CN104333410A - 卫星信号搜索方法、装置及终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卫星信号搜索方法、装置及终端。所述方法包括：执行第一搜索；在识别到旁瓣信号后，执行第二搜索以确定出具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息：依据所述位置信息执行卫星信号跟踪。本发明实施例提供的卫星信号搜索方法、装置及终端，其在识别到旁瓣信号时，控制天线沿同一方向转过某个固定角度，以某一个频率采集扫星过程中获取到的不同位置对应的自动控制增益值，控制电机返回最大值处，并用圆锥扫描方式进行跟踪，以实现对准卫星，从而达到锁定卫星较强信号、稳定跟踪的技术效果，从而解决了现有技术中存在的误锁旁瓣而导致的接收信号差、跟踪不稳定的技术问题。

Description

卫星信号搜索方法、装置及终端
技术领域
本发明涉及卫星通讯技术领域，具体而言，涉及一种卫星信号搜索方法、装置及终端。
背景技术
对于在海域之中移动着的船舶而言，通常需要采用卫星通讯的方式实现大数据量的通信。
海事卫星通信系统(System of Maritime Satellite Communications)是利用通信卫星作为中继站的一种船舶无线电通信系统。它具有全球(目前南北极区除外)、全时、全天候、稳定、可靠、高质量、大容量和自动通信等显著优点，应用该系统可改善船舶营运和提高管理效率、密切船岸联系。国际海事卫星通信系统(INMARSAT)支持移动台之间、移动台与固定台之间、固定台与公众通信网用户之间的通信，主要由装在船舶(包括海上工作平台)上的海事卫星通信地球站(简称船站)、设在海岸上的海事卫星通信地球站(简称岸站)和海事通信卫星组成，其中：
船站是该系统的通信终端，现有技术中通常配有直径约1米的抛物面天线以及相应的通信设备，采用L波段，发射频率为1.6千兆赫频段，接收频率为1.5千兆赫频段。对于电报通信通常采用移相键控调制方式，发射速率为4800比特/秒，接收速率为1200比特/秒。对于电话通信通常采用调频方式。
岸站在该系统通信电路中起网络控制作用。通常地，其设有直径约13米的卡塞格林天线以及相应的通信设备，并与陆上通信网路相连接。采用C波段，发射频率为6千兆赫频段，接收频率为4千兆赫频段。为了消除无线电波在传播过程中的频率偏移的影响，还采用L波段的频率作为自动频率控制的导频，并作为岸站间业务电路和试验电路的频率。
海事通信卫星是该系统的中继站，转发船站和岸站所发信号。采用静止轨道卫星和球波束，按大西洋、太平洋和印度洋三个洋区配置。每颗卫星装有L→C波段和C→L波段的转发器，提供电报和电话(包括传真和数据传输)信道以及共用呼叫信道。每个电报信道以时分多址方式分为22条报路，电话信道采用单路单载波技术。
发明内容
对于所述船站而言，本发明人发现，船载卫星接收天线(例如抛物面天线)在搜索及跟踪卫星信号时，由于天线本身的特性，会先接收到旁瓣信号，然后再接收到主瓣信号，现有技术中如果一旦在搜索到卫星信号时就立即进行跟踪，则会导致船载卫星接收天线直接锁定于旁瓣处，由于此时信号太弱，从而使得达不到卫星信号高质量及稳定跟踪的目的。
基于此，本发明实施例的目的在于提供一种卫星信号搜索方法、装置及终端。
本发明实施例采用以下技术方案实现：
一种卫星信号搜索方法，包括：
执行第一搜索；
在识别到旁瓣信号后，执行第二搜索以确定出具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息：
依据所述位置信息执行卫星信号跟踪。
优选地，依据预先设定的本地经纬度信息及同步卫星所处经度信息计算得到一固定仰角；
以及，依据该固定仰角以及一预设的旋转速率进行方位旋转以执行所述第一搜索。
优选地，执行所述第二搜索的步骤包括：
依据所述固定仰角以及旋转速率进行方位旋转；
以预设频率采集方位旋转过程中接收到的卫星信号的自动控制增益值；
获取具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息，并依据该位置信息调整所述方位旋转。
优选地，依据所述位置信息采用圆锥扫描方法执行卫星信号跟踪。
一种卫星信号搜索装置，包括：
第一搜索单元，用于执行第一搜索以识别出旁瓣信号；
第二搜索单元，用于在旁瓣信号确定单元识别出旁瓣信号后，执行第二搜索以确定出具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息；
跟踪单元，用于依据所述位置信息执行卫星信号跟踪。
优选地，所述第一搜索单元包括：
第一计算模块，用于依据预先设定的本地经纬度信息及同步卫星所处经度信息计算得到一固定仰角；
搜索子模块，用于依据该固定仰角以及一预设的旋转速率进行方位旋转以执行所述第一搜索。
优选地，所述第二搜索单元包括：
驱动模块，用于依据所述固定仰角以及旋转速率进行方位旋转；以及进一步用于依据所述调整控制命令调整所述方位旋转；
采集模块，用于以预设频率采集方位旋转过程中接收到的卫星信号的自动控制增益值；
第二计算模块，用于获取具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息；
控制模块，用于依据该位置信息向所述驱动模块发送调整控制命令。
