[发明专利]基于相干-非相干扩频调制的卫星物联网信号处理方法

说明书

本申请公开了基于相干‑非相干扩频调制的卫星物联网信号处理方法，该方法包括：步骤1，根据接收到的卫星物联网信号，生成伪码，其中，卫星物联网信号包括GOLD有效数据段；步骤2，根据伪码，对GOLD有效数据段进行模型化，并对模型化后的GOLD有效数据段进行采样，根据采样结果确定多段信息段，计算每段信息段对应的相干积分值；步骤3，采用0/1电文比较法，根据相干积分值，累加计算多段信息段对应的相干积分和值，并根据相干积分和值中的最大值解调GOLD有效数据段。通过本申请中的技术方案，将相干、非相干扩频调制相结合，并利用相干积分和值中的最大值解调GOLD有效数据段，在获得更好的电文捕获性能的同时，有助于提高获得电文的速率。

技术领域

本申请涉及信号处理的技术领域，具体而言，涉及基于相干-非相干扩频调制的卫星物联网信号处理方法。

背景技术

1979年以来，国际海洋组织一共发射了三颗装载有DCS(Data CollectionSatellite System)有效载荷的海事卫星，通过存储转发的方式向地面发送低速数据。目前国外已广泛投入商用的，相对比较成熟的DCS系统主要有ORBCOMM系统和Argos系统。

我国从20世纪80年代起也开始了对卫星数据采集系统的研究工作，相对于国外，国内的DCS系统建设起步较晚，目前主要处于科技立项和技术研究试验阶段，DCS载荷主要搭载于一些专用卫星，如风云、行云、资源卫星等，不具备组网能力，系统用户容量小。我国拥有广阔的领土领海领空，同时又是自然灾害多发、人口众多、资源相对短缺的国家，急需建立一个我国自主可控的可全球组网的天基物联网数据采集系统，对海洋、森林、矿产等资源进行调查、检测和管理，对自然灾害进行快速、准确、实时的监测、预报，对智慧城市建设所必需的万物互联提供最核心的数据采集与分析支持。

而现有卫星物联网信号解调的调制方法大致可分为两类：

一类为QPSK/BPSK调制，此类方案的电文速率较高，但只能通过频分与时分方式，来解决卫星物联网海量终端接入的问题，对频带的利用率低；

另一类采用BPSK与扩频调制相结合的调制方式，此类方案均采用相干扩频调制，其对频带利用率高，也可以获得较高的相干解调增益，但由于相干调制下的电文边沿必须与扩频码周期对齐，即电文的长度必须是一个扩频码周期的长度，导致电文速率受限于扩频码速率，特别是在频率带宽有限的条件下，扩频码速率是有限的，难以获得较高的电文速率。

发明内容

本申请的目的在于：将相干、非相干扩频调制相结合，在获得更好的电文捕获性能的同时，提高获得电文的速率，并解决电文跳变带来的积分能量损耗大的问题。

本申请的技术方案是：提供了基于相干-非相干扩频调制的卫星物联网信号处理方法，该方法包括：步骤1，根据接收到的卫星物联网信号，生成伪码，其中，卫星物联网信号包括GOLD有效数据段；步骤2，根据伪码，对GOLD有效数据段进行模型化，并对模型化后的GOLD有效数据段进行采样，根据采样结果确定多段信息段，计算每段信息段对应的相干积分值；步骤3，采用0/1电文比较法，根据相干积分值，累加计算多段信息段对应的相干积分和值，并根据相干积分和值中的最大值解调GOLD有效数据段。

上述任一项技术方案中，进一步地，卫星物联网信号还包括GOLD引导段，GOLD引导段采用相干扩频调制，电文边沿与扩频码边沿对齐，GOLD引导段中包含物联网设备地址信息；GOLD有效数据段采用非相干扩频调制，GOLD有效数据段中包含扩频码多项式与初相值，其中，GOLD有效数据段的扩频码速率与GOLD引导段的扩频码速率一致。