卫星通信中突发信号的定时同步方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及卫星通信领域，具体而言，涉及一种卫星通信中突发信号的定时同步 方法和装置。
【背景技术】
[0002] 随着通信技术的发展，TDMA(TimeDivisionMultipleAccess，时分多址）也越来 越被广泛的使用，如第二代蜂窝系统中的GSM(GlobalSystemforMobileCommunication， 全球移动通信系统）制式和IS-136 (或称D-AMPS或ADC)制式中所用的多址技术。
[0003] 具体的，TDMA突发通信系统具有两个特点：第一，信号发送采用突发结构（其中， 突发结构是TDMA信道上的一个时隙中的消息格式），且网络为不同的用户分配不同的发送 时隙和接收时隙，TDMA突发通信系统的上述两个特点使得对于用户终端来说是不连续接收 信号的。要想使得用户终端能够连接接收信号，就要求用户的终端接收机能够准确判断其 接收的信号的突发位置，也就对终端的定时同步提出了要求，即在时间上同步是TDMA通信 系统正常工作的前提条件。
[0004] 实际中，对于采用了TDMA突发通信方式的卫星移动通信系统来说，存在两方面问 题：一方面由于终端自身的定时器件（如晶振）与网络侧发送定时器件不完全统一，这会导 致终端对接收信号采样时存在采样相偏，无法采到最佳样值点；另一方面由于终端自身的 定时器件具有一定不稳定性，这样，在终端处于高速运动时（如航空终端），即会导致采样 频偏的出现。以上两方面均会导致终端接收机解调性能恶化甚至失败，而如何解决上述两 方面的问题也是终端定时同步模块需要考虑的。
[0005] 通常来讲，TDMA突发通信方式的系统在设计突发结构时会在突发中加入唯一字或 同步头，这是一种具有高相关特性的序列，利用足够长度的唯一字或同步头以及其 自身的高相关特性便可解决寻找突发定时同步位置的问题。故为了解决上述接收机采样频 偏和采样相偏的问题，相关技术提供了一种利用唯一字相关性的定时同步方法，即利用定 时跟踪环路使得终端的定时器件与网络侧的发送定时器件相统一。
[0006] 发明人在研宄中发现，对于GMR-1(GE〇-MobileRadio,近地静止轨道移动无线通 信）系统来说，其突发类型中存在唯一字很短的突发（如NT3突发）甚至存在无唯一字的 突发（如DKAB突发），这就使得传统的利用唯一字相关性的定时同步方法不再适用。并且， 由于普通的定时跟踪环路存在跟踪速度慢且需要连续接收信号的特点，使得普通的定时跟 踪环路也不适用于突发结构的TDMA系统。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种卫星通信中突发信号的定时同步方法和装置，以快 速、准确的实现突发信号的接收机定时同步。
[0008] 第一方面，本发明实施例提供了一种卫星通信中突发信号的定时同步方法，包 括：
[0009] 对接收的突发信号进行滑窗计算，获取计算结果中最大值的所在位置；
[0010] 对最大值的所在位置进行位置滤波，得到带分数位的滤波位置；
[0011] 利用滤波位置的整数位对突发信号进行取数，得到整突发内的所有样值点数据， 其中，滤波位置的整数位为取突发数据的起始位置；
[0012] 利用滤波位置的分数位对所有样值点数据进行插值滤波，得到突发信号中各样值 点在最佳采样点的重建数据；其中，滤波位置的分数位为插值位置的分数位置。
[0013] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，该 卫星通信中突发信号的定时同步方法还包括：
[0014] 对滤波位置进行四舍五入计算，获取计算结果中的同步头判定位置；其中，计算结 果的整数位即同步头判定位置；
[0015] 利用同步头判定位置接收下一个突发信号。
[0016] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，卫 星通信中突发信号的定时同步方法中，对接收的突发信号进行滑窗计算，获取计算结果中 最大值的所在位置包括：
[0017] 将每个滑窗内接收的突发信号对应的唯一字，分别与本地唯一字进行相关运算， 获取运算结果中最大相关值对应的滑窗标识；
[0018] 和 / 或，
[0019] 计算每个滑窗内接收的突发信号的功率和，获取计算结果中最大功率和对应的滑 窗标识。
[0020] 结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种 可能的实施方式，其中，该卫星通信中突发信号的定时同步方法中，将每个滑窗内接收的突 发信号对应的唯一字，分别与本地唯一字进行相关运算，包括：
[0021] 根据公式Corr_Value(i) = |r(startjndeXi:a:startjndeXi+l-l)uH | 计算每个 滑窗内接收的突发信号对应的唯一字与本地唯一字的相关值；其中，Corr_Value表示相关 值，u表示本地存储的唯一字序列，i表示滑动次数，1 =aXlength(u)，length(u)表示u 的长度，start_indeXi表示第i次滑动时的滑窗起始位置，r表示输入的接收信号a倍采样 序列，H表示共轭转置。
[0022] 结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种 可能的实施方式，其中，该卫星通信中突发信号的定时同步方法中，计算每个滑窗内接收的 突发信号的功率和包括：
[0023] 根据公5
计算每个滑窗 内接收的突发信号的功率和；
[0024] 其中，P〇wer_Value表示功率和；r表示输入的接收信号a倍采样序列；i表示滑动 次数;m表示，为第i次滑动时小窗 n的起始位置；1表示小窗窗长。
[0025] 结合第一方面的第三种可能的实施方式或者第四种可能的实施方式，本发明实施 例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，该卫星通信中突发信号的定时同步方 法中，对最大值的所在位置进行位置滤波包括：
[0026] 根据公式
（?最大值的所在位置进行位置滤波； 其中，Pjn)为位置滤波之后的滤波位置Tjn)为对第n个突发进行滑窗求最值时确定的 最大值位置；A为滤波系数；e(n)为当前输入到模块的最大值位置与前一次的输出位置的 位置误差。
[0027] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，该 卫星通信中突发信号的定时同步方法中，利用滤波位置的整数位对突发信号进行取数，包 括：
[0028] 在起始位置向前的预设位置以及突发信号的长度向后的预设位置，对突发信号进 行取数。
[0029] 结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种 可能的实施方式，其中，该卫星通信中突发信号的定时同步方法中，利用滤波位置的分数位 对所有样值点数据进行插值滤波，包括：
[0030] 根据公3
，对所有样值点数据进行插值滤波计算； 其中，X为突发信号；y为输出的最佳采样点重建数据；1；为原采样间隔；T 新采样间隔； mk为基点索引
（为初始插值位置的基点索引；y为 位置滤波输出的滤波位置分数位分数间隔，〇< U〈1 A为插值滤波器系数。
[0031] 第二方面，本发明实施例还提供了一种卫星通信中突发信号的定时同步装置，包 括：
[0032] 最值获取部件，用于对接收的突发信号进行滑窗计算，获取计算结果中最大值的 所在位置；
[0033] 第一位置滤波部件，用于对最值获取部件获取的最大值的所在位置进行位置滤 波，得到带分数位的滤波位置；
[0034] 突发数据获取部件，用于利用第一位置滤波部件得到的滤波位置的整数位对突发 信号进行取数，得到整突发内的所有样值点数据，其中，滤波位置的整数位为取突发数据的 起始位置；
[0035] 插值滤波部件，用于利用第一位置滤波部件得到的滤波位置的分数位对突发数据 获取部件获取的所有样值点数据进行插值滤波，得到突发信号中各样值点在最佳采样点的 重建数据；其中，滤波位置的分数位为插值位置的分数位置。
[003