卫星移动通信系统下行信号符号定时同步方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种卫星移动通信系统下行信号符号定时同步方法及装置，涉及卫星移动通信领域，能够实现卫星下行信号符号定时同步。本发明的方法主要为：对卫星下行信号符号定时同步所需的逻辑通道所在的时隙进行选通，并在所述逻辑通道中接收卫星下行信号；对所述卫星下行信号进行过采样，得到卫星下行信号的采样序列；对所述采样序列进行插值滤波处理，得到插值序列；根据所述插值序列，计算并获取所述卫星下行信号符号的定时误差；对所述定时误差进行高频分量滤波，得到滤波后的定时误差；根据所述滤波后的定时误差，计算下一个插值符号的插值位置。本发明的实施例主要用于实现卫星移动通信系统下行信号符号定时同步的过程中。
【专利说明】卫星移动通信系统下行信号符号定时同步方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信领域，具体涉及卫星移动通信领域，尤其涉及一种卫星移动通信系统下行信号符号定时同步方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着信息通信产业的发展，我国地面移动通信系统已经比较发达。然而，由于我国幅员辽阔、地理环境多样、人口分布不均，地面移动通信系统只覆盖了我国30%的国土面积，还剩下70%的国土面积缺少基础通信保障。而卫星移动通信系统则能够弥补地面移动通信系统的不足，其通过卫星有效的扩展卫星移动通信系统的覆盖范围，实现全部覆盖，甚至可以在全球范围内将用户终端接入公共或专用通信网。因此，卫星移动通信系统作为信息通信业的一个重要组成部分，在国家信息基础设施建设、维护国家全球政治经济利益、提升国家防灾应急能力等方面具有重要地位。
[0003]在卫星移动通信系统中，由于终端本地时钟频率的不稳定性，以及终端与卫星之间的相对移动，会导致信号的符号定时漂移。特别是航空终端，其移动速度最大可达到1000公里/小时。符号定时的误差会导致符号选通位置偏离最佳采样判决位置，从而造成信号信噪比的恶化，带来严重的系统性能损失。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种卫星移动通信系统下信号符号定时同步方法及装置，能够实现卫星下行信号符号定时同步。
[0005]为了达到上述目的，本发明的实施例提供以下方案:
[0006]一方面，本发明的实施例提供一种卫星移动通信系统下行信号符号定时同步方法，包括:
[0007]对卫星下行信号符号定时同步所需的逻辑通道所在的时隙进行选通，并在所述逻辑通道中接收卫星下行信号；
[0008]对所述卫星下行信号进行过采样，得到卫星下行信号的采样序列；
[0009]对所述采样序列进行插值滤波处理，得到插值序列；
[0010]根据所述插值序列，计算并获取所述卫星下行信号符号的定时误差；
[0011]对所述定时误差进行高频分量滤波，得到滤波后的定时误差；
[0012]根据所述滤波后的定时误差，计算下一个插值符号的插值位置。
[0013]另一方面，本发明的实施例还提供一种卫星移动通信系统下行信号符号定时同步装置，包括:
[0014]选通单元，用于对卫星下行信号符号定时同步所需的逻辑通道所在的时隙进行选通；
[0015]接收单元，用于在所述逻辑通道中接收卫星下行信号；
[0016]采样单元，用于对所述接收单元接收的所述卫星下行信号进行过采样，得到卫星下行信号的采样序列；
[0017]插值滤波单元，用于对所述采样单元得到的所述采样序列进行插值滤波处理，得到插值序列；
[0018]定时误差计算单元，用于根据所述插值滤波单元获取的所述插值序列，计算并获取所述卫星下行信号符号的定时误差；
[0019]定时误差滤波单元，用于对所述定时误差计算单元获取的所述定时误差进行高频分量滤波，得到滤波后的定时误差；
[0020]插值控制单元，用于根据所述定时误差滤波单元得到的所述滤波后的定时误差，计算下一个插值符号的插值位置。
[0021]本发明实施例提供的卫星移动通信系统下行信号符号定时同步方法及装置，通过对接收到的卫星下行信号进行采样、插值处理，并利用插值处理得到的插值序列计算得到了卫星下行信号符号的定时误差，进而将该定时误差进行高频分量滤波，并使用滤波后的定时误差，计算下一个插值符号的插值位置，实现了卫星移动通信系统下行信号符号定时同步。
[0022]并且在实现卫星移动通信系统下行信号符号定时同步时，仅通过对下行信号本身的处理实现，没有使用同步序列；并且其定时误差是根据插值序列计算得到，没有考虑具体的下行信号符号的形式，所以其可以广泛应用于各种卫星移动通信系统，使得可用性较高。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1示出了本发明的实施例提供的一种卫星移动通信系统下行信号符号定时同步方法的流程图；
[0024]图2示出了本发明的实施例提供的一种对所述采样序列进行插值滤波处理得到插值序列的方法流程图；
[0025]图3示出了本发明的实施例提供的插值序列示意图；
[0026]图4示出了本发明的实施例提供的一种计算并获取所述卫星下行信号符号的定时误差的方法流程图；
[0027]图5示出了本发明的实施例提供的一种根据所述滤波后的定时误差计算所述卫星下行信号的下一个符号的插值位置的方法流程图；
[0028]图6示出了本发明的实施例提供的一种卫星移动通信系统下行信号符号定时同步装置的组成框图；
[0029]图7示出了本发明的实施例提供的一种插值滤波单元的组成框图；
