一种星载抗多普勒频偏的自适应解调器.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CN112671445A(43)申请公布日2021.04.16(21)申请号202011386055.2(22)申请日2020.12.02(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号中国电子科技集团公司第五十四研究所卫通部(72)发明人李想尹曼林远超宋艳军李亚伟靳晓栋(74)专利代理机构河北东尚律师事务所13124代理人王文庆(51)Int.Cl.H04B7/185(2006.01)H04L27/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种星载抗多普勒频偏的自适应解调器(57)摘要本发明公开了一种星载抗多普勒频偏的自适应解调器，属于星载通信技术领域。其包括多速率预处理器、数字多载波动态分路器、抗多普勒频偏突发捕获器、自适应解调同步器、多模式译码器和数据复接器。本发明具有抗高动态多普勒频偏、支持多速率多调制方式多码率信号自适应解调等优点，特别适用于支持不同速率、不同口径和不同机动性等终端数据传输及通信组网的星载解调设备。CN112671445ACN112671445A权利要求书1/1页1.一种星载抗多普勒频偏的自适应解调器，包括多速率预处理器（1）、数字多载波动态分路器（2）、多模式译码器（5）和数据复接器（6）；其特征在于，还包括抗多普勒频偏突发捕获器（3）和自适应解调同步器（4）；所述多速率预处理器（1）将ADC采样后的数字中频信号进行正交下变频，得到数字基带信号,并对数字基带信号进行可变点数抽取滤波处理，送给数字多载波动态分路器（2）；数字多载波动态分路器（2）对输入的多载波信号进行分路处理后并行送给抗多普勒频偏突发捕获器（3）；数字多载波动态分路器（2）的处理过程兼容单载波信号；抗多普勒频偏突发捕获器（3）对输入的TDMA/MF‑TDMA信号进行整体捕获和自动增益控制，对输入的FDMA信号只进行自动增益控制，之后送给自适应解调同步器（4）；自适应解调同步器（4）根据自适应解调参数控制帧完成对多速率、多调制方式信号的自适应解调处理，将解调数据送往多模式译码器（5）；多模式译码器（5）对输入的解调数据进行信道译码恢复为信息比特流，并将信息比特流送往数据复接器（6）；数据复接器（6）将信息比特流复接为设定格式的数据后对外输出。2.根据权利要求1所述的一种星载抗多普勒频偏的自适应解调器，其特征在于，所述抗多普勒频偏突发捕获器（3）包括差分变换模块（3‑1）、分时复用整体捕获模块（3‑2）、AGC控制模块（3‑3）和串并转换模块（3‑4）；所述差分变换模块（3‑1）对数字多载波动态分路器（2）送来的TDMA/MF‑TDMA数字基带信号进行前后符号间的差分变换，并计算接收信号的平均功率，如果为FDMA信号，则直接送入AGC控制模块（3‑3）进行自动增益控制；差分变换之后的多路数据并行送入分时复用整体捕获模块（3‑2）进行多载波突发信号整体捕获，并且在突发信号检测有效时送入AGC控制模块（3‑3）进行AGC控制输出，经过AGC控制的信号输出给串并转换模块（3‑4）进行多路信号的并串转换，将多路信号合并为一路高速信号输出给自适应解调同步器（4）。3.根据权利要求1所述的一种星载抗多普勒频偏的自适应解调器，其特征在于，所述自适应解调同步器（4）包括定时同步模块（4‑1）、自适应载波同步模块（4‑2）和软解映射模块（4‑3）；所述定时同步模块（4‑1）采用数字平方滤波定时算法通过频域相位旋转求得的定时误差，自适应载波同步模块（4‑2）通过相位旋转和幂乘使得MPSK和MAPSK调制信号相位信息转换为和QPSK一样的4种相位，然后采用相同结构的判决反馈环完成不同调制方式的自适应载波同步，软解映射模块（4‑3）对载波同步后的数据做相应的MPSK或MAPSK软解映射，输出软信息到多模式译码器（5）。2CN112671445A说明书1/3页一种星载抗多普勒频偏的自适应解调器技术领域[0001]本发明涉及星载通信技术领域，特别是指一种星载抗多普勒频偏的自适应解调器，可用于宽带卫星通信系统中不同速率、不同口径和不同机动性等终端通信业务处理的使用场景。背景技术[0002]现有的星载解调器无法保障高动态多普勒频偏场景下的可靠通信，同时也无法使用同一套FPGA软件完成不同载波模式（高速单载波或中低速单载波）和不同调制编码方式（MPSK或MAPSK）信号的自适应解调。[0003]具体来说，现有的星载解调器需要通过遥控指令加载配置多个不同的FPGA解调软件版本来完成相应的解调功能，解调器所需FPGA以及配置FLASH较多，造成星载解调器重量、体积及功耗过大，也会降低设备的可靠性。[0004]可见，在卫星平台资源受