一种信道探测参考信号发送方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及卫星通信技术领域，具体涉及一种信道探测参考信号发送方法、装置及系统。


背景技术：

2.低轨卫星星座是由许多编队飞行的低轨卫星组成的，这许多编队飞行的低轨卫星能够通过协作的方式来优化对地面的测绘性能，并通过多颗卫星轮询覆盖的方式减少重访周期。通常的，在低轨卫星上承载有合成孔径雷达成像能力，合成孔径雷达成像具有高精度的特点，能够对地面测绘区域进行亚米级的定位。然而，目前低轨卫星上具备的合成孔径雷达成像能力和通信能力无法有效的融合，如何使低轨卫星实现感知通信技术的一体化是亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明目的在于提供一种信道探测参考信号发送方法、装置及系统，解决低轨卫星感知通信一体化等技术问题。
4.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种信道探测参考信号发送方法，应用于低轨卫星，所述方法包括：配置信道探测参考信号srs资源集，所述srs资源集包括至少一个通信信号srs资源和至少一个雷达成像信号srs资源；向地面终端发送所述srs资源集；接收所述地面终端发送的信道探测参考信号和线性调频信号；根据所述线性调频信号生成雷达成像图像；根据所述雷达成像图像获得所述地面终端的位置信息；根据所述位置信息，调整所述低轨卫星的通信配置。
5.一些可选的实施方式中，所述向地面终端发送所述srs资源集包括：分别使用不同的时域资源发送所述至少一个通信信号srs资源和所述至少一个雷达成像信号srs资源，且分别使用不同的频域资源发送所述至少一个通信信号srs资源。
6.一些可选的实施方式中，所述至少一个通信信号srs资源中的每个包括以下信息中的至少一个：所述信道探测参考信号的时间、频率、周期信息；所述至少一个雷达成像信号srs资源中的每个包括以下信息中的至少一个：所述线性调频信号的时间、频率、周期信息。
7.一些可选的实施方式中，所述调整所述低轨卫星的通信配置包括：当满足第一条件时，切换当前通信波束；或者，当满足第二条件时，所述低轨卫星切断与所述地面终端的通信。
8.一些可选的实施方式中，所述切换当前通信波束包括：
根据所述位置信息获得所述地面终端的成像像素的方位向像素索引；当所述方位向像素索引超过第一阈值时，将所述当前通信波束切换为与所述当前通信波束相邻的波束。
9.一些可选的实施方式中，所述低轨卫星切断与所述地面终端的通信包括：根据所述位置信息获得所述地面终端的成像像素的方位向像素索引，作为第一索引；当所述第一索引超过第二阈值时，所述低轨卫星向与所述低轨卫星相邻的低轨卫星请求相邻低轨卫星的雷达成像图像，以及获得成像像素的方位向像素索引，作为第二索引；当所述第二索引超过第三阈值时，所述低轨卫星切断与所述地面终端的通信，以触发所述与所述低轨卫星相邻的低轨卫星与所述地面终端通信。
10.根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种信道探测参考信号发送方法，应用于地面终端，所述方法包括：接收低轨卫星发送的srs资源集，所述srs资源集包括至少一个通信信号srs资源和至少一个雷达成像信号srs资源；响应于所述至少一个通信信号srs资源，生成并向所述低轨卫星发送信道探测参考信号；响应于所述至少一个雷达成像信号srs资源，生成并向所述低轨卫星发送线性调频信号；向所述低轨卫星发送所述信道探测参考信号和所述线性调频信号，以使所述低轨卫星根据所述线性调频信号生成雷达成像图像，之后根据所述雷达成像图像获得所述地面终端的位置信息，并根据所述位置信息，调整所述低轨卫星的通信配置。
