[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

说明书

本申请涉及一种面向星地高精度微波时频传递的信号体制设计方法。所述方法包括：将信号的多址方式设计为频分多址和码分多址，在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，对扩频信号结构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，对设计好的调制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，得到设计好的时频传递信号。采用本方法能够提高时频传递的精度。

技术领域

本申请涉及时间频率传递技术领域，特别是涉及一种面向星地高精度微波时频传递的信号体制设计方法。

背景技术

在中国载人航天工程空间站系统建设计划中，拟建立一套由主动型氢钟、冷原子微波钟和锶光钟构成的高精度时频系统，高精密时频基准通过微波链路与激光链路进行频率比对和分发。

高精度时间、频率信号的传递，在卫星导航(导航信号生成、星载自主时间保持和高精度授时服务)、地球物理 (地球重力势测绘、地球遥感)等研究领域有重要应用。而进行高精度时频传递必须依托于高精度的测量信号，需要设计一种高精度的测量信号。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种面向星地高精度微波时频传递的信号体制设计方法。

一种面向星地高精度微波时频传递的信号体制设计方法，所述方法包括：

获取微波时频传递信号设计需求；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；

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。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，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；周期约束为

；

其中，为光速，表示星地传播时延。

在其中一个实施例中，扩频伪码序列设计的过程包括：