基于极化分集合成技术的无人机与卫星超宽带OQPSK通信方法技术

本申请提供一种基于极化分集合成技术的无人机与卫星超宽带OQPSK通信方法，涉及卫星通信技术领域，分别获取OQPSK信号的左旋极化支路信号与右旋极化支路信号的相位值，并将右旋极化支路的相位值调整为左旋极化支路的相位值，再使用互相关法完成两个极化支路信号的时差估计与时差校准，然后使用最佳比例同相合成技术对两个极化支路信号进行合并，对合成后的信号进行解调。与使用单个极化支路信号进行解调译码相比，对信号进行处理及加权合并，能够降低解调译码时的误码率，使得还原出的信号的质量得以提升。的质量得以提升。的质量得以提升。

【技术实现步骤摘要】
基于极化分集合成技术的无人机与卫星超宽带OQPSK通信方法


[0001]本申请涉及卫星通信
，具体涉及一种基于极化分集合成技术的无人机与卫星超宽带OQPSK通信方法。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，无线通信对于通信质量与通信速度的要求越来越高，无线通信中的核心资源就是频谱资源，传统的无线通信系统都有固定的频谱范围，如果频谱范围交叠就会使得信号在接收端互相干扰，出现解调失真的情况。卫星通信作为一种传统的无线通信方式，同样需要考虑如何提高频谱效率的问题。超宽带（Ultra
‑
Wideband，UWB）技术采用极短持续时间的窄脉冲信号，从而获得频谱的极大拓展，它的频谱与现有的已分配给其它无线系统的频谱是重叠的，为减少卫星系统的投资，提高卫星系统的经济效益，将UWB技术应用于卫星通信成为了一种新的设想。同时，偏移正交相移键控调制方式（Offset Quadrature Phase Shift Keying，OQPSK）以其相位跳变低、包络起伏小的良好性能在无线通信中得到广泛应用，因此，结合UWB高频载波的OQPSK调制方式可以有效提高卫星通信质量。
[0003]在信号传输过程中为使收发端的极化支路匹配，通过天线将信号分为左旋、右旋两个极化支路信号，在卫星通信时由于大气中电力层对电磁波的偏转作用，其中一个极化支路信号在传输过程中会出现严重的衰落，进而导致无法同步锁定、解调误码率偏大的问题，因此，通常采用对另一个未出现严重衰落的极化支路信号进行解调译码，以还原信号，但这种方法误码率较高，难以满足用户对于通信质量的要求。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种基于极化分集合成技术的无人机与卫星OQPSK超宽带通信方法，在天线端接收到左旋、右旋极化支路信号之后，使用极化分集合成技术对两个极化支路信号进行合成得到合成信号，合成信号与单个极化支路信号相比，具有较高的信噪比和较低的误码率，进而表明本申请可使通信质量得到提升。
[0005]在本申请的第一方面提供了一种基于极化分集合成技术的无人机与卫星超宽带OQPSK通信方法，所述方法包括：获取OQPSK信号中第一左旋极化支路信号的第一相位值，获取所述OQPSK信号中第一右旋极化支路信号的第二相位值；将所述第一右旋支路信号的所述第二相位值修正为所述第一相位值，得到第二右旋极化支路信号；使用互相关法计算所述第一左旋极化支路信号和所述第二右旋极化支路信号之间的延迟时间差；基于所述延迟时间差对所述第一左旋极化支路信号与所述第二右旋极化支路信
号进行修正，分别得到第二左旋极化支路信号与第三右旋极化支路信号，所述第二左旋极化支路信号与所述第三右旋极化支路信号时间同步；使用最佳比例同相合成技术对所述第二左旋极化支路信号和所述第三右旋极化支路信号进行合成，得到合成信号；对所述合成信号进行解调，得到解调信号。
[0006]通过上述技术方案，在进行左旋极化支路信号与右旋极化支路信号的合成前，需要对两个极化支路信号进行相位同步以及时差校准，使用极化分集合成技术中的最佳比例同相合成技术对两个极化支路信号进行合成，对合成后的信号进行解调，完成信号处理，与单个极化支路信号解调处理相比，能够减少单个极化支路衰落对信号的影响，对于提高信号的通信质量具有较好的成效。