优选地，所述跟踪单元依据所述位置信息采用圆锥扫描方法执行卫星信号跟踪。
一种终端，包括如上述实施例所述的卫星信号搜索装置，具体地，所述装置包括：
第一搜索单元，用于执行第一搜索以识别出旁瓣信号；
第二搜索单元，用于在旁瓣信号确定单元识别出旁瓣信号后，执行第二搜索以确定出具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息；
跟踪单元，用于依据所述位置信息执行卫星信号跟踪。
通过上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的卫星信号搜索方法、装置及终端，其在识别到旁瓣信号时，控制天线(本实施例中为抛物面天线)沿同一方向转过某个固定角度(角度值与天线接收面的大小相关)，以某一个频率采集扫星过程中获取到的不同位置对应的自动控制增益值，控制电机返回最大值处，并用圆锥扫描方式进行跟踪，以实现对准卫星，从而达到锁定卫星较强信号、稳定跟踪的技术效果，从而解决了现有技术中存在的误锁旁瓣而导致的接收信号差、跟踪不稳定的技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的卫星信号搜索方法流程示意图；
图2为本发明实施例抛物面天线接收卫星信号时增益AGC示意图；
图3为本发明实施例提供的卫星信号搜索装置结构示意图；
图4为本发明实施例提供的第一搜索单元的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的第二搜索单元的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优异效果，下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1以及图2所示，本发明实施例提供了一种卫星信号搜索方法，包括：
S10、执行第一搜索；
S20、在识别到旁瓣信号100后，执行第二搜索以确定出具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息：
S30、依据所述位置信息执行卫星信号跟踪。
对卫星通讯信号进行搜索的方法为本领域技术人员所公知的技术，例如，在本发明实施例中，依据预先设定的本地经纬度信息及同步卫星所处经度信息计算得到一固定仰角；以及，依据该固定仰角以及一预设的旋转速率进行方位旋转以执行所述第一搜索。
在本发明实施例中，在执行所述第一搜索过程中，如若确定出捕获到了旁瓣信号100，并非立即对该当前的旁瓣信号100进行跟踪并将其用作当前的卫星通讯信号，而是继续执行第二搜索。
本实施例中，执行所述第二搜索的步骤包括：
S201、依据所述固定仰角以及旋转速率进行方位旋转；
S202、以预设频率采集方位旋转过程中接收到的卫星信号的自动控制增益值；
S203、获取具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息，并依据该位置信息调整所述方位旋转，例如，控制驱动电机来调整所述方位旋转，以调整至相应的位置处实时采集具有最大自动控制增益值的卫星信号。
在执行所述第二搜索时，在本实施例中，依据第一搜索期间所用到的所述固定仰角以及所述旋转速率进行方位旋转以执行所述第二搜索。当然，本领域的技术人员结合本发明的发明精神不难想到，在识别出旁瓣信号100之后，通过以某一频率采集扫星过程中获取到的不同位置对应的自动控制增益值的第二搜索方式可以多种多样，而非上述的仅仅一种实施方式。
本实施例中，依据所述位置信息采用圆锥扫描方法执行卫星信号跟踪。
例如，船载卫星天线工作过程中，天线会首先由事先设定的本地经纬度及同步卫星所处经度等信息计算出一个固定的仰角。控制天线调整至该仰角后以某一速度进行方位旋转搜星，在搜索过程中检测到卫星信号时，维持原速度转过固定角度，转动过程中以某一个频率采集扫星过程中获取到的不同位置对应的自动控制增益值，控制电机返回最大值处，后使用圆锥扫描方法进行跟踪。
参考图2所示，在识别到旁瓣信号100后，执行第二搜索，采用原第一搜索期间所用到的旋转速率V进行旋转搜星并维持一段时间T，以最终确定出主瓣信号200以及具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息，其中V*T的值为搜索到的所述旁瓣信号100的宽度的一半，在图2中，所述旁瓣信号100的宽度为L，在确定出主瓣信号200以及具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息之后，使用圆锥扫描方法进行跟踪。
可见，采用本发明实施例提供的卫星信号搜索方法，其在识别到旁瓣信号100时，控制天线沿同一方向转过某个固定角度，以某一个频率采集扫星过程中获取到的不同位置对应的自动控制增益值，控制电机返回最大值处，并用圆锥扫描方式进行跟踪，以实现对准卫星，从而达到锁定卫星较强信号、稳定跟踪的技术效果，从而解决了现有技术中存在的误锁旁瓣而导致的接收信号差、跟踪不稳定的技术问题。
如图3所示，本发明实施例还提供了一种卫星信号搜索装置，包括：
第一搜索单元10，用于执行第一搜索以识别出旁瓣信号100；
第二搜索单元20，用于在旁瓣信号100确定单元识别出旁瓣信号100后，执行第二搜索以确定出具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息；
