[发明专利]高速突发数字解调方法和设备

说明书

本发明提供一种用于高速突发数字解调的方法和设备，其中方法包括：通过前端的预处理模块对接收到的信号进行处理；将预处理后的信号通过匹配滤波模块进行滤波处理；将匹配滤波后的信号通过数字AGC模块进行动态调整；将调整后的信号送入突发检测和捕获模块；将捕获后的突发信号通过定时同步模块以获得最佳采样点，变为单倍符号率的数据后送入载波恢复模块；以及将定时同步和载波恢复处理后的数据通过符号判决模块以进行符号判决，从而完成整个突发解调过程。利用本发明的方案，可以提高突发解调效率，具有良好的扩展性，在突发捕获、信号同步、运行速度及软硬件实现方面具有优势。

技术领域

本发明一般地涉及卫星通信领域。更具体地，本发明涉及卫星通信高速突发数字解调的方法和设备。

背景技术

国际通信卫星组织的第一代通信卫星于1965年投入商用，这标志着通信卫星真正进入了实用、提高与发展的新阶段。多年来，在全球通信、国防通信、应急通信、移动通信、广播电视以及边远地区通信等领域内，卫星通信系统都得以充分和迅速的发展，发挥着关键作用。随着卫星通信应用领域的不断拓展，人们对卫星通信的新体制、新技术进行了持续不断的探索，并取得了很大的提高和发展。

随着卫星通信事业的飞速发展，突发通信因广泛应用于卫星通信系统而被受到人们的关注。突发捕获与定时、载波同步技术又是高速突发解调系统中的关键技术。

高速突发数字解调系统主要针对的是不同用户终端时分突发信号的星上处理，为了保证不同用户终端在各自对应时隙发射信号而不发生碰撞、保证帧效率以及极小的漏帧率，在每次突发起始很短的时间内必须高概率地完成突发捕获。

卫星的上行信号来自多媒体组网中不同用户终端，并且存在多普勒频移和振荡器精确度等问题，这样就会使接收信号的载波和本地载波不完全同步，有一定的偏差，从而导致相位急剧变化，严重影响突发解调系统的性能。

目前，突发通信传输时通常在每个突发数据包前插入一个特定图案的前导字用于时钟和载波同步，前导字作为系统开销降低了数据传输效率，对于短突发数据包而言传输效率更低，不适应突发通信系统。

发明内容

本发明针对高速突发数字解调系统中如何提高突发捕获概率和实现定时、载波快速同步的问题，提出了一种高速突发数字解调方法的方案，本发明以现场可编程门阵列(“FPGA”)为硬件平台来实现高速突发数字解调，可以很大提高地突发解调效率，具有良好的扩展性，该高速突发数字解调方案在突发捕获、信号同步、运行速度及软硬件实现方面具有很大优势。

在一个方面中，本发明提供了一种用于高速突发数字解调的方法，该方法包括以下步骤：

1)通过前端的预处理模块对接收到的信号进行处理，包括对信号进行串并转化，划分为八路数据，然后进行数字下变频、CIC低通滤波、半带滤波以及并串转换；

2)将预处理后的信号通过匹配滤波模块进行滤波处理；

3)将匹配滤波后的信号通过数字AGC模块进行动态调整；

4)将调整后的信号送入突发检测和捕获模块；

5)将捕获后的突发信号通过定时同步模块以获得最佳采样点，变为单倍符号率的数据后送入载波恢复模块；以及

6)将通过定时同步和载波恢复处理后的数据通过符号判决模块进行符号判决，从而完成整个突发解调过程。

在一个实施例中，在步骤1)中，所述预处理模块配置用于实现降低数据速率的功能。

在一个实施例中，在步骤2)中，所述匹配滤波模块采用与发射端相匹配的滤波器，以对信道中的信号进行成型滤波，防止码间串扰的产生。

在一个实施例中，在步骤3)中，所述数字AGC模块配置用于实现对传输过程中不同强度的信号进行自动调节，使接收机在接收弱信号时具有较强增益，接收强信号时具有较弱增益。