CN108880632B - 多波束同步卫星系统中移动台越区切换的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多波束同步卫星系统中移动台越区切换的装置，涉及通信领域中的越区切换技术。移动台越区切换的装置利用捕获功率和信噪比的联合判断以及多路波束信号并行解调结构来实现自适应同步的无感越区。由滤波单元、控制单元、捕获单元、解调单元和信噪比单元组成。通过计算所有波束信号的捕获功率判断初始波束位置信息，再计算所有波束解调后的信噪比判断当前波束位置信息，实现自适应同步的越区切换，利用并行解调结构实现无感越区。采用了捕获功率和信噪比联合判断以及多路信号并行解调的设计，具有不需要对外交互信息的自适应同步和不中断通信的无感越区的特点，适用于多波束同步卫星系统中对通信中断率和位置信息保密性要求高的情况。

Description

多波束同步卫星系统中移动台越区切换的装置
技术领域
本发明涉及通信领域中的一种多波束同步卫星系统中移动台的越区切换的实现，可通过捕获功率和信噪比联合判断实现移动台的自适应同步无感越区的目的。
背景技术
随着多波束同步卫星系统应用的多样化,越来越多的移动台接收机需要面临从一个波束区域移动到另一个波束区域的问题，并且提出了不中断通信和自适应感知当前波束位置的要求。在以前的设计中，移动台在越区切换时需要外部基站提供额外的控制指令或者需要卫星发送额外的位置信息来协助越区切换，这样带来越区切换复杂度高、与外部交互信息多、无法自适应同步切换的问题。采用多波束同步卫星系统中移动台的越区切换技术来实现移动台的自适应同步无感越区具有重要的应用价值。
发明内容
本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种多波束同步卫星系统中移动台越区切换的装置。本发明能适应不中断通信、不需要交互、自适应同步的多波束同步卫星系统中移动台的越区切换。
本发明进一步解决的技术问题是：本发明通过捕获功率和信噪比联合判断以及多波束并行解调可以实现自适应同步的无感越区。
本发明的目的是这样实现的：
一种多波束同步卫星系统中移动台越区切换的装置，包括滤波单元1、捕获单元3、解调单元4和信噪比单元5，还包括控制单元2；所述的滤波单元1接收AD采样滤波后的数字基带信号进行滤波，并将滤波后得到的各路波束信号分别送入控制单元2和捕获单元3；捕获单元3分别对各路波束信号进行捕获，将捕获成功后功率最大的一路波束信号的波束信息反馈给控制单元2；控制单元2根据捕获单元3或信噪比单元5反馈的波束信息判断得到当前波束信号，将当前波束信号的波束信息和所有波束信号送入解调单元4；解调单元4以控制单元2反馈的波束信息为参考，对当前波束信号进行解调，用解调得到的辅助同步信息对其它各路波束信号分别进行解调处理，并将当前波束信号解调得到的信息输出到外部数据接口，同时将各路波束信号解调得到的信息送入信噪比单元5；信噪比单元5分别对各路波束信息进行信噪比估计，并将信噪比最大的一路波束信息反馈到控制单元2。
其中，AD采样滤波后的数字基带信号包括多波束同步卫星系统整个带宽内的全部波束信号，滤波单元1利用同一个时钟将各路波束的数字基带信号分别滤波出来。
其中，控制单元2根据捕获单元3或信噪比单元5反馈的波束信息判断得到当前波束信号的过程具体如下：
若捕获单元3捕获失败则继续等待，若捕获成功且信噪比单元5未开始工作，则控制单元2根据捕获单元3反馈回来的波束信息判断得到当前波束信号；若捕获单元3捕获成功且信噪比单元5已开始工作，则控制单元2根据信噪比单元5反馈回来的波束信息判断得到当前波束信号。
本发明与背景技术相比具有如下优点：
1.本发明不需要与移动台外的设备交互位置功率等信息，跟据捕获功率和信噪比联合判断可以自主判断当前波束位置信息，从而自主判断是否需要越区切换，具有自适应同步的能力。
2.本发明采用多波束信号并行解调的结构，在越区切换时可以实现不中断通信的无感越区。
3.本发明结构简单，实现复杂度低。
附图说明
图1是本发明的原理方框图。
图2是本发明控制单元的判断过程流程图。
具体实施方式
参照图1至图2，本发明包括滤波单元1、控制单元2、捕获单元3、解调单元4、信噪比单元5。图1是本发明的原理方框图，实施例按图1连接线路。其中滤波单元1其作用是将输入的全部波束带宽范围内的基带信号分解为各波束基带信号，控制单元2其作用是判断当前波束信息并输出，捕获单元3其作用是对各路波束信号分别捕获并判断捕获功率最高的波束，解调单元4其作用是对各路波束信号分别解调并根据输入的当前波束信息输出对应的解调信号，信噪比单元5其作用是对各路波束解调后的信号分别计算信噪比并判断信噪比最高的波束。
图2是控制单元的判断过程流程图。包括如下步骤：步骤S1,判断捕获单元3是否捕获成功，如果捕获失败继续等待；步骤S2,如果捕获单元3捕获成功且信噪比单元5未开始工作，则将捕获单元3反馈回来的当前波束信息输出给解调单元4；步骤S3,如果捕获单元3捕获成功且信噪比单元5已开始工作，则将信噪比单元5反馈回来的当前波束信息输出给解调单元4。
本发明简要工作原理如下：
移动台越区切换的装置在多波束同步卫星系统中可承担自适应同步的无感越区功能。
本发明基于现有的移动台越区切换方法，利用捕获功率和信噪比联合判断来决定当前波束信息，同时采用多波束信号并行解调的结构，根据判断得到的结果决定当前移动台所在的波束位置，从而选择输出相应的解调信号来实现越区切换。其内部主要由滤波单元1、控制单元2、捕获单元3、解调单元4、信噪比单元5组成。滤波单元完成各波束基带信号的分解。控制单元判断当前波束信息。捕获单元判断捕获功率最高的波束。解调单元完成各路波束信号的解调并输出当前波束的解调数据。信噪比单元判断信噪比最高的波束。
多波束同步卫星系统中移动台越区切换的工作过程如下：移动台接收多波束同步卫星系统中卫星转发的包含全部波束的整个带宽内的信号，经过AD采样滤波得到的数字基带信号送入滤波单元1，经过滤波分解为各个波束的基带信号。捕获单元3分别对每个波束信号捕获，在每个捕获计算周期结束后从捕获成功的所有波束信号中找到功率最高的波束，一旦有波束捕获成功则捕获单元3不再工作，将捕获功率最高的波束信息反馈给控制单元2。在捕获初始成功后，解调单元4刚开始工作，此时控制单元2以捕获单元3反馈回来的信息判定当前波束信息，信噪比单元5在解调单元4开始工作后启动，并以固定周期循环计算各波束解调信号的信噪比，同时将信噪比最高的波束信息反馈给控制单元2，从信噪比单元5开始反馈第一次信息开始控制单元2就以信噪比单元5反馈的信息作为当前波束信息。解调单元4对控制单元2输入的当前波束信号解调得到辅助同步信息，其它波束信号以该辅助同步信息为参考进行解调处理，将解调得到的所有波束信号全部送入信噪比单元5，同时输出当前波束的解调信号，完成多波束同步卫星系统中移动台越区切换的功能。

