[发明专利]低轨卫星通信系统返向频偏校正方法和系统

说明书

本发明一个实施例公开了低轨卫星通信系统返向频偏校正方法，包括：S100、接收来自信关站，并经卫星转发的单音信号，完成频率估计，获得前向总频偏Δf_前向；S102、对接收到的由信关站发送并经卫星转发的前向窄带控制信号进行频率校正，完成解调，获得卫星星历、信关站位置、馈电链路上行频率fc1、用户链路下行频率fc2、用户链路上行频率fc3和馈电链路下行频率fc4；S104、获取前向链路多普勒频偏fd_前向和返向链路多普勒频偏fd_返向；S106、根据所述Δf_前向和fd_前向，获得前向链路射频频偏Δf_前向射频；S108、计算返向链路射频频偏Δf_返向射频；S110、获得返向链路预校正频偏值Δf_返向，用户终端对发送的信号按照Δf_返向进行实时频率预矫正后，经过卫星转发，并发送至信关站。

技术领域

本发明涉及低轨卫星通信领域。更具体地，涉及一种低轨卫星通信系统返向频偏校正方法和系统。

背景技术

对于通信系统而言，无论是地面通信系统、高轨卫星通信系统、还是中低轨卫星通信系统，都不可避免的存在频偏。频偏主要包括多普勒频移和射频频偏两方面，多普勒频移主要由相对运动引起，固有射频频偏由晶振频率精度引起。高轨卫星通信系统和地面通信系统中，卫星和地面基站静止，多普勒频移由用户终端运动引起，通常仅为几KHz，固有射频频偏可准确标定。低轨卫星相对地面以较大的时空尺度运动，为星地信号传输带来高动态多普勒频移变化，Ka频段多普勒频移高达1MHz以上，而且卫星运动也使固有射频频偏在轨准确标定变的不可实现，因此传统的高轨卫星通信系统及地面通信系统频偏估计及补偿方式不适用于低轨卫星通信。另外，在点对多点通信系统中，由于返向链路具有突发性、多用户合成信号频偏差异性，不适合采用点对点通信系统对称设计的频率同步方式。

发明内容

为解决上述问题中的至少一个，本发明的第一方面提供一种低轨卫星通信系统返向频偏校正方法，由用户终端执行，该方法包括：

S100、接收来自信关站，并经卫星转发的单音信号，完成频率估计，获得前向总频偏Δf_前向；

S102、对接收到的由所述信关站发送并经所述卫星转发的前向窄带控制信号进行频率校正，完成解调，获得卫星星历、信关站位置、馈电链路上行频率fc1、用户链路下行频率fc2、用户链路上行频率fc3和馈电链路下行频率fc4；

S104、获取前向链路多普勒频偏fd_前向和返向链路多普勒频偏fd_返向；

S106、根据所述前向总频偏Δf_前向和所述前向链路多普勒频偏fd_前向，获得晶振引起的前向链路射频频偏Δf_前向射频＝Δf_前向-fd_前向；

S108、根据所述Δf_前向射频、fc1、fc2、fc3、fc4，计算晶振引起的返向链路射频频偏Δf_返向射频；

S110、获得返向链路预校正频偏值Δf_返向＝fd_返向+Δf_返向射频，用户终端对发送的信号按照Δf_返向进行实时频率预矫正后，经过所述卫星转发，并发送至所述信关站。

在一个具体实施例中，获取所述前向链路多普勒频偏fd_前向包括：

根据所述卫星星历、信关站位置获得馈电链路星地相对径向运动速度v1；

根据所述fc1和v1获得馈电链路上行多普勒频偏fd1；

根据所述卫星星历、用户终端位置获得用户链路星地相对径向运动速度v2；