[发明专利]一种多信关站同步方法

说明书

本发明公开了一种多信关站同步方法，属于卫星通信技术领域。本发明的多信关站均同步到北斗系统上，无需主信关站发送同步信号，主要是由信关站的定时校正信号、频率校正信号共同计算定时偏移和频率偏移，并对其进行补偿。本发明的特点在于本同步方案针对卫星不发送任何同步参考信号的情景，多个信关站之间通过站间同步参考信号实现相互之间的同步，消除了馈电链路上的定时偏差和频率偏差，能够满足卫星移动通信系统多信关站间的信号同步精度要求，保证了系统的正常运行，是对现有技术的一种重要改进。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，特别是指一种多信关站同步方法。

背景技术

地球同步卫星移动通信系统大多采用TDMA/FDMA体制，因此频率和时间的同步对整个系统的运行至关重要。一方面，相干解调需要非常高的频率稳定度和准确度；另一方面，空中接口的信号以频率和时隙定义，频率和时间的同步是保证发射信号进入正确的频率和时隙的前提条件。

卫星系统地面段包含同时工作的多个信关站，要求多个信关站的发送信号在卫星接收天线处时间严格对齐，载波频率严格符合标称值。国外典型的地球同步卫星移动通信系统Thuraya卫星系统的多信关站同步方案为：卫星连续不断地向地面多个信关站发送一个重复的帧同步序列，此信号中带有同步标识；各个信关站向卫星发送帧参考序列并经卫星转发自行接收，当各个信关站的帧参考序列同步于卫星下发的帧同步序列时，信关站之间的信号都能在卫星天线口面处取得定时同步；此外，信关站再根据接收自己发送的帧参考序列和卫星下发的帧同步序列计算频率偏差，并对频差进行补偿。

但是，现有技术中的方法需要卫星向信关站发送同步信号，或者需要信关站中设计一个主信关站来发送同步信号，实现方式较为复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种多信关站同步方法，其能够在卫星不发送同步信号的情况下，利用卫星对信关站信号的转发而实现多个信关站之间的同步，同步方式简单有效。

基于上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种多信关站同步方法，其在卫星不发送同步信号的情况下，利用卫星对信关站信号的转发而实现多个信关站之间的同步，每个信关站均采用如下步骤：

(1)以不同频率向卫星发送定时校正信号TX_GTR和频率校正信号TX_GFR，并接收由卫星转发返回的定时校正信号RX_GTR和频率校正信号RX_GFR；

(2)计算本站天线口处RX_GTR和TX_GTR之间的时间延迟ΔT，并以ΔT/2作为本站到卫星的时间延迟；

(3)将本站的TX_GTR发送延迟T1S_offset调整为1-ΔT/2，使本站发送的定时校正信号TX_GTR在本站天线口处与北斗授时系统的秒脉冲对齐，从而完成时间同步；

(4)分别计算Rx-GTR和Rx-GFR相对于标称频率的频差，并根据两个频差计算卫星相对于本站的多谱勒偏移系数以及卫星载荷漂移率；

(5)根据多谱勒偏移系数和卫星载荷漂移率，对本站馈电链路的接收频率进行补偿，并校正本站馈电链路的发送频率，从而完成频率同步。

可选的，所述步骤(4)中多谱勒偏移系数和卫星载荷漂移率的计算方式为：

式中：

F_n：表示针对信关站n的由卫星运动所产生的多普勒频移系数，

S_n：表示针对信关站n的卫星载荷漂移率，

F_{GTR_tr_n}：表示信关站n的定时校正信号发送频率，