CN112039579B - 一种卫星通信的信号同步方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种卫星通信的信号同步方法和装置,涉及卫星通信的技术领域,包括:获取卫星发送的下行链路信号;基于下行链路信号和目标参数,计算出地面终端的上行链路信号的信号偏移量;利用信号偏移量对上行链路信号进行补偿;在对上行链路信号完成补偿之后,向卫星发送补偿后的上行链路信号,并获取卫星计算出的补偿后的上行链路信号的信号偏移量;基于补偿后的上行链路信号的信号偏移量和目标变化量,对补偿后的上行链路信号的信号偏移量进行修正,得到目标信号偏移量,解决了现有的卫星通信中信号的时间和频率同步精度较低的技术问题。

Description

一种卫星通信的信号同步方法和装置
技术领域
本发明涉及卫星通信的技术领域,尤其是涉及一种卫星通信的信号同步方法和装置。
背景技术
在采用多频时分通信体制的中低轨宽带卫星通信***中,如基于DVB-RCS2/DVB-S2X空口协议或4G空口协议的中低轨通信卫星星座,具有通信信号频率高、卫星移动快等特点,导致星地间的时间和频率同步格外困难,如图1所示。一方面由于卫星的快速移动,特别是对于工作在Ka频段的通信***,存在较大的多普勒频偏和多普勒变化率,当终端对多普勒补偿残留较大时,会增加卫星解调的难度,同时可能造成邻信道的干扰;另外一方面,由于在时分的空口体制中,用户都是以突发形式向卫星发送数据的,这要求较高的时间同步精度以避免用户间数据的碰撞,然而中低轨宽带卫星通信中,卫星移动快,导致星地间时延变化快,同时由于宽带卫星通信速率高,保护时隙小,对时间同步要求高。最后,当卫星和终端采用普通的恒温晶振或温补晶振时,导致变频通道频率偏移大,而造成对星地频率偏差进一步增大,需要进行精确的补偿。
针对上述问题,还未提出有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种卫星通信的信号同步方法,以缓解现有的卫星通信中信号的时间和频率同步精度较低的技术问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种卫星通信的信号同步方法,应用于地面终端,包括:获取卫星发送的下行链路信号;基于所述下行链路信号和目标参数,计算出所述地面终端的上行链路信号的信号偏移量,其中,所述信号偏移量包括:频率偏移量和时间偏移量,所述上行链路信号为所述地面终端发送给所述卫星的链路信号;利用所述信号偏移量对所述上行链路信号进行补偿;在对所述上行链路信号完成补偿之后,向所述卫星发送补偿后的上行链路信号,并获取所述卫星计算出的所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量;基于所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量和目标变化量,对所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量进行修正,得到目标信号偏移量,其中,所述目标变化量包括:第一通信过程与第二通信过程之间的多普勒频移变化量,第一通信与第二通信之间的星地距离变化量,所述第一通信过程为所述地面终端与所述卫星之间的当前通信过程,所述第二通信过程为所述当前通信过程之前的通信过程。
进一步地,所述目标参数包括:地面终端的位置信息、卫星星历、下行链路信号发送时间、上行链路的通信时隙。
进一步地,基于所述下行链路信号和目标参数,计算出所述地面终端的上行链路信号的信号偏移量,包括:利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量;利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量;将所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量和所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量,确定为所述地面终端的上行链路信号的信号偏移量。
进一步地,利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量,包括:利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述地面终端与所述卫星之间的多普勒偏移量,其中,所述多普勒偏移量包括:所述地面终端与所述卫星之间的上行通信多普勒偏移量,所述地面终端与所述卫星之间的下行通信多普勒偏移量;基于所述地面终端与所述卫星之间的多普勒偏移量,计算出所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量。
进一步地,利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量,包括:利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述地面终端与所述卫星之间的星地距离和传播时延;基于所述星地距离和所述传播时延,计算出所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量。
