[发明专利]一种低轨卫星多普勒估计解调方法及设备

权利要求书

1.一种低轨卫星多普勒估计解调方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)使用多普勒估计模块，采用鉴相方法快速锁定信标，并提取出当前的多普勒频移；

(2)使用从信标中提取的多普勒频移，对所接收的信号进行变频，将所接收的信号转化为基带信号；

(3)对基带信号做定时恢复、载波恢复、解映射和译码，完成解调。

2.根据权利要求1所述的一种低轨卫星多普勒估计解调方法，其特征在于，步骤(1)的具体方式为：

根据接收机和发射机的最大相对速度和最大相对加速度，确定信标的最大多普勒频移及最大多普勒频移变化率；

设定信标接收模块的带宽为两倍最大多普勒频移，本振的自由频率为信标频率；

将接收信标与本振混频，然后用鉴相器得到混频后信号的相位，再将该相位信号送入环路滤波器进行环路滤波后，再送入数控振荡器，产生频率调频信号调制本振；信标在混频后的相位接近于零时，完成信标锁定，此时环路滤波器的输出即为当前信标的多普勒频移。

3.根据权利要求1所述的一种低轨卫星多普勒估计解调方法，其特征在于，步骤(2)的具体方式为：

根据接收机和发射机的最大相对速度和最大相对加速度，确定信号的最大多普勒频移及最大多普勒频移变化率；

设定信号接收模块的带宽为信号带宽与两倍最大多普勒频移之和，本振的自由频率为信号的载波频率；

计算信号载波频率与信标频率的比值，与当前信标的多普勒频移相乘，得到信号载波的多普勒频移，再送入数控振荡器，产生频率，作为信号调制本振；

将本振与所接收信号混频，得到信号的基带信号。

4.根据权利要求1所述的一种低轨卫星多普勒估计解调方法，其特征在于，步骤(3)的具体方式为：

定时恢复接收基带信号，估计时钟误差，完成数据同步和时钟同步功能；

载波恢复接收定时后的数据，估计相位误差，完成相位跟踪功能；

解映射接收载波恢复后的数据，完成软解映射功能；

译码接收解映射后的数据，完成误码纠错功能。

5.一种低轨卫星多普勒估计解调设备，其特征在于，包括多普勒估计模块(A)、多普勒信号变频模块(B)和解调模块，所述解调模块包括定时模块(C)、载波恢复模块(D)、解映射模块(E)和译码模块(F)；其中：

多普勒估计模块(A)的输入端口(A1)与外部数据输入端口(IN1)连接，接收外部信标，估计多普勒频偏，并通过输出端口(A2)送给多普勒信号变频模块(B)；

多普勒信号变频模块(B)的输入端口(B1)与外部数据输入端口(IN1)连接，接收外部信号；多普勒信号变频模块(B)的输入端口(B2)接收多普勒估计模块(A)送来的多普勒频偏，根据多普勒估计模块(A)送来的多普勒频偏，通过多普勒信号变频模块(B)中的数控振荡器(NCO2)产生频率调频信号调制本振，然后对外部数据输入端口(IN1)送来的信号进行下变频，下变频后的信号通过输出端口(B3)送给解调模块(C)；

解调模块(C)的输入端口(C1)与多普勒信号变频模块(B)的输出端口(B2)连接，接收变频后的信号，经过定时误差估计、载波恢复、解映射和译码后，经过输出端口(C2)输出解调数据。