的多普勒頻移存在于接收信號中，且多普勒頻移隨運動時間而改變，動態性高，存在一階甚至高階頻率變化率，給載波參數估計帶來挑戰。

若采用鎖相環技術進行高動態突發信號的捕獲，當接收信號中多普勒頻移范圍很大時，同步時間較長，極有可能出現環路還未收斂，突發信號就已經結束的情況，無法完成載波參數估計。若采用基于最大似然準則的多普勒變化率估計算法，雖具有較好的性能，但實現復雜度極高，很難工程應用。

現有方案或計算數據量大，不適用短幀數據突發結構，或僅適用幀頭幀尾均存在已知序列的特殊結構，不具有廣泛性。

因此，需要一種新的高動態突發信號的載波同步方法、裝置、電子設備及計算機可讀介質。

在所述背景技術部分公開的上述信息僅用于加強對本申請的背景的理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種高動態突發信號的載波同步方法、裝置、電子設備及計算機可讀介質，針對突發幀信號具有廣泛適用性，且在保證多普勒變化率及多普勒頻率估計精度的前提下，降低了算法的數據處理量，更易于工程實現，極大縮小計算量，為軟件無線電領域的載波同步算法提供新的思路。

本申請的其他特性和優點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地通過本申請的實踐而習得。

根據本申請的一方面，提出一種高動態突發信號的載波同步方法，該方法包括：將來自低軌衛星移動通信信道的高動態突發信號轉換為至少一個短幀數據；基于所述至少一個短幀數據生成至少一個多普勒一階變化率；在所述至少一個短幀數據中分別消去其對應的多普勒一階變化率的影響，生成至少一個整合數據；基于所述至少一個整合數據生成多普勒頻偏估計值；基于所述多普勒一階變化率和所述多普勒頻偏估計值進行所述高動態突發信號的載波同步。

在本申請的一種示例性實施例中，包括：在所述高動態突發信號的幀長大于閾值時，將所述高動態突發信號截斷為多個短幀數據；在所述高動態突發信號的幀長小于等于閾值時，將所述高動態突發信號作為一個短幀數據。

在本申請的一種示例性實施例中，將所述高動態突發信號截斷為多個短幀數據，包括：基于滑動窗法將所述高動態突發信號截斷為多個短幀數據。

在本申請的一種示例性實施例中，基于所述至少一個短幀數據生成至少一個多普勒一階變化率，包括：將短幀數據進行幀首尾非線性去調制及快速傅立葉變換；基于快速傅立葉變換結果生成多普勒一階臨時變化率；基于所述三分快速逼近算法和所述多普勒一階臨時變化率生成所述短幀數據的多普勒一階變化率。

在本申請的一種示例性實施例中，將短幀數據幀首尾分別進行快速傅立葉變換，包括：獲取所述至少一個短幀數據的幀內數據的幀頭、幀尾的多個符號進行非線性去調制操作；對幀首尾進行非線性去調制后所得數據進行快速傅立葉變換。