[发明专利]一种卫星通信前向馈电链路多普勒频差消除方法及系统

说明书

一种卫星通信前向馈电链路多普勒频差消除方法，各个地面发射站将相应的N/M个通道信号和导频信号调制到不同的频点上并进行频分复用得到FDM信号，然后将FDM信号发送给卫星；在卫星端：通过各个通道内的本振信号将相应信号处理通道内的FDM信号解频分复用得到相应的N/M个通道信号，通过各个本振信号将相应信号处理通道内的N/M个通道信号下变频至零中频得到相应的N/M对零中频IQ信号，解决了基于地面波束形成的卫星系统通过多个地面发射站馈电链路传输问题，可使多个地面发射站之间联合进行波束合成，同时本发明多普勒频差消除的设计，方法简单易行，大大降低了整个系统的设备量，同时也降低了载荷复杂度。

技术领域

本发明涉及一种卫星通信前向馈电链路多普勒频差消除方法及系统。

背景技术

在基于地面波束形成的多波束卫星通信系统中，星上馈源对应的各前向通道信号的波束形成幅相加权处理在地面发射站完成，然后将多个前向通道的数据通常以频分复用方式合成宽带频分复用(frequency division multiplexing,FDM)信号通过前向星地馈电链路传输到星上。当通道个数较多、单个地面发射站无法完成传输时，需要两个或多个地面发射站同步将通道信号传输给卫星。卫星接收到多个地面发射站传来的前向通道宽带FDM合成信号后，分离出多个前向通道的数据，并分别送入卫星用户段的前向发射通道，将各通道信号变频至前向多波束天线发射频点，由馈源发射出去，经多波束天线反射出去，在地面形成多个波束。但是，由于两个地面发射站距离卫星的相对位置不同，多个地面发射站与卫星之间的馈电链路经历的多普勒路径不同，则FDM分离至相同频点的来自不同地面发射站的各通道间存在多普勒频差，频差带来通道间的相位差，从而造成来自不同地面发射站的通道信号合成波束时增益损失增大甚者无法联合形成前向波束。因此，需要采取一定的技术手段来消除不同地面发射站的馈电链路传输引入的通道间的多普勒频差。对于只有一个地面发射站的前向馈电链路传输，通过增加导频的方式即可消除通过该地面发射站传输的各通道间的多普勒频差，但多个地面发射站与卫星通信不能通过此方式消除多普勒频差。

发明内容

为克服现有技术问题，本发明提供一种卫星通信前向馈电链路多普勒频差消除方法及系统。

一种卫星通信前向馈电链路多普勒频差消除方法，在地面端：对各个用户的通道信息进行幅相加权处理得到带宽相同的N个待发射的通道信号；根据M个地面发射站的数量信息，将N个待发射的通道信号分配为与相应的地面发射站对应的N/M个通道信号，并将与地面发射站相应的N/M个通道信号和频踪基准信号发送给该地面发射站；各个地面发射站将相应的N/M个通道信号和导频信号调制到不同的频点上并进行频分复用得到FDM信号，然后将FDM信号发送给卫星；

在卫星端：卫星上至少包括与M个地面发射站的数量相同的信号处理通道，各个信号处理通道的配置相同并同时工作，各个信号处理通道与M个地面发射站一一对应；卫星接收各个地面发射站的FDM信号，并从FDM信号恢复出导频信号，然后将导频信号合成相应通道的本振信号，通过各个通道内的本振信号将相应信号处理通道内的FDM信号解频分复用得到相应的N/M个通道信号，通过各个本振信号将相应信号处理通道内的N/M个通道信号下变频至零中频得到相应的N/M对零中频IQ信号，通过设定的同一个本振信号将各个信号处理通道内的N/M对零中频IQ信号进行正交上变频至多波束天线发射频点，通过多波束天线将信号发送给地面接收端。

优选的是，将一个频综基准发送给各个地面发射站，各个地面发射站通过该频综基准产生相应的本振信号和导频信号。

优选的是，各个地面发射站发送的FDM信号的中心频点间隔相同。

优选的是，在卫星端通过本振信号将各个信号处理通道内的信号变频至同一中心频率，各个信号处理通道内的中心频率相同。

优选的是，各个地面发射站发射的导频信号相同。

优选的是，在卫星端选取一路信号处理通道内的导频信号合成正交上变频的本振信号。