[发明专利]北斗通信卫星多波束多用户监收装置和方法

说明书

本发明公开了一种北斗通信卫星多波束多用户监收装置，包括基带模块和控制模块，所述基带模块和控制模块通过EMC总线进行数据传输。基带模块包括与5颗北斗通信卫星对应的10个I支路通道和10个Q支路通道，同时包含20个独立的FIFO，用于缓存20个通道的一帧完整电文；控制模块采用预先存储需要监听的用户的北斗SIM卡的初项、多项式参数，结合Q支路通道参数的快速设置，最终实现北斗10波束多用户的电文接收功能。本发明还提供了一种北斗通信卫星多波束多用户监收方法。本发明可应用于北斗指挥型用户机或普通型用户机，为行业系统监控实施方案提供了便捷的方式，降低了系统实施成本。

技术领域

本发明涉及北斗二号RDSS通信装置和方法，尤其北斗通信卫星多波束多用户监收装置和方法。

背景技术

北斗二号卫星导航系统(BD2、Beidou-2)是中国独立开发的全球卫星导航系统。截止2012年底目前已有14颗卫星服务于亚太地区，包括5颗GEO卫星、5颗IGSO卫星和4颗MEO卫星。其中北斗二号5颗GEO卫星提供短报文通信功能，其他卫星提供导航定位功能。5颗GEO卫星，其中每颗卫星包含2个独立波束信号，即共10个独立波束信号提供短报文通信服务。每个波束信号包含I、Q两路调制信息。

北斗“短报文”是北斗卫星导航系统特有功能，该功能是指卫星定位终端和北斗卫星或北斗地面服务站之间能够直接通过卫星信号进行双向的信息传递，不依赖于通信网络。尤其是灾害地区移动通讯中断、电力中断等或移动通讯不能覆盖的情况下，北斗终端就可以利用短报文进行通讯，实现定位信息和远程信息交互等。该技术将应用于应急救灾、野外作业、远洋作业等系统。

短报文通讯是北斗的一大特色，即可为用户机与用户机、用户机与地面中心站之间提供每次最多120个汉字或1680比特的短报文通讯服务。每个用户机都有唯一的一个ID号，并采用1户1密的加密方式，通讯均需经过地面中心站转发。其流程是：

(1)短报文发送方首先将包含接收方ID号和通讯内容的通讯申请信号加密后通过卫星转发入站；

(2)地面中心站接收到通讯申请信号后，经脱密和再加密后加入持续广播的出站广播电文中，经卫星广播给用户；

(3)接收方用户机接收出站信号，解调解密出站电文，完成一次通讯。

与定位功能相似，短报文通讯的传输时延约0.5秒，通讯的最高频度也是1秒1次。

北斗用户机一般都是一机一号的原则，即在每个用户机上都将装入一张北斗SIM卡，此SIM卡用于表示用户的唯一身份，且存储用户的初项、多项式参数。北斗用户机正常情况下只接收自己的卫星短报文信息。在某些特殊的应用场景，北斗用户机需要接收多个用户的短报文信息，从而能够实现对多个用户终端的监控。

发明内容

本发明旨在提出一种方法解决北斗通信卫星信号多波束多用户接收的问题。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种北斗通信卫星多波束多用户监收装置，包括基带模块和控制模块，所述基带模块和控制模块通过EMC总线进行数据传输，其中，

所述基带模块包括N×M个并行独立的I支路通道、N×M个并行独立独立的Q支路通道和2×N×M个FIFO，所述N×M个I支路通道分别用于捕获、跟踪、解调对应的北斗通信卫星发射的N×M个波束的I支路信号；所述N×M个Q支路通道分别用于捕获、跟踪、解调对应的北斗通信卫星发射的N×M个波束Q支路信号；所述2×N×M个FIFO与N×M个I支路通道和N×M个Q支路通道对应设置，分别用于接收和缓存对应的I支路通道或Q支路通道发送的电文信息；其中N为对应的北斗通信卫星的数目，M为每个对应的北斗通信卫星发射的波束信号的数目；

所述控制模块包括内存队列和中断处理单元，所述中断处理单元用于根据所述FIFO中的信息和预存在所述内存队列的需要监收的北斗短报文用户的ID信息来读取并存储所述需要监收的北斗短报文用户的电文信息。