第二方面,本发明实施例还提供了一种卫星通信的信号同步装置,应用于地面终端,包括:获取单元,计算单元,补偿单元,执行单元和修正单元,其中,所述获取单元,用于获取卫星发送的下行链路信号;所述计算单元,用于基于所述下行链路信号和目标参数,计算出所述地面终端的上行链路信号的信号偏移量,其中,所述信号偏移量包括:频率偏移量和时间偏移量,所述上行链路信号为所述地面终端发送给所述卫星的链路信号;所述补偿单元,用于利用所述信号偏移量对所述上行链路信号进行补偿;所述执行单元,用于在对所述上行链路信号完成补偿之后,向所述卫星发送补偿后的上行链路信号,并获取所述卫星计算出的所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量;所述修正单元,用于基于所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量和目标变化量,对所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量进行修正,得到目标信号偏移量,其中,所述目标变化量包括:第一通信过程与第二通信过程之间的多普勒频移变化量,第一通信与第二通信之间的星地距离变化量,所述第一通信过程为所述地面终端与所述卫星之间的当前通信过程,所述第二通信过程为所述当前通信过程之前的通信过程。
进一步地,所述目标参数包括:地面终端的位置信息、卫星星历、下行链路信号发送时间、上行链路的通信时隙。
进一步地,所述计算单元用于:利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量;利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量;将所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量和所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量,确定为所述地面终端的上行链路信号的信号偏移量。
进一步地,所述计算单元用于:利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述地面终端与所述卫星之间的多普勒偏移量,其中,所述多普勒偏移量包括:所述地面终端与所述卫星之间的上行通信多普勒偏移量,所述地面终端与所述卫星之间的下行通信多普勒偏移量;基于所述地面终端与所述卫星之间的多普勒偏移量,计算出所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量。
第三方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行第一方面中所述方法的步骤。
在本发明实施例中,获取卫星发送的下行链路信号;基于下行链路信号和目标参数,计算出地面终端的上行链路信号的信号偏移量;利用信号偏移量对上行链路信号进行补偿;在对上行链路信号完成补偿之后,向卫星发送补偿后的上行链路信号,并获取卫星计算出的补偿后的上行链路信号的信号偏移量;基于补偿后的上行链路信号的信号偏移量和目标变化量,对补偿后的上行链路信号的信号偏移量进行修正,得到目标信号偏移量。
在本发明实施例中,通过下行链路信号和目标参数,对上行链路信号进行频率和时间补偿,然后,地面终端利用卫星计算出的所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量对补偿后的上行链路信号的信号偏移量进行修正,本申请,充分利用卫星和终端由于变频引起频率偏移的对称性特点,对上行链路信号的时频进行补偿,确保终端的上行链路信号到达卫星时能实现时频精确对准,进而解决了现有的卫星通信中信号的时间和频率同步精度较低的技术问题,从而实现了能够对卫星通信中信号的时间和频率进行高精度同步的技术效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种卫星通信的信号同步方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的频率偏移量的补偿示意图;
图3为本发明实施例提供的时间偏移量的补偿示意图;
图4为本发明实施例提供的一种卫星通信的信号同步装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
根据本发明实施例,提供了一种卫星通信的信号同步方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种卫星通信的信号同步方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:
步骤S102,获取卫星发送的下行链路信号;
需要说明的是,上述的下行链路信号为当前通信过程中的下行链路信号,每个通信过程中均包含上行链路信号和下行链路信号。
步骤S104,基于所述下行链路信号和目标参数,计算出所述地面终端的上行链路信号的信号偏移量,其中,所述信号偏移量包括:频率偏移量和时间偏移量,所述上行链路信号为所述地面终端发送给所述卫星的链路信号;
需要说明的是,上述的目标参数包括:地面终端的位置信息、卫星星历、下行链路信号发送时间、上行链路的通信时隙。
步骤S106,利用所述信号偏移量对所述上行链路信号进行补偿;
从卫星发送信号开始,卫星发送的中频信号fz经过星载上变频器,其受到了上变频频率源的频率偏差影响,变频后的射频信号通过空间传输,受到了多普勒频移的影响。在地面终端侧,下变频频率源的频率偏差会叠加到信号的频率偏差中,因此地面终端收到的中频信号受到了卫星侧信号上变频,地面终端侧信号下变频以及多普勒频差的影响;地面终端的输出中频信号需要对这些频率偏差进行补偿,同时需要补充地面终端侧上变频的影响、卫星侧信号下变频的影响,以及上行多普勒的影响。
如图2所示,图2为频率偏移量的补偿示意图。
设卫星的上下变频频率源来至于同一个点频源,地面终端的上下变频频率源来至于同一个点频源,频率源都存在频率偏差。
地面终端测量到的卫星下行广播的频率偏差Δf2包括卫星上变频以及地面终端下变频引起的频率偏差,下行星地间的多普勒偏差fdp1,以及其它频率偏差引起;计算得到的上行发送时隙多普勒偏差为fdp2
上行频率补偿df=k*(Δf2-fdp1)-fdp2,其中
Figure BDA0002676565810000071