Claims (2)

1.一种多波束同步卫星系统中移动台越区切换的装置，包括滤波单元(1)、捕获单元(3)、解调单元(4)和信噪比单元(5)，其特征在于，还包括控制单元(2)；所述的滤波单元(1)接收AD采样滤波后的数字基带信号进行滤波，并将滤波后得到的各路波束信号分别送入控制单元(2)和捕获单元(3)，其中，AD采样滤波后的数字基带信号包括多波束同步卫星系统整个带宽内的全部波束信号；捕获单元(3)分别对各路波束信号进行捕获，将捕获成功后功率最大的一路波束信号的波束信息反馈给控制单元(2)；控制单元(2)根据捕获单元(3)或信噪比单元(5)反馈的波束信息判断得到当前波束信号，将当前波束信号的波束信息和所有波束信号送入解调单元(4)；解调单元(4)以控制单元(2)反馈的波束信息为参考，对当前波束信号进行解调，用解调得到的辅助同步信息对其它各路波束信号分别进行解调处理，并将当前波束信号解调得到的信息输出到外部数据接口，同时将各路波束信号解调得到的信息送入信噪比单元(5)；信噪比单元(5)分别对各路波束信息进行信噪比估计，并将信噪比最大的一路波束信息反馈到控制单元(2)。
2.根据权利要求1所述的多波束同步卫星系统中移动台越区切换的装置，其特征在于：控制单元(2)根据捕获单元(3)或信噪比单元(5)反馈的波束信息判断得到当前波束信号的过程具体如下：
若捕获单元(3)捕获失败则继续等待，若捕获成功且信噪比单元(5)未开始工作，则控制单元(2)根据捕获单元(3)反馈回来的波束信息判断得到当前波束信号；若捕获单元(3)捕获成功且信噪比单元(5)已开始工作，则控制单元(2)根据信噪比单元(5)反馈回来的波束信息判断得到当前波束信号。
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