專利名稱：海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)初始下行信號同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技木，特別涉及ー種海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)初始下行信號同步方法。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，衛(wèi)星通信作為地面通信的重要補(bǔ)充，日益體現(xiàn)出它的重要性；海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)是集全球海上常規(guī)通訊、遇險與安全通訊、特殊與戰(zhàn)備通訊于一體的實用性高科技產(chǎn)物。海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)用戶終端開機(jī)后首先需要進(jìn)行本地波束捜索，在搜索過程中需要獲得衛(wèi)星下行信號的定時位置信息，在完成初始下行信號同步后才能正確解析衛(wèi)星廣播信息并接入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)；因此初始下行信號同步是用戶終端入網(wǎng)過程中的重要步驟。在傳統(tǒng)技術(shù)中，初始下行信號同步是靠確認(rèn)HMSCH信道信號位置來完成的，但是由于實際信道中存在各種干擾信號，使得單純對HMSCH信道信號進(jìn)行相關(guān)來判斷其真實位置的做法并不可靠，在干擾嚴(yán)重的情況下采用該方法完成初始同步的時間很長甚至不能完成初始同步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)初始下行信號同步過程中實際存在的各種干擾信號及可能存在的較大初始頻偏對同步過程的影響，提出ー種抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定可靠且搜索速度快的海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)初始下行信號同步方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的方案是海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)初始下行信號同步方法，包括以下步驟a.首先進(jìn)行初始化操作，然后在一個復(fù)幀循環(huán)時間內(nèi)對HMB類型信號進(jìn)行相關(guān)并計算每次相關(guān)得到的信號強(qiáng)度，比較該復(fù)幀循環(huán)時間內(nèi)所有被相關(guān)到的HMB類型的信號強(qiáng)度，記錄信號強(qiáng)度最大的HMB類型信號的位置；b.以步驟a中記錄的信號強(qiáng)度最大的HMB類型信號的位置為起點(diǎn)，計時ー個復(fù)幀循環(huán)的時間，對下個復(fù)幀循環(huán)中相同位置的信號進(jìn)行HMB類型信號相關(guān)，若產(chǎn)生相關(guān)峰則認(rèn)為此位置有效，進(jìn)入步驟C，否則返回步驟a ；c.利用步驟b中相關(guān)到的HMB類型信號和本地存儲的相應(yīng)訓(xùn)練序列調(diào)制波形進(jìn)行對應(yīng)點(diǎn)相位誤差計算，通過相位誤差曲線斜率計算出頻偏值；d.用步驟c中計算出的頻偏值調(diào)整本地接收頻率，消除接收信號中存在的頻偏；e.以步驟b中產(chǎn)生相關(guān)峰的信號起始點(diǎn)為起點(diǎn)，將本地計時器清零并重新計時，對離此起點(diǎn)位置推后I幀時間的位置進(jìn)行SB類型信號相關(guān)，若產(chǎn)生相關(guān)峰則進(jìn)入步驟f，否則返回步驟a;f.以步驟e中新產(chǎn)生相關(guān)峰的信號起始點(diǎn)為起點(diǎn)，將本地計時器清零重新計時，對離此起點(diǎn)位置分別推后I幀、2幀、3幀和4幀時間的位置進(jìn)行NB類型信號相關(guān)，若此4處位置都產(chǎn)生相關(guān)峰則進(jìn)入步驟g，若此4處位置中有任何一處未產(chǎn)生相關(guān)峰則返回步驟a ；g.完成初始下行信號同步。