低轨卫星多普勒频偏预补偿方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种低轨卫星多普勒频偏预补偿方法及装置，其中方法包括：卫星基站利用地面波束覆盖范围实时确定地面参考点；所述地面参考点位于地面波束覆盖范围内；基于实时确定的地面参考点确定卫星与该地面参考点的相对参数；所述相对参数包括：相对速度和该地面参考点对卫星的仰角；利用实时确定的相对参数计算多普勒频偏需实时补偿的频偏补偿值；利用实时计算得到的频偏补偿值对发送信号和接收信号进行预补偿。本方案，能够对发送信号和接收信号的多普勒频偏进行实时预补偿。收信号的多普勒频偏进行实时预补偿。收信号的多普勒频偏进行实时预补偿。

【技术实现步骤摘要】
低轨卫星多普勒频偏预补偿方法及装置


[0001]本专利技术实施例涉及卫星通信
，特别涉及一种低轨卫星多普勒频偏预补偿方法及装置。

技术介绍

[0002]低轨卫星(Low Earth Orbit Satellite，LEO)的运行速度非常快，卫星基站与地面终端UE之间存在着相对运动，会产生很大的多普勒频偏，因此需要提前估计出卫星的多普勒频偏及其变化率，并做出相应的补偿。
[0003]目前，低轨卫星多普勒频偏的预补偿方法均是在终端侧进行的，然而，多普勒频偏的计算量较大，有些终端处理能力较差，无法实时进行多普勒频偏的预补偿。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种低轨卫星多普勒频偏预补偿方法及装置，能够实时进行多普勒频偏的预补偿。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种低轨卫星多普勒频偏预补偿方法，应用于卫星基站，包括：
[0006]利用地面波束覆盖范围实时确定地面参考点；所述地面参考点位于地面波束覆盖范围内；
[0007]基于实时确定的地面参考点确定卫星与该地面参考点的相对参数；所述相对参数包括：相对速度和该地面参考点对卫星的仰角；
[0008]利用实时确定的相对参数计算多普勒频偏需实时补偿的频偏补偿值；
[0009]利用实时计算得到的频偏补偿值对发送信号和接收信号进行预补偿。
[0010]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种低轨卫星多普勒频偏预补偿装置，应用于卫星基站，包括：
[0011]确定单元，用于利用地面波束覆盖范围实时确定地面参考点；所述地面参考点位于地面波束覆盖范围内；以及基于实时确定的地面参考点确定卫星与该地面参考点的相对参数；所述相对参数包括：相对速度和该地面参考点对卫星的仰角；
[0012]计算单元，用于利用实时确定的相对参数计算多普勒频偏需实时补偿的频偏补偿值；
[0013]预补偿单元，用于利用实时计算得到的频偏补偿值对发送信号和接收信号进行预补偿。
[0014]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本说明书任一实施例所述的方法。
[0015]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行本说明书任一实施例所述的方
法。
[0016]本专利技术实施例提供了一种低轨卫星多普勒频偏预补偿方法及装置，由于卫星基站计算能力较强，且卫星运行速度较快，在卫星基站侧，能够实时获取到卫星的位置信息，从而动态计算需补偿的频偏补偿值，在计算频偏补偿值时，由于初始状态下无法获知终端位置，将地面波束覆盖范围内的某一个点确定为地面参考点，以基于该地面参考点计算出频偏补偿值，从而能够对发送信号和接收信号的多普勒频偏进行实时预补偿。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。
[0018]图1是本专利技术一实施例提供的一种低轨卫星多普勒频偏预补偿方法流程图；
[0019]图2是本专利技术一实施例提供的一种电子设备的硬件架构图；
[0020]图3是本专利技术一实施例提供的一种低轨卫星多普勒频偏预补偿装置结构图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]请参考图1，本专利技术实施例提供了一种低轨卫星多普勒频偏预补偿方法，应用于卫星基站，该方法包括：
[0023]步骤100，利用地面波束覆盖范围实时确定地面参考点；所述地面参考点位于地面波束覆盖范围内；
[0024]步骤102，基于实时确定的地面参考点确定卫星与该地面参考点的相对参数；所述相对参数包括：相对速度和该地面参考点对卫星的仰角；
[0025]步骤104，利用实时确定的相对参数计算多普勒频偏需实时补偿的频偏补偿值；
