[发明专利]一种TDMA卫星通信系统的NCR同步方法及装置

说明书

一种TDMA卫星通信系统的NCR同步方法及装置，方法包括接收主站的NCR，并将接收的主站NCR与接收时刻的本地NCR做减法，将差值输出；利用n阶滑窗对所述差值做滑动平均，将物理层算法引入的NCR跳变平滑掉，平滑输出NCR偏差；将前后两个NCR同步周期的NCR偏差做差分运算，若偏差变大，则上调挡位，步进为T，若偏差变小，则下调挡位，步进为T；根据挡位，查询对应的NCR下插周期；每隔NCR下插周期，对本地NCR计数进行修正，并将修正后的NCR计数值反馈到鉴相步骤，进行下一个周期的前向NCR同步。既能提升有效带宽利用率，又不用限制前向和反向带宽。

技术领域

本发明属于卫星通信技术领域，具体涉及一种TDMA卫星通信系统的NCR同步方法及装置。

背景技术

全网时钟同步技术是TDMA系统（时分多址）正常运行的前提，其主要实现系统网络中所有端站发射的突发到达主站时的时间偏差在较小范围内（小于保护间隔），防止由于定时误差发生突发冲突或者收不到突发等现象，导致无法正常通讯。

主站和远端站建立通讯的过程中，受独立时钟的影响，主站和端站的时钟计数器存在计数偏差（频率偏差），同时，由于卫星与端站相对运动位置的变化，卫星和端站的传输时延也在不断变化，因此，通过系统环路跟踪主站和端站的时间偏差，周期性矫正端站的发送时间，是现阶段常用的全网时钟同步方法。

系统环路跟踪时间偏差主要通过反向链路和前向链路配合完成。每个控制突发周期内，主站计算反向链路实际接收突发时刻与计划接收时刻的差值，将此时间差值通过前向链路信令发送至端站，端站将此差值累加到发送时刻，实现发送时刻矫正。

通过系统环路周期性矫正主站和端站的时间偏差，对保护间隔有较高的依赖。独立时钟的频率偏差和卫星相对运动端站的延迟引入的时间偏差，算上环路矫正的生效时间，主站和端站的时间偏差可以高达数十个NCR（与具体的硬件和场景相关）。在反向链路大带宽场景下，就必须增大保护间隔来吸收这部分时间偏差，代价就是降低了有效带宽利用率。

为了提升带宽利用率，可以通过前向NCR同步来减少对保护间隔的依赖，传统的方法是端站周期性得将接收到的主站NCR值刷新到本地NCR计数器中，但是由于物理层算法的原因，会引入1~2个样本点的NCR抖动 ，为了减小这种抖动带来的影响，必须要求前向带宽大于等于反向带宽。这就为实际应用带来了诸多限制。

发明内容

针对上述相关现有技术不足，本发明提供一种TDMA卫星通信系统的NCR同步方法及装置，既能提升有效带宽利用率，又不用限制前向和反向带宽。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种TDMA卫星通信系统的NCR同步方法，应用于端站，包括步骤：

鉴相：接收主站的NCR，并将接收的主站NCR与接收时刻的本地NCR做减法，将差值输出；

平滑滤波：利用n阶滑窗对所述差值做滑动平均，将物理层算法引入的NCR跳变平滑掉，平滑输出用于反映独立时钟频率偏差和卫星与端站传输延迟引入的NCR偏差；

挡位调节：将前后两个NCR同步周期的NCR偏差做差分运算，若偏差变大，则上调挡位，步进为T，若偏差变小，则下调挡位，步进为T；其中，T为1个NCR挡位；

插值缓存：根据挡位，查询对应的NCR下插周期，其中，挡位为1~N，分别对应插值周期为每F/1个NCR下插~每F/N个NCR下插，NCR下插周期以NCR个数为单位，F为NCR计数时钟频率；

修正本地NCR：每隔NCR下插周期，对本地NCR计数进行修正，并将修正后的NCR计数值反馈到鉴相步骤，进行下一个周期的前向NCR同步。