[0007]所述获取OQPSK信号中左旋极化支路信号的第一相位值，获取OQPSK信号中右旋极化支路信号的第二相位值之前，还包括：对OQPSK信号的左旋极化支路信号进行低通滤波，得到左旋极化支路预处理信号；所述获取OQPSK信号中第一左旋极化支路信号的第一相位值，包括：获取OQPSK信号中左旋极化支路预处理信号的第一相位值。
[0008]通过采用上述技术方案， 在进行极化支路信号的合成之前，对信号进行低通滤波的预处理，滤除信号在传输过程中携带的高频干扰信号，使得信号更加明晰。
[0009]可选的，所述获取OQPSK信号中左旋极化支路信号的第一相位值，获取OQPSK信号中右旋极化支路信号的第二相位值之前，还包括：对OQPSK信号的右旋极化支路信号进行低通滤波，得到右旋极化支路预处理信号；所述获取OQPSK信号中第一右旋极化支路信号的第二相位值，包括：获取OQPSK信号中右旋极化支路预处理信号的第二相位值。
[0010]通过采用上述技术方案，对另一路极化支路信号进行低通滤波，滤除信号传输过程中的高次谐波与高频干扰信号，还可对高频电磁波在电路中产生的高频的噪声电压及噪声电流进行一定处理，避免后续对信号处理产生误差。
[0011]可选的，所述对OQPSK信号的左旋极化支路信号进行低通滤波，得到左旋极化支路预处理信号之后，还包括：以半比特为采样周期，使用加德纳环路对所述左旋极化支路预处理信号进行定时同步，得到左旋极化支路调制信号；以半比特为采样周期，使用四次方频谱多点累加环路方法对所述左旋极化支路调制信号进行频偏测量，并基于所述频偏测量结果对所述左旋极化支路调制信号进行频偏修正，得到左旋极化支路频偏修正信号；以半比特为采样周期，使用LDPC中CSM头同步方法对所述左旋极化支路频偏修正信号进行相偏测量，并基于所述相偏测量结果对所述左旋极化支路频偏修正信号进行相偏修正，得到左旋极化支路相偏修正信号；以半比特为采样周期，使用MCMA盲均衡算法对所述左旋极化支路相偏修正信号进行处理，得到左旋极化支路均衡信号。
[0012]通过采用上述技术方案，在对左旋极化支路信号进行低通滤波之后，以半比特为采样周期，对半比特的信号进行定时同步、频偏估计及修正、相偏估计及修正以及均衡处
理，在半比特周期内对OQPSK信号进行处理，能够得到使得信号载波同步的精度得到提升，进而提高左旋极化支路信号的性能指标，便于后续对左旋极化支路进行合成。
[0013]可选的，所述对OQPSK信号的右旋极化支路信号进行低通滤波，得到右旋极化支路预处理信号之后，还包括：以半比特为采样周期，使用加德纳环路对所述右旋极化支路预处理信号进行定时同步，得到右旋极化支路调制信号；以半比特为采样周期，使用四次方频谱多点累加环路方法对所述右旋极化支路调制信号进行频偏测量，并基于所述频偏测量结果对所述右旋极化支路调制信号进行频偏修正，得到右旋极化支路频偏修正信号；以半比特为采样周期，使用LDPC中CSM头同步方法对所述右旋极化支路频偏修正信号进行相偏测量，并基于所述相偏测量结果对所述右旋极化支路频偏修正信号进行相偏修正，得到右旋极化支路相偏修正信号；以半比特为采样周期，使用MCMA盲均衡算法对所述右旋极化支路相偏修正信号进行处理，得到右旋极化支路均衡信号。
[0014]通过采用上述技术方案，在进行极化支路信号的合成之前，首先对单个支路的信号进行处理，以满足信号合并的要求，在半比特周期内，对低通滤波之后的右旋极化支路信号依次进行定时同步、频偏估计及修正、相偏估计及修正以及均衡处理，OQPSK信号的I/Q两路并行信号在调制时延迟了半个码元，因此相干解调处理时以半比特为周期进行载波同步，能够提升载波同步之后的信号的精度，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于极化分集合成技术的无人机与卫星超宽带OQPSK通信方法，其特征在于，所述方法包括：获取OQPSK信号中第一左