[发明专利]任意带宽比载波叠加的对消方法、数字解调方法与装置

说明书

本发明公开一种任意带宽比载波叠加的对消方法、数字解调方法与装置。方法包括将数字基带信号分两路处理，一路主要针对自干扰信号进行处理，进帧定位，信道参数提取及变换，自干扰信号重构：另一路主要根据帧定位结果进行帧同步，使两个处理通道中的自干扰信号帧头对齐，同时根据重构的自干扰信号进行对消，以获得对端信号。装置包括，自干扰信号处理通道，用于处理其中一路数字基带信号，包括滤波模块、第一帧同步模块、信道参数提取模块、自干扰信号重构模块；混合信号处理通道，用于处理其中另一路数字基带信号，包括第二帧同步模块、自干扰信号对消模块。通过采用全数字处理，实现两个任意带宽比叠加的载波信号中自干扰信号的抵消及对端信号解调的目的。

技术领域

本发明涉及卫星通信领域，尤其与一种任意带宽比载波叠加的对消方法、数字解调方法与装置相关。

背景技术

卫星通信载波叠加技术是一种实现频率复用的卫星调制解调技术。由于同步卫星信道采用透明转发方式，卫星通信终端可自发自收。载波叠加技术就是利用这一特征，通过数字信号处理将下行链路的叠加载波（混合信号）中的自身发射信号（即自干扰信号）抵消掉，再解调通信对端发射信号。

针对载波叠加通信技术，现有领域已出现了相关的干扰消除方法。已公开的方案主要采用模拟信号重建及消除，对硬件要求高，且将模拟混合信号中自干扰信号与重建的模拟自干扰信号的相位和时间对齐，存在实现风险。

如专利公开号CN108768423 A公开了一种全双工自干扰抑制方法及装置，通过模拟自干扰信号重建实现对消，存在硬件要求高、对消性能差的缺点，且该方法未公开具体实现方法。

如专利公开号CN109617566 A公开了一种全双工卫星中继通信的自干扰消除方法，采用自适应滤波器滤波训练方法抑制自干扰信号，该方法需要单独发射和接收自干扰信号，实际应用受限，且该方法未考虑本地自干扰信号与接收混合信号的定时问题，存在实现风险。

如专利公布号CN104935540 A公开的一种同时同频全双工自干扰消除方法。该方法通过重构射频自干扰信号及预校正发射信号的方式实现接收端自干扰消除。但该方法不适用于传输延时大、信道特征复杂的卫星通信场景，且对硬件要求高。

发明内容

本发明针对相关现有技术的不足，提供一种支持任意带宽比载波叠加的对消方法、数字解调方法与装置，采用全数字处理方法，实现两个任意带宽比叠加的载波信号中自干扰信号的抵消及对端信号解调的目的。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术：

一种任意带宽比载波叠加的对消方法，其特征在于，包括步骤：

将数字基带信号分为两路分别同时进行处理，其中，一路为自干扰信号处理通道，另一路为混合信号处理通道；其中，数字基带信号，是叠加后的卫星下行链路信号，经过模拟器件放大、滤波、变频、模数转换后获得；

在自干扰信号处理通道中，对数字基带信号按自干扰信号的符号速率进行下采样和匹配滤波处理，滤除自干扰信号带外的信号，并将采样率转换为自干扰信号处理通道处理信号的采样率；

在自干扰信号处理通道中，对自干扰信号进行帧头定位处理，并将定位结果反馈至混合信号处理通道；

在混合信号处理通道中，根据反馈的自干扰信号定位结果，进行帧同步处理，使混合信号通道中的自干扰信号帧头位置与自干扰信号处理通道的定位后的帧头位置相同或同步；

在自干扰信号处理通道中，对自干扰信号的信道参数进行提取，并对提取的信道参数做采样率变换以得到混合信号采样率下的信道参数，然后重构出混合信号采样率下的自干扰信号，用于混合信号处理通道中的自干扰信号对消；

在混合信号处理通道中，将帧同步后的数字基带信号和重构的自干扰信号逐采样点相减，从帧同步后的数字基带信号中将自干扰信号减掉或对消，得到对端信号。