[发明专利]一种面向星地高精度微波时频传递的信号体制设计方法

权利要求书

1.一种面向星地高精度微波时频传递的信号体制设计方法，其特征在于，所述方法包括：

获取微波时频传递信号设计需求；所述微波时频传递信号设计需求包括多址方式设计、调制方式设计、扩频码设计和信号帧结构设计；

将微波时频传递信号的多址方式设计为频分多址和码分多址，将空间站或星上载荷设计为发射双频扩频信号+接收单频扩频信号模式，对应地面站设计为发射单频扩频信号+接收双频扩频信号模式，地面站根据接收到的双频信号进行伪距或者载波相位双频电离层时延校正；其中，双频伪距电离层时延校正值为

，

，

其中，表示频点伪距测量结果，和表示不同的单频信号；

双频载波相位电离层延时校正值为

，

，

其中，表示频点载波波长，表示频点载波相位测量结果；

在微波时频传递信号的调制信号结构中设计测量与通信两个正交支路，将测量支路与通信支路在频点上分别进行不同伪码序列扩频，得到星地码分多址+频分多址的QPSK调制扩频信号；

对所述QPSK调制扩频信号分别进行扩频伪码速率设计、扩频伪码周期设计以及扩频伪码序列设计，得到设计好的扩频码；

对所述QPSK调制扩频信号进行信号帧结构设计，将整个扩频调制信号按时间片划分，每个时间片长度为1s，在测量支路不调制数据，每个时间片只包含循环扩频码序列，在通信支路，每个时间片包含循环扩频码序列并同时调制数据码符号，得到设计好的信号帧结构；

扩频伪码序列设计的过程包括：

采用线性移位寄存器生成伪随机码序列，根据扩频伪码周期、扩频伪码速率对所述伪随机码序列进行截短，得到备选码组；

在备选码组的集合中，依据互相关结果、自相关结果和平衡性筛选得到优选码组；所述优选码组为设计好的扩频伪码序列；其中，互相关结果影响信号抗多址干扰能力，自相关结果影响信号处理灵敏度，平衡性表示扩频伪码序列中码元“0”和码元“1”的数量差异；

所述测量支路仅调制扩频码序列，完成高精度伪码和载波相位测量；所述通信支路在调制扩频码序列的基础上，同时调制数据码序列用于传输通信数据；所述通信数据包括单向伪距测量结果及遥测信息；

所述测量支路仅调制扩频码序列，完成高精度伪码和载波相位测量；所述通信支路在调制扩频码序列的基础上，同时调制数据码序列用于传输通信数据；所述通信数据包括单向伪距测量结果及遥测信息；

所述循环扩频码序列的循环码周期码片数与单个扩频伪码宽度的乘积为扩频伪码周期；所述扩频伪码周期需满足时间片1s内的周期数为整数;

所述扩频伪码周期设计过程包括对扩频伪码周期设计周期约束；所述周期约束为

，

其中，为光速，表示星地传播时延。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将测量支路与通信支路在各频点上分别进行不同伪码序列扩频，得到星地码分多址+频分多址的QPSK调制扩频信号，包括：

将测量支路与通信支路在各频点上分别进行不同伪码序列扩频，得到星地码分多址+频分多址的QPSK调制扩频信号为

，

其中，表示卫星或地面节点编号，表示频点的测量支路信号振幅，表示频点的测量支路扩频码序列，表示频点的测量支路调制的数据码序列，表示星地测量链路频点的载波频率，表示星地测量链路频点的测量支路载波初相，表示频点的通信支路信号振幅，表示频点的通信支路扩频码序列，表示频点的通信支路调制的数据码序列，表示星地测量链路频点的载波频率，表示星地测量链路频点的通信支路载波初相。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据码符号中单个数据码符号宽度根据通信速率设计确定，其中单个数据码符号宽度与单个扩频码宽度为整倍数关系。