[发明专利]用于深空探测的测控上行多码率自适应接收方法及系统

说明书

本发明提供了一种用于深空探测的测控上行多码率自适应接收方法及系统，包括：探测器上遥控码速率检测端对多档遥控码速率进行码速率检测，确定遥控码速率和遥控数据的转换时刻，实现不同码速率下遥控数据的自适应调解。本发明设计的测控上行多码速率检测方法可以实时的对星上接收的信号速率进行检测，实现对不同码速率上行遥控信号的自适应接收，适用于深空探测等多码速率上行通信系统中。

技术领域

本发明涉及数字通信技术领域，具体地，涉及用于深空探测的测控上行多码率自适应接收系统及方法。

背景技术

本发明应用之前，常规在轨卫星通常为一确定的轨道，上行链路不涉及大动态变化，上行接收系统一般使用一种码率或者两种码率，码率的切换可通过地面预先发送遥控指令设置。

而深空探测动辄数亿公里的距离，探测器接收到的信号强度变化动态范围大，根据链路及工作模式，在不同阶段设置不同的上行码速率，满足全过程的通信链路需求。

专利文献CN107094028A(申请号：201710344630.4)公开了一种自适应码速率遥测设备FM正交调制装置及其方法，包括预滤波模块，预滤波模块获取PCM数据流并对其进行滤波；自适应基带调制模块接收预滤波后数据和PCM数据流的码速率，通过相位累加之后经过DDS模块输出I、Q正交信号；数字上变频模块对I、Q正交信号进行CIC内插和上变频，产生调频信号；DA芯片将调频信号进行数模转换，然后以无线的形式发射出去。该专利主要设计了一种自适应码速率遥测设备FM正交调制装置及其方法，主要针对发射端的码速率自适应，不涉及射频信号接收的码速率自适应。

专利文献CN107040486A(申请号：201710190066.5)公开了一种任意码速率自适应的QPSK解调系统及方法，用于解决现有多档码速率自适应解调系统适应性差以及现有解调方法采样率利用率低的技术问题；系统包括数据采集模块、最佳采样率选择模块、滤波系数生成模块、自适应Costas环模块、重采样模块和位同步判决输出模块，数据采集模块和最佳采样率选择模块形成闭环结构；实现方法包括：以最高采样速率采样模拟调制信号得到高速数字信号；估计该高速数字信号的码速率；计算最佳采样频率；以最佳采样频率采样模拟调制信号得到低速数字信号；对该低速数字信号进行数字下变频和低通滤波；对滤波后信号进行整数倍抽取；对抽取后信号进行位同步，最后判决输出得到原始码元。该专利提出了一种任意码速率自适应的QPSK解调系统及方法，其采用最高采样速率采样模拟调制信号得到高速数字信号，估计码速率，此方法浪费了资源，不利于在深空探测器上使用。

专利文献CN104469800A(申请号：201410571302.4)公开了适用于微波通信的多速率自适应通信装置，该专利设计了一种适用于微波通信的多速率自适应通信装置，主要适用于地面基站等系统中，不涉及深空通信的使用场景。

专利文献CN102801663A(申请号：201210222859.8)公开了一种用于深空探测器的多档码速率估计方法，包括以下步骤：步骤1：对接收的输入信号下变频后分别进行高速率、中速率和低速率的滤波和抽样；步骤2：对步骤1产生的3路信号进行自动增益控制；步骤3：对步骤2输出的3路信号进行缓存，当3路信号达到缓存数据长度时，按照低速率信号优先于中速率信号优先于高速率信号的顺序输出，并转入步骤4；步骤4：对步骤3输入的信号进行速率估计，输出速率估计标志。采用本发明实现了对多档码速率的自适应估计。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于深空探测的测控上行多码率自适应接收方法及系统。

根据本发明提供的一种用于深空探测的测控上行多码率自适应接收方法，包括：探测器上遥控码速率检测端对多档遥控码速率进行码速率检测，确定遥控码速率和遥控数据的转换时刻，实现不同码速率下遥控数据的自适应调解。

优选地，初始进行上行载波跟踪时，码速率信息为未知量，根据多档码速率之间的倍数关系设计预选滤波器组，逐级滤出多路基带数据。