[发明专利]一种利用快速搜星和星上频偏处理的VDES通信方法

权利要求书

1.一种利用快速搜星和星上频偏处理的VDES通信方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：地球同步卫星收集相关数据

设低轨道卫星的数量为M，船舶的数量为N；如果所述的N艘船舶中的船舶i需要发送数据到地面接收站，则船舶i需要借助低轨道卫星来转发数据到地面接收站，其中i∈{1,2,…,N}；所述的船舶i需要首先将自己的位置、航行方向、航行速度和服务要求信息发送给高轨道卫星，即地球同步卫星；所有低轨道卫星需要周期性的向所述的地球同步卫星报告自己的运行轨道、运行速度、当前位置；地球同步卫星记录并保存这些信息；

步骤二：地球同步卫星计算出船舶i的最佳接入低轨道卫星j^*

根据收集到的数据，地球同步卫星计算出船舶i的最佳接入低轨道卫星j^*、接入方向、接入仰角，以及船舶i到所述的卫星j^*的多普勒频移，并将这些计算结果同时发送给船舶i和所述的最佳接入低轨道卫星j^*，具体过程为：

根据收集到的数据，地球同步卫星计算船舶i到所有低轨道卫星的多普勒频移，计算公式为其中为船舶i到低轨道卫星j的多普勒频移，j∈{1,2,…,M}，λ_i为船舶i的发送电磁波波长，v_ij是船舶i与低轨道卫星j的相对运动速度，θ_ij表示船舶i与低轨道卫星j的连线与船舶i的运动方向的夹角；

根据船舶i到所有低轨道卫星的多普勒频移，找到卫星j^*，并根据卫星j^*和船舶i的位置得到船舶i相对于卫星j^*的接入方向和接入仰角其中且j^*∈{1,2,…,M}，即船舶i到卫星j^*的多普勒频移为

地球同步卫星将计算得到的船舶i的最佳接入低轨道卫星j^*、接入方向、接入仰角，以及船舶i到卫星j^*的多普勒频移分别发送给船舶i和卫星j^*；

步骤三：船舶i直接搜索并接入卫星j^*

船舶i接收地球同步卫星发送的计算结果，根据计算结果中的接入方向、接入仰角，直接搜索并接入卫星j^*；

步骤四：船舶i向卫星j^*发送数据，卫星j^*对接收到的数据进行星上频偏处理并转发给地面接收站

船舶i向卫星j^*发送数据，卫星j^*对接收到的数据进行星上频偏处理，所述的星上频偏处理的具体过程为：

依次进行根据的频偏预纠正、匹配滤波和码元同步，然后利用Fitz算法、LR算法或MM算法进行频偏估计和频偏再纠正；卫星j^*将频偏处理后的信号利用放大转发的方式，转发给地面接收站；

步骤五：地面接收站对收到的数据进行频偏处理和判决

地面接收站对收到的数据利用现有的频偏估计方法进行下行链路的频偏估计和纠正，然后再对处理后的数据进行判决还原即可。