[0026]步骤106，利用实时计算得到的频偏补偿值对发送信号和接收信号进行预补偿。
[0027]本专利技术实施例中，由于卫星基站计算能力较强，且卫星运行速度较快，在卫星基站侧，能够实时获取到卫星的位置信息，从而动态计算需补偿的频偏补偿值，在计算频偏补偿值时，由于初始状态下无法获知终端位置，将地面波束覆盖范围内的某一个点确定为地面参考点，以基于该地面参考点计算出频偏补偿值，从而能够对发送信号和接收信号的多普勒频偏进行实时预补偿。
[0028]下面描述图1所示的各个步骤的执行方式。
[0029]首先，针对步骤100，利用地面波束覆盖范围实时确定地面参考点；所述地面参考点位于地面波束覆盖范围内。
[0030]本专利技术实施例中，由于终端位于地面波束覆盖范围内，但在初始状态下无法获知终端的实际位置，因此，可以在地面波束覆盖范围内选取一个位置点作为地面参考点。
[0031]优选地，地面参考点可以选取为地面波束覆盖范围的中心点。如此，终端无论位于地面波束覆盖范围的哪个位置，其与地面参考点的距离不会超过地面波束覆盖范围的半径。因此，选取地面波束覆盖范围的中心点作为地面参考点，可以降低频偏补偿值计算结果的误差。
[0032]需要说明的是，本实施例针对地面波束范围较小的低轨卫星，在卫星基站侧进行发送信号和接收信号的预补偿，如此选取地面波束范围的中心点作为地面参考点时可以使得计算误差在可以接受的范围内。
[0033]另外，由于卫星速度较快，因此卫星基站需要实时确定地面参考点，以利用实时确定的地面参考点对发送信号和接收信号进行预补偿。
[0034]然后，针对步骤102，基于实时确定的地面参考点确定卫星与该地面参考点的相对参数；所述相对参数包括：相对速度和该地面参考点对卫星的仰角。
[0035]在计算相对参数时，首先需要确定卫星的相关参数，具体地：利用卫星星历信息计算得到卫星轨道六根数：半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角和真近点角；并根据卫星轨道六根数计算处在地心惯性坐标系下卫星的轨道实时位置和卫星的实时运行速度，将地心惯性坐标系下卫星的实时运行速度转换为地心地固坐标系下的卫星速度；然后利用地心地固坐标系下的卫星速度计算出地面参考点和卫星的相对速度v，以及卫星与地面参考点之间的仰角α。
[0036]接下来针对步骤104，利用实时确定的相对参数计算多普勒频偏需实时补偿的频偏补偿值。
[0037]具体地，本步骤104可以包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低轨卫星多普勒频偏预补偿方法，其特征在于，应用于卫星基站，所述方法包括：利用地面波束覆盖范围实时确定地面参考点；所述地面参考点位于地面波束覆盖范围内；基于实时确定的地面参考点确定卫星与该地面参考点的相对参数；所述相对参数包括：相对速度和该地面参考点对卫星的仰角；利用实时确定的相对参数计算多普勒频偏需实时补偿的频偏补偿值；利用实时计算得到的频偏补偿值对发送信号和接收信号进行预补偿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地面参考点为地面波束覆盖范围的中心点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用实时确定的相对参数计算多普勒频偏需实时补偿的频偏补偿值，包括：基于所述相对参数计算得到多普勒频偏；基于发送信号/接收信号的带宽频带宽度以及所述相对参数计算得到码多普勒；将多普勒频偏和码多普勒之和作为用于对发送信号/接收信号进行实时补偿的频偏补偿值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收信号携带有终端上报的自身位置信息；还包括：将所述接收信号携带的终端上报的自身位置信息作为重新确定的地面参考点，以利用重新确定的地面参考点重新计算多普勒频偏需实时补偿的频偏补偿值，并利用重新计算的频偏补偿值对发送信号和接收信号进行预补偿。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在对接收信号进行预补偿之前，还包括：确定受到信道干扰后的接收信号模型；所述对接收信号进行预补偿，包括：将由所述补偿频偏值计算得到的补偿项与接收信号模型的...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔愈清，
申请(专利权)人：北京星移联信科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：