[0030]图8示出了本发明的实施例提供的一种定时误差计算单元的组成框图；
[0031]图9示出了本发明的实施例信噪比为OdB的同步误差示意图。
【具体实施方式】
[0032]本发明的实施例提供一种卫星移动通信系统下行信号符号定时同步方法，如图1所示，该方法包括:
[0033]101、对卫星下行信号符号定时同步所需的逻辑通道所在的时隙进行选通，并在所述逻辑通道中接收卫星下行信号。[0034]需要说明的是，在同步地球轨道(geostationary earth orbit, GEO)卫星移动通信系统中，基带符号速率为23.4kHz。系统信号帧采用时分复用(Time Division MultipleAccess, TDMA)结构。每个超帧包含4个多帧，每个多帧包含16个TDMA帧，每个TDMA帧的持续时间为40ms。每个TDMA帧又包含24个时隙，每个时隙包含78个半符号周期，每个半符号周期的持续时间为5/234ms。而在逻辑通道到物理信道的映射中，有一些信道采用固定预留的时隙分配方式，也有一些信道由信关站控制器在其它空闲时隙中分配。采用固定预留的时隙分配方式的信道，例如，频率校准信道(Frequency Correction Channel, FCCH)、公共空闲信道(CICH)和广播控制信道(Broadcast Control Channel，BCCH)。如表1所示。其中SIRFN表示系统信息相关的帧号，PC6d表示6时隙下行物理信道，PCRTN表示物理信道相关的时隙号。而业务信道(Traffic Channel，TCH)则由信关站控制器在其它空闲时隙中分配。
【权利要求】
1.一种卫星移动通信系统下行信号符号定时同步方法，其特征在于，包括:对卫星下行信号符号定时同步所需的逻辑通道所在的时隙进行选通，并在所述逻辑通道中接收卫星下行信号；对所述卫星下行信号进行过采样，得到卫星下行信号的采样序列；对所述采样序列进行插值滤波处理，得到插值序列；根据所述插值序列，计算并获取所述卫星下行信号符号的定时误差；对所述定时误差进行高频分量滤波，得到滤波后的定时误差；根据所述滤波后的定时误差，计算所述卫星下行信号下一个插值符号的插值位置。
2.根据权利要求1所述的卫星移动通信系统下行信号符号定时同步方法，其特征在于，对所述采样序列进行插值滤波处理，得到插值序列具体为:根据插值控制器提供的插值位置进行内插值的计算，得到内插值，所述插值位置为映射到所述采样序列的采样点整数索引、小数索引；按照内插值的输出顺序将所述内插值输出，得到插值序列。
3.根据权利要求1或2所述的卫星移动通信系统下行信号符号定时同步方法，其特征在于，根据所述插值序列，计算 并获取所述卫星下行信号符号的定时误差具体为:从所述插值序列中选取三个内插值，第一、第二个内插值为位于所述卫星下行信号前后两个符号最佳采样判决位置的内插值，第三内插值为位于所述卫星下行信号前后两个符号最佳采样判决位置中间的内插值；根据所述三个内插值，计算得到所述卫星下行信号符号的定时误差。
4.根据权利要求3所述的卫星移动通信系统下行信号符号定时同步方法，其特征在于，根据所述滤波后的定时误差，计算下一个插值符号的插值位置具体为:根据所述滤波后的定时误差、所述插值序列的采样周期、所述采样序列的采样周期、当前内插值对应的插值位置，计算下一内插值对应的插值位置。
5.一种卫星移动通信系统下行信号符号定时同步装置，其特征在于，包括:选通单元，用于对卫星下行信号符号定时同步所需的逻辑通道所在的时隙进行选通；接收单元，用于在所述逻辑通道中接收卫星下行信号；采样单元，用于对所述接收单元接收的所述卫星下行信号进行过采样，得到卫星下行信号的采样序列；插值滤波单元，用于对所述采样单元得到的所述采样序列进行插值滤波处理，得到插值序列；定时误差计算单元，用于根据所述插值滤波单元获取的所述插值序列，计算并获取所述卫星下行信号符号的定时误差；定时误差滤波单元，用于对所述定时误差计算单元获取的所述定时误差进行高频分量滤波，得到滤波后的定时误差；插值控制单元，用于根据所述定时误差滤波单元得到的所述滤波后的定时误差，计算下一个插值符号的插值位置。
6.根据权利要求5所述的卫星移动通信系统下行信号符号定时同步装置，其特征在于，所述插值滤波单元包括:插值计算模块，用于根据插值控制单元提供的插值位置进行内插值的计算，得到内插值，所述插值位置为映射到所述采样序列的采样点整数索引、小数索引；插值序列生成模块，用于按照内插值的输出顺序将所述插值计算模块得到的所述内插值输出，得到插值序列。
7.根据权利要求5或6所述的卫星移动通信系统下行信号符号定时同步装置，其特征在于，所述定时误差计算单元包括:选取模块，用于从所述插值序列中选取三个内插值，第一、第二个内插值为位于所述卫星下行信号前后两个符号最佳采样判决位置的内插值，第三内插值为位于所述卫星下行信号前后两个符号最佳采样判决位置中间的内插值；定时误差计算模块，用于根据所述选取模块选取的所述三个内插值，计算得到所述卫星下行信号符号的定时误差。
8.根据权利要求6所述的卫星移动通信系统下行信号符号定时同步装置，其特征在于，所述插值控制单元具体用于:根据所述滤波后的定时误差、所述插值序列的采样周期、所述采样序列的采样周期、当前内插值对应的插值 位置，计算下一内插值对应的插值位置。
【文档编号】H04B7/185GK103648156SQ201310730864
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】刘解华, 刘斌彬, 敬军 申请人:北京华力创通科技股份有限公司