[发明专利]基于GPU的多天线组阵卫星信号合成方法、装置及介质

说明书

本发明提供一种基于GPU的多天线组阵卫星信号合成方法、装置、介质及电子设备。本发明的基于GPU的多天线组阵卫星信号合成方法，包括：通过多路天线获取同一信号源的采样信号；对子信道进行第一预处理，确定子信道的中心频率；根据子信道的中心频率对采样信号进行第二预处理，确定基带信号；将基带信号进行第一级信道化和第二级信道化，确定目标合成信号，目标合成信号包括多种输出采样率的窄带信号。通过本发明能够在信号合成阶段分离卫星信号中的子信道和窄带信号，实现对窄带信号的多种目标输出采样率的匹配，再将窄带信号处理为目标合成信号，提高信号合成性能和信噪比增益能力。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体地，涉及一种基于GPU的多天线组阵卫星信号合成方法、装置、介质及电子设备。

背景技术

近年来随着卫星通信系统的不断发展，对高速率卫星通信的需求也不断增长调制阶数应需不断升高。由于调制阶数的升高，地面接收端需要获得更高的接收信号信噪比，以达到最低解调门限，目前广泛采用的信号合成方法为全频谱合成，以提高接收信号信噪比，全频谱合成方法包括时域全频谱合成和频域全频谱合成，其中，全频谱合成方法存在信号之间相关运算量大，硬件开销大，且时延补偿精度受限于采样率导致合成增益不够理想的问题；频域合成方法在深空通信领域得到了广泛的应用，其适用于宽带信号的合成，不适用于卫星信号的合成。

如今的卫星通信广泛采用频分多址(FDMA)接入的方式为用户分配不同的频段资源，信号内带宽内存在多个子信道，子信道内则广泛存在若干窄带信号，后端解调译码等处理模块的输入需要的是窄带信号。而在非合作卫星通信下，子信道的频点未知，呈非均匀分布，且不同子信道对有不同的目标输出采样率。接收端对于信号处理又有很高的实时性要求，传统的全频谱合成方法无法灵活配置需要分离的子信道频点，且无法满足多输出采样率的要求，不适用于非合作通信下的卫星信号的合成。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于GPU的多天线组阵卫星信号合成方法、装置、介质及电子设备。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种基于GPU的多天线组阵卫星信号合成方法。

可选地，通过多路天线获取同一信号源的采样信号；

对子信道进行第一预处理，确定所述子信道的中心频率；

根据所述子信道的中心频率对所述采样信号进行第二预处理，确定基带信号；

将所述基带信号进行第一级信道化和第二级信道化，确定目标合成信号，所述目标合成信号包括多种输出采样率的窄带信号。

可选地，所述基带信号进行第一级信道化和第二级信道化，确定目标合成信号，包括：

将所述基带信号通过第一级信道化进行线性移位处理，确定经过线性移位处理后的信号；

将经过所述线性移位处理后的所述基带信号通过第二级信道化进行循环移位处理，确定经过循环移位处理后的信号；

将所述经过循环移位处理后的信号进行离散傅里叶变换处理，确定目标合成信号。

可选地，所述方法还包括：

在所述将所述基带信号进行第一级信道化和第二级信道化的步骤之后，对所述多路天线的相同频点的处的窄带信号进行相位差分处理，确定相位差；

基于最小二乘法将所述相位差进行拟合处理，确定残余时延和相偏值；

根据所述残余时延对所述多路天线的相同频点处的窄带信号进行小数时延补偿处理；

根据所述相偏值对所述多路天线的相同频点处的窄带信号进行相位补偿处理。

可选地，所述根据所述子信道的中心频率对所述采样信号进行第二预处理，确定基带信号，包括：