[发明专利]一种直升机卫星通信载波同步方法及系统

摘要

本发明涉及直升机卫星通信载波同步方法及系统，所述方法包含步骤101)在发送端发送的数据物理层波形中均匀插入参考符号；步骤102)使用锁相环路进行初步的载波同步；基于离散化的相位信息，通过基于因子图的消息传递算法，在检测器和译码器之间反复迭代消息进而恢复载波相位，实现最终的载波同步。本文提出一种基于锁相环路和消息传递算法的载波同步方法。该方法首先使用锁相环路进行载波同步并将相位模糊离散化，再通过基于因子图的消息传递算法，在检测器和译码器之间反复迭代消息来恢复载波相位。仿真结果表明，本文提出的方法可以有效解决直升机卫星通信周期中断信道下载波同步问题，以极少量的参考符号开销取得了良好的误比特率(BER)性能。

主权项

一种直升机卫星通信载波同步方法，所述方法包含：步骤101)在发送端发送的数据物理层波形中均匀插入参考符号；步骤102)使用锁相环路进行初步的载波同步；基于离散化的相位信息，通过基于因子图的消息传递算法，在检测器和译码器之间反复迭代消息进而恢复载波相位，实现最终的载波同步；所述步骤102)进一步包含：步骤102‑1)使用锁相环路进行载波跟踪，设输入锁相环的为基带信号y，输出锁相环的为载波同步之后的信号步骤102‑2)采用信道检测器判定是否被遮挡，得到信号被遮挡的位置，统计一帧被遮挡的次数，用H表示；步骤102‑3)根据步骤102‑2)的检测位置结果，将每帧按照被遮挡位置分为H组，由于每组相位不同，用θi表示第i组接收符号的随机模糊相位，Li表示第i组接收到的符号个数；设第i组第j个符号为则可以表示为：rji=xjiejθi+nji---(1)]]>其中，为对应的发送符号，为对应均值为0，方差为σ2的复高斯噪声；定义接收信号、发送信号和未知随机相位模糊的联合概率分布为p(r,x,θ)，对p(r,x,θ)进行概率分解，可得：p(r,x,θ)=p(θ)p(x)p(r|x,θ)=Πi=1Hp(θi)·Πi=1HΠj=1Lip(xji)·Πi=1HΠj=1Lip(rji|xji,θi)---(2)]]>结合(1)式，(2)中可写为p(rji|xji,θi)∝f(xji,θi),---(1)]]>其中，f(xji,θi)=1πσ2e-|rji-xjiejθi|2σ2---(2)]]>步骤102‑4)基于步骤102‑2)和步骤102‑3)的检测和分组结果，按照因子图规则，将发送符号节点观测函数节点和相位节点θi连接起来，构成因子图的检测部分；定义调制映射函数为φ，再将发送符号节点依次通过符号映射函数φ和交织映射连接到译码器，由此建立因子图；通过基于因子图的消息传递算法，在检测器和译码器之间反复迭代消息进而恢复载波相位，实现载波最终同步。