[发明专利]抗频偏的通信卫星天线实时校准方法及装置

说明书

本申请实施例公开了一种抗频偏的通信卫星天线实时校准方法及装置。方法包括：接收通信卫星天线发送的射频混合信号；射频混合信号包括校准信号和通信信号；捕获射频混合信号在传输过程中产生的码相位时延和多普勒频偏；根据码相位和多普勒频偏，重构通信信号；根据重构后的通信信号构建干扰抑制矩阵，利用干扰抑制矩阵消除通信信号对校准信号产生的强信号干扰，最终通过校准信号对通信卫星天线进行校准。本申请实施例将通信信号与校准信号在同一时间发送，并对校准信号的多普勒频偏进行精准捕获，使得能在不中断卫星正常通信业务流的同时实现多普勒频偏的精确补偿，提高了卫星天线校准精度。

技术领域

本申请涉及雷达天线技术领域，具体涉及一种抗频偏的通信卫星天线实时校准方法及装置。

背景技术

通信卫星天线在轨校准是一种提高通信性能的关键技术。在实际应用中，受阵面热变形、电子元器件老化和温度偏移等因素影响，射频通道会产生时变幅度相位误差，使天线指向精度、主瓣增益和副瓣电平等系统性能下降。

在现有的卫星天线校准技术中，受通信信号强多址干扰影响，一般选择交替进行通信和校准以保证不影响卫星通信业务，系统在通信空闲时隙进行校准，收发通信业务时关闭校准信号。然而这种方法由于使用非通信时段估计和存储的通道幅相误差进行补偿，从而无法实时反映射频通道幅相误差。同时，卫星间高速运动给调制载波带来较大多普勒频偏，而多普勒频偏会导致校准结果远低于测试精度要求。

发明内容

由于现有方法存在上述问题，本申请实施例提供一种抗频偏的通信卫星天线实时校准方法及装置。

具体的，本申请实施例提供了以下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种抗频偏的通信卫星天线实时校准方法，包括：

接收通信卫星天线发送的射频混合信号；所述射频混合信号包括第一校准信号和第一通信信号；

对所述射频混合信号进行码相位和多普勒频偏的捕获，得到所述射频混合信号在传输过程中产生的码相位时延和多普勒频偏；

根据所述码相位、所述多普勒频偏和所述第一通信信号的比特信息，重构所述第一通信信号，得到第二通信信号；

根据所述第二通信信号构建干扰抑制矩阵，并利用所述干扰抑制矩阵消除所述第二通信信号对所述第一校准信号产生的强信号干扰，得到第二校准信号；

根据所述第二校准信号，对所述通信卫星天线进行实时校准。

可选的，对所述射频混合信号进行码相位和多普勒频偏的捕获，得到所述射频混合信号在传输过程中产生的码相位时延和多普勒频偏，包括：

基于串行搜索伪码相位和快速傅里叶变换方式，得到所述射频混合信号在传输过程中产生的强信号码相位时延和多普勒频偏，并基于比值校正法对所述多普勒频偏进行细捕获，得到精确的多普勒频偏。

可选的，根据所述码相位和所述多普勒频偏，重构所述第一通信信号，得到第二通信信号，包括：

根据下面第一模型，重构所述第一通信信号，得到第二通信信号；其中，所述第一模型为：

其中，Ss(t)为第二通信信号，b(t)和c(t)分别为第一通信信号的比特信息和扩频码序列，f_c为载波频率，T_d为码相位时延。

可选的，所述干扰抑制矩阵为：

BI＝SI(SI^HSI)^-1SI^H

其中，BI为干扰抑制矩阵，SI为第一通信信号矩阵。