[发明专利]一种低轨卫星移动通信系统下行时频同步方法

权利要求书

1.一种低轨卫星移动通信系统下行时频同步方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：使用滑动窗对接收信号取数，所取数据经过抗混叠滤波器后再进行降采样处理；

S2：使用多个乘以权值后的本地同步序列与经步骤S1处理后的接收序列做相关运算，根据接收序列时偏的变化得到多组时偏估计结果；

S3：对步骤S2中的时偏估计结果进行峰值搜索，得到最大K个时偏峰值点，在这K个时偏峰值点附近对时频联合似然函数进行时频二维搜索；

S4：保持滑动窗位置不变，对连续多个周期的接收信号重复执行步骤S1-S3，得到多组时频二维搜索结果；

S5：对步骤S4所得的多组时频二维搜索结果进行非相干合并，寻找合并结果最大值所对应的同步定时点与频偏值；

S6：计算步骤S5中得到的同步定时点处信噪比；

S7：如果步骤S6中同步定时点处信噪比大于所设阈值，则认为实现时频同步；否则，滑动窗向前滑动并返回步骤S1，重复执行步骤S1-S6。

2.根据权利要求1所述的低轨卫星移动通信系统下行时频同步方法，其特征在于：所述步骤S1中，降采样倍数根据滑动窗窗长和本地同步序列长度确定。

3.根据权利要求1所述的低轨卫星移动通信系统下行时频同步方法，其特征在于：所述步骤S2中，本地同步序列按照以下方式乘以对应权值：

x_i＝s⊙β_i (1)

式(1)中，运算符⊙表示向量点乘，s为长度为N的本地同步序列，β_i为第i个权值向量，x_i为乘以对应权值系数后的同步序列；权值向量β_i取值为β_i＝α_i，α_i为对矩阵进行特征值分解后B的第i大特征值所对应的特征向量；所述矩阵B的第q行p列元素B_qp定义如下：

式(2)中，ε_max为同步场景中频偏搜索范围的最大值，ε_min为同步场景中频偏搜索范围的最小值；e为自然常数，j为虚数单位；

乘以权值后的本地同步序列与接收序列的相关运算实现如下：

式(3)中，Λ(θ)表示关于定时点θ的估计函数，(·)^H表示对参数取共轭转置操作，λ_i表示矩阵B第i大的特征值，m表示选取B的非零特征值个数；r(θ)＝[r(θ),r(θ+1),...,r(θ+N-1)]^T表示当观测时刻为恰好为θ时，从θ时刻起接收的连续N点采样数据；(·)^T表示对向量取转置操作。