[发明专利]一种卫星接收机多用户接入的模拟方法以及模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星通信中的地面终端模拟器领域，尤其是卫星AIS通信系统，具体地，涉及一种卫星接收机多用户接入的模拟方法及模拟装置。

背景技术

近年来，随着世界经济的快速发展，依赖于船舶运输的行业也在急速增加，导致海域船舶数量急剧增加，海上交通密度增高，会遇率增大，同时使沿岸水域的通航环境发生了很大的变化，加强海上交通实况识别和监管变得十分重要，其不仅有利于监管船舶有条不紊地进行工作，更能实时准确地接收船舶的发送信息，在船舶遇到危机情形下，第一时间对船舶进行定位急救。

自动识别系统(Automatic Identification System，简称AIS)是国际海洋组织强制规定使用的一种新型的助航系统及设备，已广泛用于船舶通信与卫星通信领域。AIS已发展成通用船舶自动识别系统，船舶AIS系统的主要功能包括：船只识别、协助追踪目标、简单的信息交流以及提供其它辅助信息以避免发生碰撞。船舶AIS系统有助于实现船与船、船与岸基之间的有效通信。

星载AIS系统是在船舶AIS系统的基础上发展起来的新型系统，它可以在更大区域范围内接收AIS信号。对星载AIS信号进行接收处理，这在军事和民用领域都有重大的意义。船舶AIS系统也有其自身的缺点：由于受到传输路径的影响，船舶AIS系统的通信距离仅为视距通信，因而其覆盖面积有限，实际使用过程中船舶之间的通信距离范围为20海里左右，船舶对岸的通信距离为40海里左右，这大大限制了AIS系统效能的发挥。因此提出星载AIS技术，扩展AIS系统的应用范围。星载AIS主要是利用卫星较宽的上行覆盖区域，将覆盖区域内的AIS信号进行采集、处理和转发，从而达到扩大AIS信号服务范围的目的，实现大范围内海上船只目标的监控。

目前，星载AIS系统需解决的一个主要问题是AIS信息碰撞时如何进行有效地解调碰撞信号，提高卫星对船舶的AIS信号检测概率。

发明内容

针对现有技术存在的技术缺陷，根据本发明的一个方面，本发明的目的是提供一种卫星接收机多用户接入的模拟方法，其用于基于卫星轨道自动识别系统的多用户接入的模拟，其包括如下步骤：

a.基于每个小区内每个终端用户的用户信息生成小区信号流并对所述小区信号流进行编码和调制生成所述小区对应的基带信号，且每个所述小区内的多个所述终端用户对应的多个所述用户信息不同；

b.基于所述基带信号生成带有多普勒频移模拟与发射延迟控制的上行多用户信号，所述上行多用户信号与每个所述小区相对应；

c.将全部所述小区对应的全部所述上行多用户信号进行合路处理。

优选地，所述步骤a中，所述用户信息包括所述终端用户的经纬度、航速、航向以及时隙，所述用户信息是固定的或者随机分配的。

优选地，所述小区信号流通过如下步骤生成：

a1.根据轨道参数实时生成卫星运行轨迹和星下点经纬度；

a2.基于实时生成的所述卫星运行轨迹和所述星下点经纬度生成卫星覆盖的大区；

a3.将所述大区划分为多个所述小区；

a4.为每个所述终端用户设置固定的或者随机的所述用户信息；

a5.以所述小区为单位将所述大区内的全部所述终端用户进行分配，再以所述小区为单位对每个所述小区的全部所述用户信息进行帧内容填充并按照固定或者随机分配的时隙生成所述小区信号流。

优选地，所述轨道参数包括偏心率、半长轴、平近地角、升交点赤经、轨道倾角和近地点幅角。

优选地，所述步骤a4之前执行如下步骤：a31.同步所述终端用户的本地时间与卫星运行模拟时间。

优选地，所述步骤b包括如下步骤：

b1.根据卫星运行轨迹和终端用户的位置计算卫星与终端用户短时相对运动速度，基于所述短时相对运动速度预测出上行多普勒频移，并对所述基带信号进行多普勒频移模拟；

b2.根据卫星运行轨迹和终端用户的位置计算卫星与终端用户相对距离，并对所述基带信号进行发射延迟控制。

根据本发明的另一个方面，还提供一种卫星接收机多用户接入的模拟装置，其用于基于卫星轨道自动识别系统的多用户接入的模拟，包括：

发射信息组帧模块，其用于基于每个小区内每个终端用户的用户信息生成小区信号流；

基带信息处理模块，其用于对所述小区信号流进行编码和调制生成所述小区对应的基带信号；