11.根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种信道探测参考信号发送装置，设置于低轨卫星，所述装置包括：配置模块，用于配置srs资源集，所述srs资源集包括至少一个通信信号srs资源和至少一个雷达成像信号srs资源；收发模块，用于向地面终端发送所述srs资源集，并接收所述地面终端发送的信道探测参考信号和线性调频信号；处理模块，用于根据所述线性调频信号生成雷达成像图像，并根据所述雷达成像图像获得所述地面终端的位置信息，以及根据所述位置信息，调整所述低轨卫星的通信配置。
12.根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种信道探测参考信号发送装置，设置于地面终端，所述装置包括：接收模块，用于接收低轨卫星发送的srs资源集，所述srs资源集包括至少一个通信信号srs资源和至少一个雷达成像信号srs资源；处理模块，用于响应于所述至少一个通信信号srs资源，生成并向所述低轨卫星发送信道探测参考信号；响应于所述至少一个雷达成像信号srs资源，生成并向所述低轨卫星发送线性调频信号；发送模块，用于向所述低轨卫星发送所述信道探测参考信号和所述线性调频信号，以使所述低轨卫星根据所述线性调频信号生成雷达成像图像，之后根据所述雷达成像
图像获得所述地面终端的位置信息，并根据所述位置信息，调整所述低轨卫星的通信配置。
13.根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种通信系统，包括至少一个低轨卫星和至少一个地面终端，所述至少一个低轨卫星中的每个低轨卫星用于执行如上述信道探测参考信号发送方法对应的操作；所述至少一个地面终端用于执行如上述信道探测参考信号发送方法对应的操作。
14.根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令运行时使计算设备执行如上述信道探测参考信号发送方法对应的操作。
15.根据本发明上述实施例提供的方案，通过配置信道探测参考信号srs资源集，所述srs资源集包括至少一个通信信号srs资源和至少一个雷达成像信号srs资源；向地面终端发送所述srs资源集；接收所述地面终端发送的信道探测参考信号和线性调频信号；根据所述线性调频信号生成雷达成像图像；根据所述雷达成像图像获得所述地面终端的位置信息；根据所述位置信息，调整所述低轨卫星的通信配置。通过上述方式，本发明可以实现低轨卫星的感知通信一体化。
附图说明
16.图1示出了本发明实施例提供的信道探测参考信号发送方法流程图；图2示出了本发明实施例提供的srs资源集的其中一个配置示意图；图3示出了本发明实施例提供的srs资源集的其中一个配置示意图；图4示出了本发明实施例提供的srs资源集的其中一个配置示意图；图5示出了本发明实施例提供的应用于地面终端的信道探测参考信号发送方法流程图；图6示出了本发明实施例提供的信道探测参考信号发送装置的结构示意图；图7示出了本发明实施例提供的应用于地面终端的信道探测参考信号发送装置的结构示意图。
具体实施方式
17.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
18.图1示出了本发明实施例提供的信道探测参考信号发送方法流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：步骤11，配置信道探测参考信号srs资源集，所述srs资源集包括至少一个通信信号srs资源和至少一个雷达成像信号srs资源；步骤12，向地面终端发送所述srs资源集；步骤13，接收所述地面终端发送的信道探测参考信号和线性调频信号；步骤14，根据所述线性调频信号生成雷达成像图像；步骤15，根据所述雷达成像图像获得所述地面终端的位置信息；
步骤16，根据所述位置信息，调整所述低轨卫星的通信配置。
19.该实施例中，通过配置信道探测参考信号srs资源集，所述srs资源集包括至少一个通信信号srs资源和至少一个雷达成像信号srs资源；向地面终端发送所述srs资源集；接收所述地面终端发送的信道探测参考信号和线性调频信号；根据所述线性调频信号生成雷达成像图像；根据所述雷达成像图像获得所述地面终端的位置信息；根据所述位置信息，调整所述低轨卫星的通信配置。可以实现低轨卫星的感知通信一体化。
