一种低轨卫星移动终端偏频的预补偿方法技术

本发明专利技术提出了一种低轨卫星移动终端偏频的预补偿方法，移动终端分别从第一级频率合成器频率预补偿和第二级晶振温补的策略，完成下行载波捕获和跟踪，保证基带解调性能；同时对发送端的上行载波信号进行预校正，保证载波到达卫星时为标称频率；即能实时补偿星地通信系统上下行信号呈现较大并且时变的频率偏移；也能够克服晶振温漂的缺点，可以达到较高的调频精度，使得移动终端即便工作在高功率状态下也能达到较好的纠偏效果。

【技术实现步骤摘要】
一种低轨卫星移动终端偏频的预补偿方法
本专利技术属于卫星通讯
，具体涉及一种低轨卫星移动终端偏频的预补偿方法。
技术介绍
LEO卫星移动通信系统的卫星轨道高度低，卫星与移动终端、信关站之间存在明显的相对运动产生很大的相对径向速度，会使星地通信系统上下行信号呈现较大并且时变的频率偏移等动态特性，导致其通信链路上的信号具有多普勒频移及其变化率大、幅值变化大、传输时延可变等高动态特性；尤其对于高动态的终端，这种变化更为剧烈。多普勒效应会严重影响通信系统的性能，使通信链路上的信号载波频率和扩频伪码的码片速率发生不同程度的偏移，这会给接收机的数字解调造成一定的困难。从星上接收角度看，首先需要较长的时间用以捕获和跟踪多普勒频移，这将降低系统的效率和容量；其次星上需要较复杂的算法以及大量的硬件资源去处理多普勒频移。因此，为了保证通信的质量与可靠性，必须实时估计出在可通信范围内卫星与终端之间的多普勒频移的大小及变化规律，并及时给出相应的补偿。若全部由信关站完成频偏计算与补偿工作，将会给信关站带来巨大的压力，而且实时性差。因此，通常由信关站完成馈电链路的频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低轨卫星移动终端偏频的预补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)移动终端搜索捕获从卫星下发的频率校正信道或广播控制信道的频率信号，移动终端同步并跟踪捕获到的最强频率校正信道或广播控制信道，控制信道频率，完成初始同步过程；/n(2)通过频偏估计算法，信关站网管精确的估算出接收载f′

【技术特征摘要】
1.一种低轨卫星移动终端偏频的预补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)移动终端搜索捕获从卫星下发的频率校正信道或广播控制信道的频率信号，移动终端同步并跟踪捕获到的最强频率校正信道或广播控制信道，控制信道频率，完成初始同步过程；
(2)通过频偏估计算法，信关站网管精确的估算出接收载f′Rx与下变频信号频率f″Rx,移动终端从随机接入信道、专用随路控制信道、慢随路控制信道中的任一种获得信关站网络中心监测到的频率校正值Fc；
(3)移动终端通过第一级频率合成器频率预补偿对本振频率补偿的方式，调节频率合成器中锁相环路的倍频或分频值，改变输出本振频率，弥补载波频率偏差，达到接收机下行信号跟踪同步，发送机上行信号预校正的目的；
(4)移动终端沿用第一级频率合成器频率预补偿对本振频率补偿的基础上，通过第二级晶振源温补对参考源压控晶振补偿，弥补步骤(3)中，未及时补偿晶振温漂带来的频偏。


2.根据权利要求1所述的一种低轨卫星移动终端偏频的预补偿方法，其特征在于：所述信关站网络中心监测到的频率校正值Fc，包含晶振漂移和多普勒效应引起的频偏。


3.根据权利要求2所述的一种低轨卫星移动终端偏频的预补偿方法，其特征在于：所述多普勒效应引起的频偏，令卫星与终端在时刻t的相对运动速度为v(t)，θ(t)为相对运动方向与载波传播方向的夹角；fc(t)为载波频率；c为光速；则接收端收到的下行信号频率为fr(t)，可由多普勒效应原理得：
fr(t)＝fc(t)·(1+D(t))(1)
其中，由于卫星与移动终端运动带来的多普勒频率偏差为：
D(t)＝v(t)/c·cos(θ(t))(2)
标称频率可表示为fRx(a，b，t)，上行信号的标称频率可表示为fTx(a，b，t)；卫星发送的下行标称载波信号由于多普勒效应，移动终端接收机实际接收的载波频率为：
f′Rx(a，b，t)＝fRx(a，b，t)·(1+D(t))＝fRx(a，b，t)+Δdfr(3)
移动终端需对接收机下变频信号补偿多普勒频偏Δdfr＝fRx(a，b，t)·D(t)才能保持对下行接收信号的载波跟踪与同步；终端发送的上行信号经过多普勒偏移达到卫星时，若恰为标称频率fTx(a，b，t)，则移动终端需对上行信号预校正多普勒频偏Δdfr，此时移动终端实际应发射的上行载波频率为：
f′Tx(a，b，t)＝fTx(a，b，t)+Δdft(4)
根据多普勒公式(1)得到如下公式：
fTx(a，b，t)＝f′(a，b，t)·(1+D(t))(5)
由上...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔红岗，李凡，邓耀初，贾驰，杨薇，
申请(专利权)人：西安星通通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61