[发明专利]一种星间自零差相干光通信接收系统的多普勒效应在轨补偿方法

摘要

一种星间自零差相干光通信接收系统的多普勒效应在轨补偿方法，涉及针对星间自零差相干光通信接收系统多普勒效应的在轨参数补偿技术。解决了采用自动控制环路对星间自零差相干光通信接收系统多普勒效应进行补偿会提高接收机的复杂度的问题。本发明首先计算频率差，选取最大频偏，然后计算通信比特率与最大频偏的比值，判断该比值是否满足获得不间断激光通信链路的条件，如果是，则维持通信比特率的值，否则，改变通信比特率，直到所述比值满足所述条件。本发明通过适当选取系统参数来降低多普勒频移的影响，从而维持系统通信性能在可容忍的范围之内，无需使用自动控制环路，简化了接收机结构的复杂度，适用于卫星光通信星间相干通信领域。

主权项

1.一种星间自零差相干光通信接收系统的多普勒效应在轨补偿方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、根据发射机(1)所在卫星平台的轨道信息及接收机(2)所在卫星平台的轨道信息计算卫星间多普勒频移周期变化引起的频率差Δf，选取频率差Δf的最大值作为最大频偏Δfmax；步骤二、计算通信比特率Rb与最大频偏Δfmax的比值Rb/Δfmax；步骤三、判断步骤二得到的比值是否满足获得不间断激光通信链路的条件，当判断结果为是时，结束所述的多普勒效应在轨补偿方法，否则，执行步骤四；步骤四、改变通信比特率Rb，然后返回步骤二；步骤一中最大频偏Δfmax的获得方法为：发射机(1)和接收机(2)之间的距离L(t)满足公式(1)和公式(2)，L(t0+τ0)＝L0+v(t0+τ0)＝cτ0     (1)L(t0+Δt+τ1)＝L0+v(t0+Δt+τ1)＝cτ1     (2)其中，P0和P1为发射机(1)发出的信号中的两个点，P0在t＝t0时刻从发射机(1)发出，经传输时间τ0后到达接收机(2)，P1与P0的时间间隔为Δt，P1经传输时间τ1后到达接收机(2)，L0为t＝0时刻发射机(1)和接收机(2)之间的距离，v为两个卫星间的相对运动速度；c为光速；根据公式(1)和公式(2)得到公式(3)，在接收端，P0和P1的时间间隔变为Δt'，令Δt代表光载波信号的一个周期，即Δt＝1/ft，ft为发射机(1)发射的光载波信号的频率，那么接收机(2)接收到的光载波频率fr为发射机(1)与接收机(2)之间相对运动造成的接收机(2)接收的光载波频率与发射机(1)发射的光载波频率之差为Δf＝fr‑ft      (6)取Δf的最大值作为最大频偏Δfmax。