本申请涉及一种高动态突发信号的载波同步方法、装置、电子设备及计算机可读介质。该方法包括：将来自低轨卫星移动通信信道的高动态突发信号转换为至少一个短帧数据；基于所述至少一个短帧数据生成至少一个多普勒一阶变化率；在所述至少一个短帧数据中分别消去其对应的多普勒一阶变化率的影响，生成至少一个整合数据；基于所述至少一个整合数据生成多普勒频偏估计值；基于所述多普勒一阶变化率和所述多普勒频偏估计值进行所述高动态突发信号的载波同步。本申请涉及的方法，针对突发帧信号具有广泛适用性，且在保证多普勒变化率及多普勒频率估计精度的前提下，降低算法的数据处理量，极大缩小计算量，为软件无线电领域的载波同步算法提供新的思路。同步算法提供新的思路。同步算法提供新的思路。
【技术实现步骤摘要】
载波同步方法、装置、电子设备及计算机可读介质
[0001]本申请涉及卫星信号处理领域，具体而言，涉及一种高动态突发信号的载波同步方法、装置、电子设备及计算机可读介质。
技术介绍
[0002]在低轨卫星通信中，低轨卫星相对地面终端进行高速的相对运动，因此导致较大的多普勒频移存在于接收信号中，且多普勒频移随运动时间而改变，动态性高，存在一阶甚至高阶频率变化率，给载波参数估计带来挑战。
[0003]若采用锁相环技术进行高动态突发信号的捕获，当接收信号中多普勒频移范围很大时，同步时间较长，极有可能出现环路还未收敛，突发信号就已经结束的情况，无法完成载波参数估计。若采用基于最大似然准则的多普勒变化率估计算法，虽具有较好的性能，但实现复杂度极高，很难工程应用。
[0004]现有方案或计算数据量大，不适用短帧数据突发结构，或仅适用帧头帧尾均存在已知序列的特殊结构，不具有广泛性。
[0005]因此，需要一种新的高动态突发信号的载波同步方法、装置、电子设备及计算机可读介质。
[0006]在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
[0007]有鉴于此，本申请提供一种高动态突发信号的载波同步方法、装置、电子设备及计算机可读介质，针对突发帧信号具有广泛适用性，且在保证多普勒变化率及多普勒频率估计精度的前提下，降低了算法的数据处理量，更易于工程实现，极大缩小计算量，为软件无线电领域的载波同步算法提供新的思路。
[0008]本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
[0009]根据本申请的一方面，提出一种高动态突发信号的载波同步方法，该方法包括：将来自低轨卫星移动通信信道的高动态突发信号转换为至少一个短帧数据；基于所述至少一个短帧数据生成至少一个多普勒一阶变化率；在所述至少一个短帧数据中分别消去其对应的多普勒一阶变化率的影响，生成至少一个整合数据；基于所述至少一个整合数据生成多普勒频偏估计值；基于所述多普勒一阶变化率和所述多普勒频偏估计值进行所述高动态突发信号的载波同步。
[0010]在本申请的一种示例性实施例中，包括：在所述高动态突发信号的帧长大于阈值时，将所述高动态突发信号截断为多个短帧数据；在所述高动态突发信号的帧长小于等于阈值时，将所述高动态突发信号作为一个短帧数据。
[0011]在本申请的一种示例性实施例中，将所述高动态突发信号截断为多个短帧数据，
包括：基于滑动窗法将所述高动态突发信号截断为多个短帧数据。
[0012]在本申请的一种示例性实施例中，基于所述至少一个短帧数据生成至少一个多普勒一阶变化率，包括：将短帧数据进行帧首尾非线性去调制及快速傅立叶变换；基于快速傅立叶变换结果生成多普勒一阶临时变化率；基于所述三分快速逼近算法和所述多普勒一阶临时变化率生成所述短帧数据的多普勒一阶变化率。
[0013]在本申请的一种示例性实施例中，将短帧数据帧首尾分别进行快速傅立叶变换，包括：获取所述至少一个短帧数据的帧内数据的帧头、帧尾的多个符号进行非线性去调制操作；对帧首尾进行非线性去调制后所得数据进行快速傅立叶变换。
[0014]在本申请的一种示例性实施例中，基于快速傅立叶变换结果生成多普勒一阶临时变化率，包括：获取帧头数据经快速傅立叶变换得到的频谱能量最大值对应的频点；获取帧尾数据经快速傅立叶变换得到的频谱能量最大值对应的频点；基于所述帧头频谱能量最大值对应的频点、所述帧尾频谱能量最大值对应的频点、所述短帧数据的帧长、符号数量、单个符号周期生成所述多普勒一阶临时变化率。
[0015]在本申请的一种示例性实施例中，基于所述三分快速逼近算法和所述多普勒一阶临时变化率生成所述多普勒一阶变化率，包括：基于所述多普勒一阶临时变化率确定变换区间；在所述变换区间内基于所述三分快速逼近算法搜索确定所述多普勒一阶变化率。
[0016]在本申请的一种示例性实施例中，在所述变换区间内基于所述三分快速逼近算法搜索确定所述多普勒一阶变化率，包括：在所述变换区间内基于所述三分快速逼近算法、二次插值方式搜索确定所述多普勒一阶变化率。
[0017]在本申请的一种示例性实施例中，基于所述至少一个整合数据生成多普勒频偏估计值，包括：将所述至少一个整合数据进行快速傅立叶变换；基于快速傅立叶变换的结果确定频谱能量最大值对应的频点和相邻频点；基于所述频点和相邻频点生成所述多普勒频偏估计值。
[0018]在本申请的一种示例性实施例中，基于所述频点和相邻频点生成所述多普勒频偏估计值，包括：基于所述频点和相邻频点利用二次插值方法生成所述多普勒频偏估计值。