旋极化支路信号的第一相位值，获取所述OQPSK信号中第一右旋极化支路信号的第二相位值；将所述第一右旋支路信号的所述第二相位值修正为所述第一相位值，得到第二右旋极化支路信号；使用互相关法计算所述第一左旋极化支路信号和所述第二右旋极化支路信号之间的延迟时间差；基于所述延迟时间差对所述第一左旋极化支路信号与所述第二右旋极化支路信号进行修正，分别得到第二左旋极化支路信号与第三右旋极化支路信号，所述第二左旋极化支路信号与所述第三右旋极化支路信号时间同步；使用最佳比例同相合成技术对所述第二左旋极化支路信号和所述第三右旋极化支路信号进行合成，得到合成信号；对所述合成信号进行解调，得到解调信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取OQPSK信号中左旋极化支路信号的第一相位值，获取OQPSK信号中右旋极化支路信号的第二相位值之前，还包括：对OQPSK信号的左旋极化支路信号进行低通滤波，得到左旋极化支路预处理信号；所述获取OQPSK信号中第一左旋极化支路信号的第一相位值，包括：获取OQPSK信号中左旋极化支路预处理信号的第一相位值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取OQPSK信号中左旋极化支路信号的第一相位值，获取OQPSK信号中右旋极化支路信号的第二相位值之前，还包括：对OQPSK信号的右旋极化支路信号进行低通滤波，得到右旋极化支路预处理信号；所述获取OQPSK信号中第一右旋极化支路信号的第二相位值，包括：获取OQPSK信号中右旋极化支路预处理信号的第二相位值。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对OQPSK信号的左旋极化支路信号进行低通滤波，得到左旋极化支路预处理信号之后，还包括：以半比特为采样周期，使用加德纳环路对所述左旋极化支路预处理信号进行定时同步，得到左旋极化支路调制信号；以半比特为采样周期，使用四次方频谱多点累加环路方法对所述左旋极化支路调制信号进行频偏测量，并基于所述频偏测量结果对所述左旋极化支路调制信号进行频偏修正，得到左旋极化支路频偏修正信号；以半比特为采样周期，使用LDPC中CSM头同步方法对所述左旋极化支路频偏修正信号进行相偏测量，并基于所述相偏测量结果对所述左旋极化支路频偏修正信号进行相偏修正，得到左旋极化支路相偏修正信号；以半比特为采样周期，使用MCMA盲均衡算法对所述左旋极化支路相偏修正信号进行处理，得到左旋极化支路均衡信号。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对OQPSK信号的右旋极化支路信号进行低通滤波，得到右旋极化支路预处理信号之后，还包括：以半比特为采样周期，使用加德纳环路对所述右旋极化支路预处理信号进行定时同
步，得到右旋极化支路调制信号；以半比特为采样周期，使用四次方频谱多点累加环路方法对所述右旋极化支路调制信号进行频偏测量，并基于所述频偏测量结果对所述右旋极化支路调制信号进行频偏修正，得到右旋极化支路频偏修正信号；以半比特为采样周期，使用LDPC中CSM头同步方法对所述右旋极化支路频偏修正信号进行相偏测量，并基于所述相偏测量结果对所述右旋极化支路频偏修正信号进行相偏修正，得到右旋极化支路相偏修正信号；以半比特为采样周期，使用MCMA盲均衡算法对所述右旋极化支路相偏修正信号进行处理，得到右旋极化支路均衡信号。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述以半比特为采样周期，使用MCMA盲均衡算法...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊军，蔡丽爽，陆文平，张旭，
申请(专利权)人：北京睿信丰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：