進(jìn)ー步，步驟a中，比較該復(fù)幀循環(huán)時間內(nèi)所有被相關(guān)到的HMB類型的信號強(qiáng)度，記錄信號強(qiáng)度最大的HMB類型信號的位置的具體方法是采用ー個初始值為O的存儲器A來保存當(dāng)前相關(guān)到的HMB類型信號的最大信號強(qiáng)度，用另一個存儲器B來保存此HMB類型信號在ー個復(fù)幀循環(huán)內(nèi)的相對位置信息，在ー個復(fù)幀循環(huán)時間內(nèi)當(dāng)相關(guān)到ー個新的HMB類型信號吋，若其信號強(qiáng)度大于存儲器A里保存的值則將此信號強(qiáng)度保存至存儲器A中，并將對應(yīng)的位置信息保存到存儲器B中。進(jìn)ー步，步驟c中，利用步驟b中相關(guān)到的HMB類型信號和本地存儲的相應(yīng)訓(xùn)練序列調(diào)制波形進(jìn)行對應(yīng)點(diǎn)相位誤差計算，通過相位誤差曲線斜率計算出頻偏值的具體方法如下用戶終端接收到的基帶信號可以表示為·2π · Af .τ · sk=Irk+j · Qrk⑴其中rk表示接收端接收到的信號，Sk表示發(fā)送端發(fā)送的信號，ダ2π‘Λ .τ表示信號在信道傳輸過程中疊加上的頻偏，Irk表示接收端復(fù)信號rk的同相分量，Qrk表示接收端復(fù)信號rk的正交分量；上式中的Sk又可表示為sk=Isk+j · Qsk⑵其中Isk表不發(fā)射端復(fù)信號Sk的同相分量,Qsk表不發(fā)射端復(fù)信號Sk的正交分量；將式⑵帶入式(I)中可得Irk+j · Qrk= (Isk+j · Qsk) · (cos (2 π · Δ f · k · Τ) + j · sin (2 π · Δ f · k · Τ))
(3)將式(3)展開得Irk=Isk · cos (2 π · Δ f · k · Τ) -Qsk · sin (2 π · Δ f · k · Τ)(4)Qrk=Isk · sin (2 π *Af*k*T) +Qsk *cos (2 π · Δ f *k ·Τ)(5)再做如下運(yùn)算Qrk · Isk-Irk · Qsk= ((Isk)2+ (Qsk)2) sin (2 π · Δ f · k · Τ)(6)Irk · Isk+Qrk · Qsk= ((Isk)2+ (Qsk)2) cos (2 η · Δ f · k · Τ)(7)用式(6)除以式(7)可得
權(quán)利要求
1.海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)初始下行信號同步方法，其特征在于，包括以下步驟 a.首先進(jìn)行初始化操作，然后在一個復(fù)幀循環(huán)時間內(nèi)對HMB類型信號進(jìn)行相關(guān)并計算每次相關(guān)得到的信號強(qiáng)度，比較該復(fù)幀循環(huán)時間內(nèi)所有被相關(guān)到的HMB類型的信號強(qiáng)度，記錄信號強(qiáng)度最大的HMB類型信號的位置； b.以步驟a中記錄的信號強(qiáng)度最大的HMB類型信號的位置為起點(diǎn)，計時一個復(fù)幀循環(huán)的時間，對下個復(fù)幀循環(huán)中相同位置的信號進(jìn)行HMB類型信號相關(guān)，若產(chǎn)生相關(guān)峰則認(rèn)為此位置有效，進(jìn)入步驟C，否則返回步驟a ； c.利用步驟b中相關(guān)到的HMB類型信號和本地存儲的相應(yīng)訓(xùn)練序列調(diào)制波形進(jìn)行對應(yīng)點(diǎn)相位誤差計算，通過相位誤差曲線斜率計算出頻偏值； d.用步驟c中計算出的頻偏值調(diào)整本地接收頻率，消除接收信號中存在的頻偏； e.以步驟b中產(chǎn)生相關(guān)峰的信號起始點(diǎn)為起點(diǎn)，將本地計時器清零并重新計時，對離此起點(diǎn)位置推后I幀時間的位置進(jìn)行SB類型信號相關(guān)，若產(chǎn)生相關(guān)峰則進(jìn)入步驟f，否則返回步驟a ； f.以步驟e中新產(chǎn)生相關(guān)峰的信號起始點(diǎn)為起點(diǎn)，將本地計時器清零重新計時，對離此起點(diǎn)位置分別推后I幀、2幀、3幀和4幀時間的位置進(jìn)行NB類型信號相關(guān)，若此4處位置都產(chǎn)生相關(guān)峰則進(jìn)入步驟g，若此4處位置中有任何一處未產(chǎn)生相關(guān)峰則返回步驟a ； g.完成初始下行信號同步。