fU为上行链路信号频率,fD为下行链路信号频率,fz为中频信号频率。
如图3所示,图3为时间偏移量的补偿示意图。
地面终端完成下行同步标志信号捕获后,置标志位给时钟计时单元;
时钟计时单元在秒脉冲的下降沿将计时器清零,收到基带的捕获标志后读取计时器数值,并传给时延计算单元;
设空口规定的同步标志为时间t0,时钟计时单元测量的同步标志接收时间为t1,计算得到下行星地传输时延td,上行发送对应的星地传输时延tu,则时延计算单元向发送单元输出延时偏移量:dt=t0-t1+td-tu,其中该延时偏移量为以本地时间为时间基准,上行时隙对应时刻的偏移量。
步骤S108,在对所述上行链路信号完成补偿之后,向所述卫星发送补偿后的上行链路信号,并获取所述卫星计算出的所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量;
步骤S110,基于所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量和目标变化量,对所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量进行修正,得到目标信号偏移量,其中,所述目标变化量包括:第一通信过程与第二通信过程之间的多普勒频移变化量,第一通信与第二通信之间的星地距离变化量,所述第一通信过程为所述地面终端与所述卫星之间的当前通信过程,所述第二通信过程为所述当前通信过程之前的通信过程。
在本发明实施例中,通过下行链路信号和目标参数,对上行链路信号进行频率和时间补偿,然后,地面终端利用卫星计算出的所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量对补偿后的上行链路信号的信号偏移量进行修正,本申请,充分利用卫星和终端由于变频引起频率偏移的对称性特点,对上行链路信号的时频进行补偿,确保终端的上行链路信号到达卫星时能实现时频精确对准,进而现有的卫星通信中信号的时间和频率同步精度较低的技术问题,从而实现了能够对卫星通信中信号的时间和频率进行高精度同步的技术效果。
针对上行链路采用时分、频分空口体制的中低轨道宽带通信卫星***中,由于卫星快速移动导致星地传播时延变化快,再加上通信频率高导致多普勒频率偏移大、多普勒变化率大,以及由于卫星频率源准确度不高使得变频引入的频率偏差大等问题,将导致卫星上行信道多用户间的信号存在时间碰撞和相邻信道干扰的风险。
在本申请实施例中,针对以上问题,通过测量下行广播信号的频率偏移和时间误差,结合通过终端信息和卫星星历计算得到的多普勒偏移、星地传输时延信息,以及充分利用卫星和终端由于变频引起频率偏移的对称性特点,对时频进行补偿,确保终端的上行链路信号到达卫星时能实现时频对准。本申请实施例的方法简单,特别适合于基于星上处理转发的中低轨宽带卫星通信***。
在本发明实施例中,步骤S104包括如下步骤:
步骤S11,利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量;
步骤S12,利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量;
步骤S13,将所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量和所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量,确定为所述地面终端的上行链路信号的信号偏移量。
步骤S11包括如下步骤:
步骤S111,利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述地面终端与所述卫星之间的多普勒偏移量,其中,所述多普勒偏移量包括:所述地面终端与所述卫星之间的上行通信多普勒偏移量,所述地面终端与所述卫星之间的下行通信多普勒偏移量;
步骤S112,基于所述地面终端与所述卫星之间的多普勒偏移量,计算出所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量。
具体的,终端首先接收卫星的下行广播信号,根据广播信号对频率偏差进行测量,同时结合地面终端的位置信息、卫星星历、下行信号发送时间以及上行通信时隙时间分别计算下行和上行的卫星与终端间多普勒频移,结合频偏测量、多普勒估计,计算地面终端的上行链路信号的频率补偿量。
步骤S12包括如下步骤:
步骤S121,利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述地面终端与所述卫星之间的星地距离和传播时延;
步骤S122,基于所述星地距离和所述传播时延,计算出所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量。
具体的,卫星以每超帧的起始为时间基准,采用伪码信号向终端广播,终端接收广播信号后进行时间偏差测量,同时利用地面终端的位置信息、卫星星历信息、下行信号发送时间以及上行通信时隙时间计算星地距离和传播时延,结合时间偏差测量、传播时延的计算,计算地面终端的上行链路信号的时间补偿量。
下面举例说明本发明的具体效果:考虑一个低轨通信卫星,轨道高度1000km,卫星上行链路的工作频率为30GHz,卫星下行链路的工作频率为20GHz。卫星中上下变频的频率源都来自于同一个点频源,该点频源为100MHz的恒温晶振,频率准确度指标优于0.1ppm,短期稳定度优于5e-13(10s)。同时与卫星进行通信的终端也采用相同的恒温晶振,频率准确度优于0.1ppm。