[0019]根据本申请的一方面，提出一种高动态突发信号的载波同步装置，该装置包括：短帧模块，用于将来自低轨卫星移动通信信道的高动态突发信号转换为至少一个短帧数据；变化率模块，用于基于所述至少一个短帧数据生成至少一个多普勒一阶变化率；整合模块，用于在所述至少一个短帧数据中消去所述多普勒一阶变化率的影响，生成至少一个整合数据；估计值模块，用于基于所述至少一个整合数据生成多普勒频偏估计值；同步模块，用于基于所述多普勒一阶变化率和所述多普勒频偏估计值进行所述高动态突发信号的载波同步。
[0020]根据本申请的一方面，提出一种电子设备，该电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如上文的方法。
[0021]根据本申请的一方面，提出一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上文中的方法。
[0022]根据本申请的高动态突发信号的载波同步方法、装置、电子设备及计算机可读介质，通过将来自低轨卫星移动通信信道的高动态突发信号转换为至少一个短帧数据；基于
所述至少一个短帧数据生成至少一个多普勒一阶变化率；在所述至少一个短帧数据中分别消去其对应的多普勒一阶变化率的影响，生成至少一个整合数据；基于所述至少一个整合数据生成多普勒频偏估计值；基于所述多普勒一阶变化率和所述多普勒频偏估计值进行所述高动态突发信号的载波同步的方式，针对突发帧信号具有广泛适用性，且在保证多普勒变化率及多普勒频率估计精度的前提下，降低了算法的数据处理量，更易于工程实现，极大缩小计算量，为软件无线电领域的载波同步算法提供新的思路。
[0023]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0024]通过参照附图详细描述其示例实施例，本申请的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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。
[0025]图1是根据一示例性实施例示出的一种高动态突发信号的载波同步方法的流程图。
[002本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高动态突发信号的载波同步方法，其特征在于，包括：将来自低轨卫星移动通信信道的高动态突发信号转换为至少一个短帧数据；基于所述至少一个短帧数据生成至少一个多普勒一阶变化率；在所述至少一个短帧数据中分别消去其对应的多普勒一阶变化率的影响，生成至少一个整合数据；基于所述至少一个整合数据生成多普勒频偏估计值；基于所述多普勒一阶变化率和所述多普勒频偏估计值进行所述高动态突发信号的载波同步。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将来自低轨卫星移动通信信道的高动态突发信号转换为至少一个短帧数据，包括：在所述高动态突发信号的帧长大于阈值时，将所述高动态突发信号截断为多个短帧数据；在所述高动态突发信号的帧长小于等于阈值时，将所述高动态突发信号作为一个短帧数据。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述高动态突发信号截断为多个短帧数据，包括：基于滑动窗法将所述高动态突发信号截断为多个短帧数据。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述至少一个短帧数据生成至少一个多普勒一阶变化率，包括：将短帧数据帧首尾分别进行去调制及快速傅立叶变换；基于快速傅立叶变换结果生成多普勒一阶临时变化率；基于三分快速逼近算法和所述多普勒一阶临时变化率生成所述短帧数据的多普勒一阶变化率。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，将短帧数据帧首尾分别进行去调制及快速傅立叶变换，包括：获取所述至少一个短帧数据的帧内数据的帧头、帧尾的多个符号并分别进行非线性去调制操作；对帧首尾进行非线性去调制后所得数据进行快速傅立叶变换。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，基于快速傅立叶变换结果生成多普勒一阶临时变化率，包括：获取帧头数据经快速傅立叶变换得到的频谱能量最大值对应的频点；获取帧尾数据经快速傅立叶变换得到的频谱能量最大值对应的频点；基于所述帧头频谱能量最大值对应的频点、所述帧尾频谱能量最大值对应的频点、所述短帧数据的帧长、符号数量、单个符号周期生成所述多普勒一阶临时变化率。7.如权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋东峰，郭涛涛，王港申，李玉韩，杨光业，苗小云，
申请(专利权)人：北京航天驭星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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