[发明专利]大动态卫星通信系统中的信号调制解调方法和系统

说明书

本发明提供了一种大动态卫星通信系统中的信号调制解调方法和系统，包括：将长度为N个时隙的调制信号分为L个子帧，每个子帧包括M个时隙，并在每个子帧中选择K个时隙作为激活时隙；将目标串行信息比特序列转换为L个并行比特序列；基于每个并行比特序列的索引序列，在每个并行比特序列所对应的子帧中的M个时隙中，确定K个目标激活时隙；在每个并行比特序列对应的K个目标激活时隙上，对每个并行比特序列的调制序列进行线性频率调制，得到目标chirp信号序列。本发明缓解了现有技术中的卫星高机动通信系统存在着在大多普勒频偏、大多普勒频偏变化率、低信噪比条件下难以实现可靠通信的技术问题。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其是涉及一种大动态卫星通信系统中的信号调制解调方法和系统。

背景技术

卫星通信系统可以为高移动性终端提供全球覆盖和各种服务，特别是可以在无服务地区扩展地面通信网络，并减少通信网络本身的脆弱性。随着高速移动终端的大规模发展，高移动性环境下的无线通信有望得到卫星通信系统的支持。但是传统的卫星通信系统不能直接应用于高机动性的场景，因为在卫星高机动性通信系统中还有很多问题需要解决。

与传统卫星通信不同，卫星高机动通信系统面临着更多的挑战。一方面，移动终端的高机动性通常会导致大多普勒频偏和大多普勒频偏变换率，这不可避免地会导致发射机和接收机的振荡器频率不匹配。时变载波频偏(CFO)一般难以跟踪和补偿，如果没有很好的同步，往往会严重降低通信系统的性能。另一方面，卫星有限的链路预算通常会使通信系统在低信噪比的情况下工作，这给同步带来了更大的困难。因此，现有技术中的卫星高机动通信系统存在着在大多普勒频偏、大多普勒频偏变化率、低信噪比条件下难以实现可靠通信的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种大动态卫星通信系统中的信号调制解调方法和系统，以缓解现有技术中的卫星高机动通信系统存在着在大多普勒频偏、大多普勒频偏变化率、低信噪比条件下难以实现可靠通信的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种大动态卫星通信系统中的信号调制方法，应用于卫星通信的发送端；包括：将长度为N个时隙的调制信号分为L个子帧，每个子帧包括M个时隙，并在每个子帧中选择K个时隙作为激活时隙；其中，L、M、N、K为正整数，且N＝L·M，1≤KM；将目标串行信息比特序列转换为L个并行比特序列；其中，每个并行比特序列包括索引序列和调制序列；所述目标串行信息比特序列为所述卫星通信中的待调制信息序列；一个并行比特序列对应所述调制信号的一个子帧；基于每个所述并行比特序列的索引序列，在每个所述并行比特序列所对应的子帧中的M个时隙中，确定K个目标激活时隙；在每个所述并行比特序列对应的所述K个目标激活时隙上，对每个所述并行比特序列的调制序列进行线性频率调制，得到目标chirp信号序列。

进一步地，所述方法还包括：将每个并行比特序列分成索引序列和调制序列；其中，所述并行比特序列的长度为B个比特，所述索引序列的长度为B₁个比特，所述调制序列的长度为B₂个比特，B₂＝K·log₂(Q)，B＝B₁+B₂，Q表示所述chirp信号中不同的调频率的个数，且满足Q＝2^ν，ν为正整数，[]表示取整。

进一步地，在每个所述并行比特序列对应的所述K个目标激活时隙上，对每个所述并行比特序列的调制序列进行线性频率调制，得到目标chirp信号序列，包括：在每个所述并行比特序列对应的所述K个目标激活时隙上，对每个所述并行比特序列的调制序列进行线性频率调制，得到L个并行调制信号；其中，每个目标激活时隙对应一个目标chirp信号；将所述L个并行调制信号转换成串行信号，得到目标chirp信号序列。