一种天通卫星星载终端多普勒频率补偿装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114362811A(43)申请公布日2022.04.15(21)申请号202210035623.7(22)申请日2022.01.13(71)申请人中国电子科技集团公司第五十四研究所地址050081河北省石家庄市中山西路589号第五十四所卫通部(72)发明人仲伟强周微王力男张庆业王力权(74)专利代理机构河北东尚律师事务所13124代理人王文庆曲佳颖(51)Int.Cl.H04B7/185(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种天通卫星星载终端多普勒频率补偿装置及方法(57)摘要本发明公开了一种天通卫星星载终端多普勒频率补偿装置及方法，属于卫星通信领域。该方法主要包括以下步骤：首先终端在指定频点搜FCCH信号，估计信噪比并寻找信噪比最好的频点，实时估计驻留波束及相邻波束FCCH信道的信噪比，输出驻留波束FCCH信道频率信息；其次读取星历信息和天通轨道运动信息文件获取当前时刻的星历信息和天通轨道运动信息；然后根据驻留波束FCCH信道频率信息结合星历信息和天通轨道运动信息计算多普勒频偏值及多普勒频偏变化率；最后根据多普勒频偏值及多普勒频偏变化率补偿终端的上行信号和下行信号。利用本发明可以解决大多普勒频偏导致星载终端接收信号失真的问题，进而保证星载终端能够与天通卫星进行可靠的通信。CN114362811ACN114362811A权利要求书1/1页1.一种天通卫星星载终端多普勒频率补偿装置，其特征在于，包括射频接口模块、FCCH信道捕获及强度测量模块、多普勒频移及变化率估计模块、频率补偿模块和中央处理器；射频接口模块用于接收串行数据，并按照天通射频接口协议将串行数据转换为并行数据，传输至FCCH信道捕获及强度测量模块；FCCH信道捕获及强度测量模块用于根据中央处理器配置的频点搜索FCCH信道，估计信噪比并寻找信噪比最好的频点，确定出驻留波束，并实时估计驻留波束及相邻波束FCCH信道的信噪比，将各个频点的执行结果反馈给中央处理器，并将驻留波束的FCCH信道频率信息传输至多普勒频移及变化率估计模块；多普勒频移及变化率估计模块用于利用中央处理器输出的星历信息和天通卫星轨道信息初步计算低轨卫星运动带来的多谱勒频移，并根据FCCH信道捕获及强度测量模块输出的驻留波束的FCCH信道频率信息修正多谱勒频移及变化率估计结果，得到频率补偿值，将频率补偿值反馈给中央处理器；频率补偿模块用于根据中央处理器输出的频率补偿信息补偿星载终端上行和下行信号；中央处理器用于根据星载终端的配置信息获取本次要搜索的频点列表，配置到FCCH信道捕获及强度测量模块，并将FCCH信道捕获及强度测量模块返回的各个频点执行结果反馈给星载终端；还用于实时读取星历信息和天通卫星轨道信息，通过对比本地系统时间与星历信息和天通卫星轨道信息中的时间，找到当前时刻对应的星历信息和天通卫星轨道信息，传输至多普勒频移及变化率估计模块；并将多普勒频移及变化率估计模块输出的频率补偿信息传输至频率补偿模块。2.一种天通卫星星载终端多普勒频率补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据星载终端的配置信息获取到本次要搜索的频点列表，在指定频点上接收数据，并按照天通射频接口规范将串行数据转换成并行数据；(2)利用步骤(1)中设置的频点列表搜索FCCH信道，估计信噪比并寻找信噪比最好的频点，确定出驻留波束，并实时估计驻留波束及相邻波束FCCH信道的信噪比；(3)实时读取星历信息和天通卫星轨道信息，通过对比本地时间与星历信息和天通卫星轨道信息的时间戳获取当前时刻的星历信息和天通卫星轨道信息；(4)利用星历信息、天通卫星轨道信息初步计算低轨卫星运动带来的多谱勒频移，并根据驻留波束的FCCH信道频率信息修正多谱勒频移及变化率估计结果，得到频率补偿值；(5)根据计算得到的频率补偿值补偿星载终端上行和下行信号。2CN114362811A说明书1/3页一种天通卫星星载终端多普勒频率补偿装置及方法技术领域[0001]本发明属于卫星移动通信技术领域，特别涉及一种天通卫星星载终端多普勒频率补偿装置及方法。背景技术[0002]卫星通信的一个重要特点是覆盖范围广，利用多颗卫星可以实现全球通信的目的，因此近20年来卫星通信技术的发展速度异常迅猛。天通卫星移动通信系统是我国第一代完全具有自主知识产权的卫星移动通信系统，天通卫星移动通信以地球静止轨道卫星转发器为中继站完成终端与地面站之间的通信，与地面通信相比，卫星移动通信具有上下行通信独立、传输时延大、定时漂移和频率漂移大等特点。[0003]星载终端是放置于低轨卫星上的终端，低轨卫星由于卫星轨道高度低使得低轨卫星系统具有卫星小、成本低、效益高、发射容易、传播损耗和延迟时间少、传