20.在本发明一些实施方式中，低轨卫星上承载有合成孔径雷达成像能力，合成孔径雷达成像所使用的载频频段与低轨卫星通信所使用的载频频段接近，因此，通信信号的收发波束与合成孔径雷达的成像信号的收发波束相同。
21.在本发明一些实施方式中，信道探测参考信号通过srs资源集的方式进行灵活配置，如图2所示，图2示出了本发明实施例提供的srs资源集的其中一个配置示意图，在一个子帧里配置了两个srs资源，两个srs资源分别占据不同的时间资源，且有不同的梳状结构。srs资源集可以提供一个占据整个可用宽带的资源，且具有固定长度，与传统的线性调频信号类似，此外，srs资源集可以配置成周期发送，与合成孔径雷达成像所需的周期发送线性调频信号相似，因此图3示出了本发明实施例提供的srs资源集的其中一个配置示意图，低轨卫星通过srs资源集，将srs目的配置为通信信号srs资源和雷达成像信号srs资源，且周期发送，通信信号srs资源用于上行通信信道估计，也就是低轨卫星通过通信信号srs资源测量上行通信信道。雷达成像信号srs资源用于地面终端发送线性调频信号。
22.在本发明一些实施方式中，线性调频信号的发送需要按方位向分辨率的要求设定对应的prf。如图3所示，一个子帧内配置了一个雷达成像信号srs。如果设定的prf的周期小于一个子帧的长度，则在一种实施方式中可以通过在一个子帧内配置两个srs资源，并且均配置为雷达成像信号srs来提升线性调频信号的prf。图4示出了本发明实施例提供的srs资源集的其中一个配置示意图。在一个子帧内配置两个雷达成像信号srs，由于其他上行信号可能对雷达成像信号srs带来干扰，因此一种实施方式中配置信息同时指示关闭其他上行传输，也就是地面终端只传输如图4所示配置的线性调频信号。
23.在本发明一些实施方式中，所述向地面终端发送所述srs资源集包括：分别使用不同的时域资源发送所述至少一个通信信号srs资源和所述至少一个雷达成像信号srs资源，且分别使用不同的频域资源发送所述至少一个通信信号srs资源。
24.该实施例中，多个通信信号srs资源可以占据相同的时域资源，但是不能占用相同的频域资源。
25.在本发明一些实施方式中，所述至少一个通信信号srs资源中的每个包括以下信息中的至少一个：所述信道探测参考信号的时间、频率、周期信息；所述至少一个雷达成像信号srs资源中的每个包括以下信息中的至少一个：所述线性调频信号的时间、频率、周期信息。
26.该实施例中，通信信号srs资源的配置信息包括但不限于信道探测参考信号的时间、频率、周期信息，并且配置信息指示该资源用途为非合成孔径雷达用途中的一个，例如波束管理，基于码本的srs、基于非码本的srs、上行cqi测量中的一个；雷达成像信号srs资源的配置信息包括但不限于线性调频信号的时间、频率、周期信息，并且配置信息指示该资源用途为合成孔径雷达srs。
27.在本发明一些实施方式中，所述调整所述低轨卫星的通信配置包括：当满足第一条件时，切换当前通信波束；或者，当满足第二条件时，所述低轨卫星切断与所述地面终端的通信。
28.在本发明一些实施方式中，所述切换当前通信波束包括：根据所述位置信息获得所述地面终端的成像像素的方位向像素索引；当所述方位向像素索引超过第一阈值时，将所述当前通信波束切换为与所述当前通信波束相邻的波束。
29.该实施例中，低轨卫星根据位置信息获得地面终端在成像图像中的像素位置，当终端成像像素的方位向索引超过第一阈值时，对应到地面地理关系上，就是指随着低轨卫星的运动，地面终端已经接近当前通信波束的边缘，并且进入与当前通信波束相邻的波束服务范围内，因此可以判断进行切换当前通信波束，将当前与地面进行通信的波束切换为与当前通信波束相邻的波束。
30.在本发明一些实施方式中，所述低轨卫星切断与所述地面终端的通信包括：根据所述位置信息获得所述地面终端的成像像素的方位向像素索引，作为第一索引；当所述第一索引超过第二阈值时，所述低轨卫星向与所述低轨卫星相邻的低轨卫星请求相邻低轨卫星的雷达成像图像，以及获得成像像素的方位向像素索引，作为第二索引；当所述第二索引超过第三阈值时，所述低轨卫星切断与所述地面终端的通信，以触发所述与所述低轨卫星相邻的低轨卫星与所述地面终端通信。