2.如權(quán)利要求I所述的海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)初始下行信號同步方法，其特征在于，步驟a中，比較該復(fù)幀循環(huán)時間內(nèi)所有被相關(guān)到的HMB類型的信號強(qiáng)度，記錄信號強(qiáng)度最大的HMB類型信號的位置的具體方法是 采用一個初始值為O的存儲器A來保存當(dāng)前相關(guān)到的HMB類型信號的最大信號強(qiáng)度，用另一個存儲器B來保存此HMB類型信號在一個復(fù)幀循環(huán)內(nèi)的相對位置信息，在一個復(fù)幀循環(huán)時間內(nèi)當(dāng)相關(guān)到一個新的HMB類型信號時，若其信號強(qiáng)度大于存儲器A里保存的值則將此信號強(qiáng)度保存至存儲器A中，并將對應(yīng)的位置信息保存到存儲器B中。
3.如權(quán)利要求I或2所述的海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)初始下行信號同步方法，其特征在于，步驟c中，利用步驟b中相關(guān)到的HMB類型信號和本地存儲的相應(yīng)訓(xùn)練序列調(diào)制波形進(jìn)行對應(yīng)點(diǎn)相位誤差計算，通過相位誤差曲線斜率計算出頻偏值的具體方法如下 用戶終端接收到的基帶信號可以表示為 rk=eJ ■2π . M.k.T · Sk=Irk+j · Qrk⑴ 其中rk表示接收端接收到的信號，Sk表示發(fā)送端發(fā)送的信號，示信號在信道傳輸過程中疊加上的頻偏，Irk表示接收端復(fù)信號rk的同相分量，Qrk表示接收端復(fù)信號rk的正交分量； 上式中的sk又可表示為 sk=I sk+j · Qsk(2) 其中Isk表不發(fā)射端復(fù)信號Sk的同相分量，Qsk表不發(fā)射端復(fù)信號Sk的正交分量； 將式(2)帶入式⑴中可得 Irk+j · Qrk= (Isk+j · Qsk) · (cos (2 η · Δ f · k · Τ) +j · sin (2 π · Δ f · k · Τ)) (3) 將式(3)展開得Irk=Isk · cos (2 τι · Δ f · k · Τ) -Qsk · sin (2 π · Δ f · k · Τ)(4)Qrk=Isk · sin (2 η · Δ f · k · T) +Qsk · cos (2 π · Δ f · k · Τ)(5) 再做如下運(yùn)算Qrk · Isk-Irk · Qsk= ((Isk)2+(Qsk)2) sin (2 π · Δ f · k · Τ)(6)Irk · Isk+Qrk · Qsk= ((Isk)2+ (Qsk)2) cos (2 η · Δ f · k · Τ)(7) 用式(6)除以式(7)可得
全文摘要
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，其公開了一種抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定可靠且搜索速度快的海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)初始下行信號同步方法。該方法采用強(qiáng)度判斷的方式排除干擾信號的影響，因為這些干擾信號雖然突發(fā)類型都和本地波束的HMSCH信道信號相同，但是其信號強(qiáng)度都比本地波束的HMSCH信道信號弱，同時在一個復(fù)幀循環(huán)內(nèi)必然會出現(xiàn)一次HMSCH信道信號，所以找到一個復(fù)幀循環(huán)內(nèi)信號強(qiáng)度最大的HMB類型信號即找到了本地波束HMSCH信道信號的可能真實位置，在計算出接收信號中存在的頻率偏移值并將其消除后，再利用SCH和BCCH信號特點(diǎn)及它們和HMSCH信號在一個復(fù)幀循環(huán)內(nèi)的位置關(guān)系精確定位HMSCH信道信號的起始位置。本發(fā)明適用于海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)用戶終端進(jìn)行初始下行信號同步。
文檔編號H04L27/26GK102710579SQ20121021962
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者吳仡, 王小沙, 王曉洪 申請人:成都天奧信息科技有限公司