跟踪单元30，用于依据所述位置信息执行卫星信号跟踪。
具体地，如图4所示，所述第一搜索单元10包括：
第一计算模块101，用于依据预先设定的本地经纬度信息及同步卫星所处经度信息计算得到一固定仰角；
搜索子模块102，用于依据该固定仰角以及一预设的旋转速率进行方位旋转以执行所述第一搜索。
在本发明实施例中，在所述第一搜索单元10执行所述第一搜索过程中，如若旁瓣信号100确定出了旁瓣信号100，跟踪单元30并非立即对该当前的旁瓣信号100进行跟踪并将其用作当前的卫星通讯信号，而是由第二搜索单元20继续执行第二搜索。
本实施例中，如图5所示，所述第二搜索单元20包括：
驱动模块201，用于依据所述固定仰角以及旋转速率进行方位旋转；以及进一步用于依据所述调整控制命令调整所述方位旋转；
采集模块202，用于以预设频率采集方位旋转过程中接收到的卫星信号的自动控制增益值；
第二计算模块203，用于获取具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息；
控制模块204，用于依据该位置信息向所述驱动模块201发送调整控制命令。
在执行所述第二搜索时，在本实施例中，所述第二搜索单元20依据第一搜索期间所用到的所述固定仰角以及所述旋转速率进行方位旋转以执行所述第二搜索。当然，同样地，本领域的技术人员结合本发明的发明精神不难想到，在识别出旁瓣信号100之后，通过延迟一定的搜索时间以找到主瓣信号200的第二搜索方式可以多种多样，而非上述的仅仅一种实施方式。
其中，所述跟踪单元30依据所述位置信息采用圆锥扫描方法执行卫星信号跟踪。
采用本发明实施例提供的卫星信号搜索装置，其在识别到旁瓣信号100时，控制天线沿同一方向转过某个固定角度，以某一个频率采集扫星过程中获取到的不同位置对应的自动控制增益值，控制电机返回最大值处，并用圆锥扫描方式进行跟踪，以实现对准卫星，从而达到锁定卫星较强信号、稳定跟踪的技术效果，从而解决了现有技术中存在的误锁旁瓣而导致的接收信号差、跟踪不稳定的技术问题。
相应地，本发明实施例还提供了一种终端，在实施例中，所述终端尤其是指船载终端，用于海事卫星通讯，包括如上述实施例所述的卫星信号搜索装置，具体地，参考图3所示，所述装置包括：
第一搜索单元10，用于执行第一搜索以识别出旁瓣信号100；
第二搜索单元20，用于在旁瓣信号100确定单元识别出旁瓣信号100后，执行第二搜索以确定出具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息；
跟踪单元30，用于依据所述位置信息执行卫星信号跟踪。
对于所述卫星信号搜索装置的详细介绍可参考上文，这里不再细述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种卫星信号搜索方法，其特征在于，包括：
执行第一搜索；
在识别到旁瓣信号后，执行第二搜索以确定出具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息：
依据所述位置信息执行卫星信号跟踪。
2.如权利要求1所述的卫星信号搜索方法，其特征在于，
依据预先设定的本地经纬度信息及同步卫星所处经度信息计算得到一固定仰角；
以及，依据该固定仰角以及一预设的旋转速率进行方位旋转以执行所述第一搜索。
3.如权利要求2所述的卫星信号搜索方法，其特征在于，执行所述第二搜索的步骤包括：
依据所述固定仰角以及旋转速率进行方位旋转；
以预设频率采集方位旋转过程中接收到的卫星信号的自动控制增益值；
获取具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息，并依据该位置信息调整所述方位旋转。
4.如权利要求1所述的卫星信号搜索方法，其特征在于，依据所述位置信息采用圆锥扫描方法执行卫星信号跟踪。
5.一种卫星信号搜索装置，其特征在于，包括：
第一搜索单元，用于执行第一搜索以识别出旁瓣信号；
第二搜索单元，用于在旁瓣信号确定单元识别出旁瓣信号后，执行第二搜索以确定出具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息；
跟踪单元，用于依据所述位置信息执行卫星信号跟踪。
6.如权利要求5所述的卫星信号搜索装置，其特征在于，所述第一搜索单元包括：
第一计算模块，用于依据预先设定的本地经纬度信息及同步卫星所处经度信息计算得到一固定仰角；
搜索子模块，用于依据该固定仰角以及一预设的旋转速率进行方位旋转以执行所述第一搜索。
7.如权利要求6所述的卫星信号搜索装置，其特征在于，所述第二搜索单元包括：
驱动模块，用于依据所述固定仰角以及旋转速率进行方位旋转；以及进一步用于依据所述调整控制命令调整所述方位旋转；
采集模块，用于以预设频率采集方位旋转过程中接收到的卫星信号的自动控制增益值；
第二计算模块，用于获取具有最大自动控制增益值的卫星信号的位置信息；
控制模块，用于依据该位置信息向所述驱动模块发送调整控制命令。
8.如权利要求7所述的卫星信号搜索装置，其特征在于，所述跟踪单元依据所述位置信息采用圆锥扫描方法执行卫星信号跟踪。
9.一种终端，其特征在于，包括如权利要求5-8任一项所述的卫星信号搜索装置。
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