【技术实现步骤摘要】
一种低轨卫星多普勒频偏的计算电路
本专利技术低轨卫星跟踪
，具体涉及一种低轨卫星多普勒频偏的计算电路。
技术介绍
低轨卫星相对地面接收平台高速运动时会产生多普勒效应，导致地面接收平台解调时产生较大的多普勒频移。当多普勒频移超出地面接收平台安装的解调器所能承受的最大频移范围时，会产生严重的解调错误，导致误码，影响通信质量。根据开普勒定律，卫星轨道高度越低，相对地面运动卫星速度就会越快，最大多普勒频移越大，因此，低轨卫星通信受多普勒频移影响大。目前解决卫星多普勒频移问题的方法主要有两大类：第一类是采用捕获跟踪方法，尽量提高接收器捕获大频移和高动态载波变化的能力，降低卫星通信中的多普勒频移对通信造成的影响，但该方法需要在波形设计时添加导频信号，接收方利用导频信号估计出多普勒频移，这样做会增加系统开销和捕获时间，同步精度也会受影响，因此该类方法不适用于低轨卫星通信系统；第二类是采用补偿方法，利用卫星运动的先验知识，正确估计出卫星的多普勒频移并产生对应的本振频率对载波进行补偿，实现正确解调，该方法不需要额外的导频开销，虽能正确估...
【技术保护点】
1.一种低轨卫星多普勒频偏的计算电路，其特征在于，包括：/n卫星运行轨道参数解析模块，用于对低轨卫星在当前时刻的卫星运行轨道参数进行解析，得到所述低轨卫星在地心惯性坐标系下的卫星位置
【技术特征摘要】
1.一种低轨卫星多普勒频偏的计算电路，其特征在于，包括：
卫星运行轨道参数解析模块，用于对低轨卫星在当前时刻的卫星运行轨道参数进行解析，得到所述低轨卫星在地心惯性坐标系下的卫星位置和卫星速度；
坐标系转换模块，用于将所述地心惯性坐标系下的卫星位置转换为地固坐标系下的卫星位置；将所述地心惯性坐标系下的卫星速度转换为地固坐标系下的卫星速度；
多普勒频移计算模块，用于根据多普勒频移计算公式对所述地固坐标系下的卫星位置和所述地固坐标系下的卫星速度进行计算，得到所述低轨卫星在当前时刻的多普勒频移。
2.根据权利要求1所述的一种低轨卫星多普勒频偏的计算电路，其特征在于，所述卫星运行轨道参数解析模块包括：
基本参数获取单元，用于获取卫星运动轨道参数，并对所述卫星运动轨道参数进行解析，得到升交点赤经、轨道倾角、近地点幅角、轨道偏心率、轨道半长轴和过近地点时刻；
平均运动值计算单元，用于通过平均运动计算公式对所述轨道半长轴和地球引力常数进行计算，得到平均运动值n；
平近点角计算单元，用于通过平近点角计算公式对所述平均运动值n、所述过近地点时刻和当前时刻t进行计算，得到平近点角M；
偏近点角计算单元，用于通过偏近点角计算公式对所述轨道偏心率、所述平近点角M进行迭代计算，得到目标偏近点角E；
中间变量计算单元，用于通过中间变量计算电路对近地点幅角、升交点赤经和轨道倾角进行计算，得到中间变量，通过通过中间变量计算电路对近地点幅角、升交点赤经和轨道倾角进行计算，得到中间变量；
卫星位置计算单元，用于通过卫星位置向量计算电路对轨道偏心率、轨道半长轴、偏近点角E和中间变量、进行计算，得到低轨卫星在地心惯性坐标系下的卫星位置；
卫星速度计算单元，用于通过卫星速度向量计算电路对轨道偏心率、轨道半长轴、偏近点角E、平均运动值n和中间变量、进行计算，得到低轨卫星在地心惯性坐标系下的卫星速度。
3.根据权利要求2所述的一种低轨卫星多普勒频偏的计算电路，其特征在于，所述平均运动计算公式具体为：，其中，指地球引力常数，指轨道半长轴。
4.根据权利要求2所述的一种低轨卫星多普勒频偏的计算电路，其特征在于，所述平近点角计算公式为，其中，M指平近点角、n指平均运动值、指近地点时刻、t指当前时刻。
5.根据权利要求3所述的一种低轨卫星多普勒频偏的计算电路，其特征在于，所述通过偏近点角计算公式对所述轨道偏心率、所述平近点角M进行迭代计算，得到目标偏近点角E，包括：
步骤1：设定偏近点角的初始值为平近点角M；
步骤2：根据偏近点角计算公式计算偏近点角的更新值，并基于偏近点角的初始值和所述偏近点角的更新值计算偏近点角的变化值；
步骤3：比较所述偏近点角的变化值与收敛条件值的大小，当所述偏近点角的变化值小于所述收敛条件值，则将所述偏近点角的更新值作为新的偏近点角的初始值，并返回执行步骤2；
步骤4：当所述偏近点角的变...
【专利技术属性】
技术研发人员：费炳超，余波，杨其聪，邵宇聪，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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