[发明专利]一种多星联合帧同步方法及装置

说明书

本发明提供一种多星联合帧同步方法及装置，包括：获取多个卫星的卫星信号的解扩信号；对每个解扩信号进行相位补偿，获取目标合成信号；根据所述目标合成信号，确定所述多个卫星的卫星信号的帧同步结果。本发明提供的多星联合帧同步方法及装置，通过将每个卫星的解扩信号进行相位搜索和相位补偿，有效提高了目标合成信号的信噪比，进而提高了多星联合帧同步的成功率。

技术领域

本发明涉及轨道卫星技术领域，尤其涉及一种多星联合帧同步方法。

背景技术

低轨卫星星地通信链路传输距离长，链路衰减大，导致到达星上接收机工作在极低信噪比环境中，这些因素给接收机帧同步带来严峻挑战。所谓帧同步就是接收机在解算出二进制数据或软信息后，定位每一帧数据起止、终止位置的过程。

传统的帧同步方法包括时域帧同步和基于FFT频域帧同步两种，时域帧同步利用滑动相关原理，与本地模板相关然后进行判决。基于FFT频域帧同步首先接收数据与本地模板进行匹配滤波，对匹配结果完成FFT，然后将FFT结果进行判决。

在实际应用中，为进一步提高终端隐蔽性，通常终端需要进一步降低发射功率，上述方法无法解决极低信噪比的信号引起的单星帧同步的概率低的问题。

发明内容

本发明提供一种多星联合帧同步方法及装置，用以解决现有技术中单星帧同步的概率低的缺陷，提高了多个卫星帧同步的同步概率。

本发明提供一种多星联合帧同步方法，包括：

获取多个卫星的卫星信号的解扩信号；

对每个解扩信号进行相位补偿，获取目标合成信号；

根据所述目标合成信号，确定所述多个卫星的卫星信号的帧同步结果。

根据本发明提供的一种多星联合帧同步方法，所述对每个解扩信号进行相位补偿，获取目标合成信号，包括：

将每个解扩信号进行相干合并，获取合成信号；

利用所述合成信号对所述每个解扩信号进行互相关，得到所述每个解扩信号的相位权值；

利用所述每个解扩信号对应的相位权值对所述每个解扩信号进行相关加权，以获取所述目标合成信号。

根据本发明提供的一种多星联合帧同步方法，所述利用所述每个解扩信号对应的相位权值对所述每个解扩信号进行相关加权，以获取所述目标合成信号，包括：

利用所述每个解扩信号对应的相位权值对所述每个解扩信号进行相关加权，获取所述每个解扩信号对应的加权结果；

将所述加权结果进行相干合并，获取每个解扩信号对应的新的合成信号；

将所述每个解扩信号对应的加权结果与新的合成信号互相关，生成所述每个解扩信号对应的新的相位权值；

利用所述每个解扩信号对应的新的相位权值，对所述每个解扩信号对应的加权结果进行相关加权，获取所述每个解扩信号对应的新的加权结果，在所有的新的加权结果收敛至同一相位的情况下，将所有的新的加权结果进行相干合并，获取所述目标合成信号。

根据本发明提供的一种多星联合帧同步方法，所述将所述每个解扩信号对应的加权结果与新的合成信号互相关，生成所述每个解扩信号对应的新的相位权值，包括：

；

其中，为第i个卫星在第K+1次迭代的相位权值；为第i个卫星在第K次迭代的相位权值；为第j个卫星在第K次迭代的相位权值；L为参与迭代的符号数；和分别为第i个和j个卫星的解扩信号；和分别为和的共轭；参数归一化因子；M为卫星的数量。

根据本发明提供的一种多星联合帧同步方法，所述根据所述目标合成信号，确定所述多个卫星的卫星信号的帧同步结果，包括：