假设在通信的某个时刻,用户终端对卫星的仰角为55°,则下行链路的多普勒频率为245KHz。同时假设此时星上点频源的偏差为df1=8Hz(@100MHz),地面的点频源偏差为df2=-2Hz(@100MHz),卫星的基带处理的中心频点为fz=1.2GHz,则在卫星的下行发送信号存在的频率偏差为2.304KHz,同时由于卫星的多普勒频率偏差为245KHz,因此到达终端接收口面的频率偏差总计为247.304KHz。在终端侧,通过下变频后的频率偏差为247.880KHz。以上可以看到由于卫星快速移动引起的多普勒频偏占整个频率偏移的绝大部分,地面终端若要对信号进行解调,需要对频率偏移进行适当的补偿,而残留的频率偏移可能会对解调性能造成恶化,具体的恶化程度与信号体制、带宽、解调算法等有关。终端侧可以根据卫星的星历和终端自身的位置信息估计多普勒频偏,从而在解调前进行补偿。
由于卫星面向的是多用户,要对每个用户的多普勒频偏进行补偿是很难的,因此要求地面终端对发射信号的频率进行修正,以便补偿由于多普勒及晶振准确度引起的频率偏移。在本发明中,地面终端根据对基带接收信号的频率偏差估计,以便补偿上行链路的频率偏差。假设对下行链路的频率偏差估计误差为100Hz,上行实际补偿的频率为df=k*(Δf2-fdp1)-fdp2=1.532*(2880+100)-367500Hz。经过地面终端上变频、星地上行传输以及卫星下变频后,卫星中频接收信号的频率偏差将为100Hz,该频率偏差对Ka频段的通信影响很小,也就是说通过本发明方法能很好的频率偏差进行补偿,也简化了卫星解调的复杂度。
实施例二:
本发明实施例还提供了一种卫星通信的信号同步装置,该卫星通信的信号同步装置用于执行本发明实施例上述内容所提供的卫星通信的信号同步方法,以下是本发明实施例提供的卫星通信的信号同步装置的具体介绍。
如图4所示,图4为上述卫星通信的信号同步装置的示意图,该卫星通信的信号同步装置包括:获取单元10,计算单元20,补偿单元30,执行单元40和修正单元50。
所述获取单元10,用于获取卫星发送的下行链路信号;
所述计算单元20,用于基于所述下行链路信号和目标参数,计算出所述地面终端的上行链路信号的信号偏移量,其中,所述信号偏移量包括:频率偏移量和时间偏移量,所述上行链路信号为所述地面终端发送给所述卫星的链路信号;
所述补偿单元30,用于利用所述信号偏移量对所述上行链路信号进行补偿;
所述执行单元40,用于在对所述上行链路信号完成补偿之后,向所述卫星发送补偿后的上行链路信号,并获取所述卫星计算出的所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量;
所述修正单元50,用于基于所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量和目标变化量,对所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量进行修正,得到目标信号偏移量,其中,所述目标变化量包括:第一通信过程与第二通信过程之间的多普勒频移变化量,第一通信与第二通信之间的星地距离变化量,所述第一通信过程为所述地面终端与所述卫星之间的当前通信过程,所述第二通信过程为所述当前通信过程之前的通信过程。
在本发明实施例中,通过下行链路信号和目标参数,对上行链路信号进行频率和时间补偿,然后,地面终端利用卫星计算出的所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量对补偿后的上行链路信号的信号偏移量进行修正,本申请,充分利用卫星和终端由于变频引起频率偏移的对称性特点,对上行链路信号的时频进行补偿,确保终端的上行链路信号到达卫星时能实现时频精确对准,进而现有的卫星通信中信号的时间和频率同步精度较低的技术问题,从而实现了能够对卫星通信中信号的时间和频率进行高精度同步的技术效果。
优选地,所述目标参数包括:地面终端的位置信息、卫星星历、下行链路信号发送时间、上行链路的通信时隙。
优选地,所述计算单元用于:利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量;利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量;将所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量和所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量,确定为所述地面终端的上行链路信号的信号偏移量。
优选地,所述计算单元用于:利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述地面终端与所述卫星之间的多普勒偏移量,其中,所述多普勒偏移量包括:所述地面终端与所述卫星之间的上行通信多普勒偏移量,所述地面终端与所述卫星之间的下行通信多普勒偏移量;基于所述地面终端与所述卫星之间的多普勒偏移量,计算出所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量。
优选地,所述计算单元用于:利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述地面终端与所述卫星之间的星地距离和传播时延;基于所述星地距离和所述传播时延,计算出所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量。
实施例三:
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行上述实施例一中所述方法的步骤。
另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的***、装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种卫星通信的信号同步方法,其特征在于,应用于地面终端,包括:
获取卫星发送的下行链路信号;
