[发明专利]基于相同伪码的多目标测控信号并行接入的解决方法

说明书

本发明提供一种基于相同伪码的多目标测控信号并行接入的解决方法，首先结合链路参数以及接收机指标制定合理的能量积累策略，包括相干积累次数、非相干积累次数以及频率搜索步进；结合经验判决门限比较能量积累之后的信号的幅值，将大于门限的幅值、相位、频偏信息存储在存储区域中；完成一轮搜索之后，通过相位和频偏信息区分不同的测控信号。本发明面对未来的商业航天，在测控系统中使用相同伪码作为唯一的扩频码，能够充分利用捕获模块资源，实现多目标测控信号的实时接入，最终实现单站多收的目的，大大提高测控系统的测控能力同时减少硬件资源消耗。

技术领域

本发明涉及地基测控系统中信号的捕获和跟踪，具体涉及基于相同伪码的多目标测控信号并行接入的解决方法。

背景技术

低轨卫星因其距离地面近、通信时延短、数据传输率高，移动终端集成度高，将在5G/6G通信时代有广阔的应用前景。一网公司(OneWeb)、太空探索公司(SpaceX)、波音(Boeing)、低轨卫星公司(Leosat)等多家企业提出打造由低轨卫星组成的卫星星座，为全球提供互联网接入服务。与此同时，我国航天科工集团与航天科技集团也分别提出了“虹云”、“鸿雁”等低轨卫星星座计划，组网构建自主可控的星载宽带全球互联网络。同时同一时间过境的卫星数量剧增，测控站也将面临巨大的压力。

图1给出的是传统的单站多收方式，利用CDMA技术，在地面站提供多套伺服终端完成多目标的监测，这无疑造成了硬件资源的极大浪费。或是结合CDMA和SDMA的方式，同时利用空域信息和码分多址技术共同提高测控站测控能力，这种方法能同时测控几十颗卫星。结合我国的星座打造计划，利用STK软件仿真出低轨卫星数量为2000颗左右时，测控站单一波束内的平均值，如表1。单一波束内卫星数量的均值在7到15颗之间浮动，同时通过同一天线的卫星数量大于60颗，测控站现有的测控能力还难以满足此测控需求。

表1为软件仿真单一波束内可见卫星数量的平均值；

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种基于相同伪码的多目标测控信号并行接入的解决方法，包括以下步骤：

S1.记使用相同伪码扩频的n路测控信号剥离载频之后的表达为：

式中，r(t)为接收端基带信号，S_k为多路并行信号中的第k路，A_k为第k路信号幅值，D_k为第k路测控信号数据，C(t)为唯一的扩频伪码，t_k为第k路信号对应的时延，f_k为第k路残余频偏，为第k路残余载波相位，n(t)为噪声。

S2.结合链路参数和接收机系统指标确定单次相干积累时间t_coh,相干积累次数m₁、非相干次数m₂；同时计算出总的相干积累时间T_total以及频偏搜索步进f_bin:

T_total＝t_coh*m₁；

S3.将与发射伪码序列相同的本地伪码序列C事先做长度为N的FFT、取共轭之后将数据放置在存储器中；

S4.将接收信号按照搜索步进f_bin进行残余频偏补偿，之后数据流被按照时间长度t_coh分段，把m₁段数据对应相加完成相干能量积累，对相干积累之后的数据做N点FFT之后与S3中的数据对应相乘再取IFFT完成能量相关，对IFFT结果取幅值按照周期N累加m₂次完成非相干能量积累；

S5.完成非相干积累之后，取该段数据均值的倍数做为判决门限，一般为经验值，之后将该段数据与门限逐一比较；