[发明专利]一种卫星载波叠加信号的帧结构及其解调方法

权利要求书

1.一种卫星载波叠加信号解调的方法，其特征在于，利用一帧结构，所述帧结构包括：引导帧、控制帧以及信息帧；所述控制帧用以两个地面站之间传输控制信息，调制方式为QPSK；所述信息帧用以两个地面站之间传输数据信息，调制方式包括QPSK、8PSK或16APSK；引导帧独特码分为两组，分别用于两个地面站，并用于区分载波叠加信号的来源；其中，每组所述引导帧独特码包括两个码型，分别加于QPSK调制信号的I路和Q路，两组所述引导帧独特码包括四个独特码码型；所述独特码码型采用m序列或golden序列伪随机码，所述四个独特码码型相互正交，所述卫星载波叠加信号解调的方法包括以下步骤：

所述两个地面站中，距离通信卫星距离较近的地面站发射上行信号时进行信号延迟，使得两个地面站发射的上行信号到达通信卫星的时间一致，从而保证两个地面站接收信号的引导帧保持正交；

本地站接收的卫星下行信号经下变频、采样、基带滤波后，产生正交基带信号，其中所述正交基带信号包含了本地站发送信号的基带分量和远端站发送信号的基带分量；

本地站信号参数估算模块利用本地站信号的引导帧独特码，与所述正交基带信号进行相关运算，估算出本地站发送信号的基带分量经卫星链路后的相位、幅度、时延信息；

本地站基带信号形成模块根据本地站发送数据，形成相应的本地站正交基带信号；

本地站基带信号校正模块利用估算出的本地站发送信号基带分量经卫星链路后的相位、幅度、时延信息，调整所述本地站正交基带信号参数，产生经卫星链路后的本地站基带信号复制；

本地站基带信号抵消模块利用本地站基带信号复制，抵消接收的所述正交基带信号中的本地站发送信号的基带分量，产生仅包含远端站发送信号的基带分量；

远端站信号参数估算模块利用远端站信号引导帧独特码，与远端站发送信号的基带分量进行相关运算，估算出远端站发送信号基带分量的相位、幅度信息；

远端站信号解调模块利用远端站发送信号基带分量的相位、幅度信息完成对远端站信号的解调，输出解调数据。

2.如权利要求1所述的一种卫星载波叠加信号解调的方法，其特征在于，所述两个地面站中，距离通信卫星距离较近的地面站发射上行信号时进行信号延迟，时延运算方法由以下公式表示：

式中，d为卫星地面站到通信卫星的距离，θ₁为卫星地面站所处的经、纬度，为同步通信卫星星下点的经度，为通信卫星星下点和卫星地面站的经度差，d_A为本地站A到通信卫星的距离，d_B为远端站B到通信卫星的距离，C为光速，τ为远端站B上行信号的时延补偿值，τ为正值表示本地站A与卫星的距离较远，τ为负值表示本地站A与卫星的距离较近。

3.如权利要求1所述的一种卫星载波叠加信号解调的方法，其特征在于，本地站输入信号由以下公式表示：

S(t)＝S_{A_down}(t)+S_{B_down}(t)

式中，S_{A_down}(t)是本地站A自身发射的、经过卫星转发的本地站下行信号，S_{B_down}(t)是远端站B发射的、经过卫星转发的远端站下行信号；ω_{i_A}、ω_{i_B}分别是来自本地站A、远端站B下行信号载波频率，其标称值相同，实际值有微小差别；分别是来自本地站A、远端站B下行信号的瞬时相位，A_A(t)、A_B(t)分别是来自本地站A、远端站B下行信号的瞬时幅度，它们的取值由所述帧结构和调制方式所决定，其频谱为滚降系数α的平方根升余弦函数。