基于所述下行链路信号和目标参数,计算出所述地面终端的上行链路信号的信号偏移量,其中,所述信号偏移量包括:频率偏移量和时间偏移量,所述上行链路信号为所述地面终端发送给所述卫星的链路信号;
利用所述信号偏移量对所述上行链路信号进行补偿;
在对所述上行链路信号完成补偿之后,向所述卫星发送补偿后的上行链路信号,并获取所述卫星计算出的所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量;
基于所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量和目标变化量,对所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量进行修正,得到目标信号偏移量,其中,所述目标变化量包括:第一通信过程与第二通信过程之间的多普勒频移变化量,第一通信与第二通信之间的星地距离变化量,所述第一通信过程为所述地面终端与所述卫星之间的当前通信过程,所述第二通信过程为所述当前通信过程之前的通信过程;
其中,所述目标参数包括:地面终端的位置信息、卫星星历、下行链路信号发送时间、上行链路的通信时隙。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述下行链路信号和目标参数,计算出所述地面终端的上行链路信号的信号偏移量,包括:
利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量;
利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量;
将所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量和所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量,确定为所述地面终端的上行链路信号的信号偏移量。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量,包括:
利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述地面终端与所述卫星之间的多普勒偏移量,其中,所述多普勒偏移量包括:所述地面终端与所述卫星之间的上行通信多普勒偏移量,所述地面终端与所述卫星之间的下行通信多普勒偏移量;
基于所述地面终端与所述卫星之间的多普勒偏移量,计算出所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量,包括:
利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述地面终端与所述卫星之间的星地距离和传播时延;
基于所述星地距离和所述传播时延,计算出所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量。
5.一种卫星通信的信号同步装置,其特征在于,应用于地面终端,包括:获取单元,计算单元,补偿单元,执行单元和修正单元,其中,
所述获取单元,用于获取卫星发送的下行链路信号;
所述计算单元,用于基于所述下行链路信号和目标参数,计算出所述地面终端的上行链路信号的信号偏移量,其中,所述信号偏移量包括:频率偏移量和时间偏移量,所述上行链路信号为所述地面终端发送给所述卫星的链路信号;
所述补偿单元,用于利用所述信号偏移量对所述上行链路信号进行补偿;
所述执行单元,用于在对所述上行链路信号完成补偿之后,向所述卫星发送补偿后的上行链路信号,并获取所述卫星计算出的所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量;
所述修正单元,用于基于所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量和目标变化量,对所述补偿后的上行链路信号的信号偏移量进行修正,得到目标信号偏移量,其中,所述目标变化量包括:第一通信过程与第二通信过程之间的多普勒频移变化量,第一通信与第二通信之间的星地距离变化量,所述第一通信过程为所述地面终端与所述卫星之间的当前通信过程,所述第二通信过程为所述当前通信过程之前的通信过程;
其中,所述目标参数包括:地面终端的位置信息、卫星星历、下行链路信号发送时间、上行链路的通信时隙。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述计算单元用于:
利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量;
利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量;
将所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量和所述上行链路的通信时隙对应的时间偏移量,确定为所述地面终端的上行链路信号的信号偏移量。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述计算单元用于:
利用所述目标参数和所述下行链路信号,计算出所述地面终端与所述卫星之间的多普勒偏移量,其中,所述多普勒偏移量包括:所述地面终端与所述卫星之间的上行通信多普勒偏移量,所述地面终端与所述卫星之间的下行通信多普勒偏移量;
基于所述地面终端与所述卫星之间的多普勒偏移量,计算出所述上行链路的通信时隙对应的频率偏移量。
8.一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,其特征在于,计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1至4任一项所述方法的步骤。
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