[发明专利]高动态运动载体的发射信号频偏实时校正方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种对高动态动运动载体发射信号进行频偏实时校正的方法及其系统，属于通信领域。

背景技术

对于高速运动载体来说，其要与地面站进行通信，则需要使用中继通信系统，在中继通信系统中，由于传统的载体通常运动速度不高，对于发射信号频偏没有要求，然而载体高速运动时，会产生较大的多普勒频偏，有可能会超出中继滤波器的通频带，从而导致信号被衰减，影响地面站对信号的接收。因此对于某些高速运动载体，需要对发射信号频偏进行预调整。

传统的载体信号频偏校正的方法，都针对接收信号，通过位置、速度等辅助信息或者信号检测等方式进行频偏校正。

而当前的通信终端都具有前向信号捕获、跟踪通道，能够准确估计出接收信号的频偏，这种频偏估计值可以作为信号接收、数据处理时使用，若能够利用该种频偏估计值对高动态运动载体发射信号进行实时频偏调整，则可能达到系统对发射信号的频偏要求，然而当前的频偏校正方法没有有效利用这种接收信号的频偏估计值，为发射信号频偏限制做贡献。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高动态运动载体的发射信号频偏实时校正方法，能够有效利用接收信号的频偏估计值，打破了通信系统对高动态运动载体发射信号频偏的限制。

为达到上述目的，本方法的基本思想为：首先高动态运动载体对接收信号进行捕获、跟踪，获得接收信号的频偏估计值，然后根据发射信号与接收信号载波频率的比例关系折算出发射信号的频偏并预先加以补偿，使发射信号频偏在要求的范围内。

具体地，该方法包括如下步骤：

步骤一、高动态运动载体捕获接收信号，获取接收信号的频偏估计值Dop；

步骤二、高动态运动载体将发射信息组帧形成发射信号并进行发射，计算信号发射时间T，信号发射时间T为发射信号组帧完成至发射信号的发射时刻；获得信号发射时间T内高动态运动载体运动造成的频偏为：

ΔDop=a3×108×M×T]]>

其中M为接收信号的频率，a为高动态运动载体当前运动速度变化率；

步骤三、使用频偏估计值Dop计算获得发射信号总频偏值，总频偏值FreqErr=Dop+△Dop；

步骤四、使用步骤三获得的总频偏值FreqErr控制数模转换器DAC的输入值D_adjust：

Dadjust=2mYX-FreqErrP·ZN·2mX]]>

其中m为DAC的位宽，DAC的电压输出范围为0～X、单位为V；晶振的频率调整范围为-N～N、单位为ppm；电压调整范围为Y±Z、单位为V；接收信号载波频率为P、单位为MHz；

步骤五、使用上述DAC输出模拟信号控制压控振荡器VCO，VCO的输出控制发射信号的晶振频率，从而实现对发射信号频偏控制。

基于上述高动态运动载体的发射信号频偏实时校正方法，本发明同时提供了一种高动态运动载体的发射信号频偏实时校正系统，该系统能够整合在高动态运动载体之上，并与载体上各功能模块相匹配，从而打破了通信系统对高动态运动载体发射信号频偏的限制。