31.该实施例中，随着低轨卫星的运动，地面终端进入到当前与地面终端通信的低轨卫星的波束覆盖边缘，并且进入与当前低轨卫星相邻的低轨卫星的波束覆盖范围内，此时两颗低轨卫星均能接收到地面终端发送的线性调频信号，并分别进行成像，在当前与地面终端通信的低轨卫星成像中，地面终端成像像素在方位向的远点，在与当前低轨卫星相邻的低轨卫星成像中，地面终端的成像像素在方位向的近点，并且两幅成像图中像素点均超过了阈值，因此需要进行服务卫星的切换，先切断当前低轨卫星与地面终端的通信，触发与当前低轨卫星相邻的低轨卫星与地面终端通信。
32.图5示出了本发明实施例提供的应用于地面终端的信道探测参考信号发送方法流程图，如图5所示，该方法包括以下步骤：步骤51，接收低轨卫星发送的srs资源集，所述srs资源集包括至少一个通信信号srs资源和至少一个雷达成像信号srs资源；步骤52，响应于所述至少一个通信信号srs资源，生成信道探测参考信号；响应于所述至少一个雷达成像信号srs资源，生成线性调频信号；步骤53，向所述低轨卫星发送所述信道探测参考信号和所述线性调频信号，以使所述低轨卫星根据所述线性调频信号生成雷达成像图像，之后根据所述雷达成像图像获得所述地面终端的位置信息，并根据所述位置信息，调整所述低轨卫星的通信配置。
33.该实施例中，地面终端响应于通信信号srs资源，生成基于zc序列的srs信号。响应于雷达成像信号srs资源，生成线性调频信号。由于终端使用ofdm调制方式，因此可以在频率生成线性调频信号，并通过ifft运算后获得时域线性调频信号。在地面终端生成信道探
测参考信号和线性调频信号之后，根据srs资源的配置信息指示的时间分别进行发送。
34.图6示出了本发明实施例提供的信道探测参考信号发送装置60的结构示意图。如图6所示，该装置包括：配置模块61，用于配置srs资源集，所述srs资源集包括至少一个通信信号srs资源和至少一个雷达成像信号srs资源；收发模块62，用于向地面终端发送所述srs资源集，并接收所述地面终端发送的信道探测参考信号和线性调频信号；处理模块63，用于根据所述线性调频信号生成雷达成像图像，并根据所述雷达成像图像获得所述地面终端的位置信息，以及根据所述位置信息，调整所述低轨卫星的通信配置。
35.图7示出了本发明实施例提供的应用于地面终端的信道探测参考信号发送装置70的结构示意图。如图7所示，该装置包括：接收模块71，用于接收低轨卫星发送的srs资源集，所述srs资源集包括至少一个通信信号srs资源和至少一个雷达成像信号srs资源；处理模块72，用于响应于所述至少一个通信信号srs资源，生成信道探测参考信号；响应于所述至少一个雷达成像信号srs资源，生成线性调频信号；发送模块73，用于向所述低轨卫星发送所述信道探测参考信号和所述线性调频信号，以使所述低轨卫星根据所述线性调频信号生成雷达成像图像，之后根据所述雷达成像图像获得所述地面终端的位置信息，并根据所述位置信息，调整所述低轨卫星的通信配置。
36.需要说明的是，该实施例是与上述方法实施例对应的装置实施例，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
37.本发明实施例提供了一种通信系统，包括至少一个低轨卫星和至少一个地面终端，所述至少一个低轨卫星中的每个低轨卫星用于执行上述任意方法实施例中的信道探测参考信号发送方法；所述至少一个地面终端用于执行上述任意方法实施例中的信道探测参考信号发送方法。
38.本发明实施例提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令运行时使计算设备执行上述任意方法实施例中的信道探测参考信号发送方法。
39.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。