CN115801111B - 一种实现mf-tdma信号用户时隙数据分离的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现MF‑TDMA信号用户时隙数据分离的方法，涉及卫星通信信号处理技术领域，接收主站信号解调译码得到译码数据；对译码数据进行链路层协议解析，还原出网络资源分配信令，并获取时隙分配表，从中获取各用户时隙的绝对时间起点值和时间长度信息；接收TDMA载波，得到实际时隙检测时间，结合各用户时隙的绝对时间起点值进行全网时间同步，对各时隙数据进行用户ID标注，实现时隙数据分离，输出各用户时隙的时间起点和时间长度信息。本发明解析主站时隙分配信令，再结合载波各时隙实际出现时间完成全网的时间同步，得到各用户时隙的时间起点和时隙长度信息，为定位处理提供分离后的各用户数据源，提高了定位精度。
Description
技术领域
本发明涉及卫星通信信号处理技术领域，具体的说，是一种实现MF-TDMA信号用户时隙数据分离的方法。
背景技术
在VSAT（Very Small Aperture Terminal，甚小天线地球站）卫星通信系统中，移动目标使用卫星通信体制MF-TDMA（多频时分多址，MultiFrequency-Time DivisionMultiple Access）方式通信越来越多，当前的定位手段越来越难实现对目标的精准定位，这是因为目标系统采用了MF-TDMA方式后，目标信号在各个TDMA周期处于不同的时频位置，并且随着时间实时变化，通过传统的手段很难从MF-TDMA系统中直接获取仅包含目标信号的数据，迫切需要一种能够实现MF-TDMA信号用户时隙数据分离的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现MF-TDMA信号用户时隙数据分离的方法，能够实现对目标VSAT网（由众多甚小天线地球站组成的卫星通信网）内各用户进行时隙数据的精确分离，为定位处理提供数据源。
本发明通过下述技术方案解决上述问题：
一种实现MF-TDMA信号用户时隙数据分离的方法，包括：
步骤S10、接收目标VSAT网主站信号，对主站信号进行解调译码得到译码数据；
步骤S20、对译码数据进行链路层协议解析，实时还原出网络管理系统NMS广播的网络资源分配信令，并从网络资源分配信令中获取网络管理系统内各TDMA用户的时隙分配表，从中获取各用户时隙的绝对时间起点值和时间长度信息；
步骤S30、接收VSAT网时分多址TDMA载波，从中检测出各时隙数据，并对各时隙加上时间戳信息得到实际时隙检测时间；
步骤S40、根据时隙分配表中的各用户时隙的绝对时间起点值和所述实际时隙检测时间进行全网时间同步；
步骤S50、在全网时间同步的基础上，根据时隙分配表对检测到的各时隙数据标注身份标识号ID信息，实现用户时隙数据分离，同时根据时隙分配表输出各用户时隙的时间起点和时间长度信息。
所述步骤S10具体包括：根据主站信号的调制方式、编码方式和码率信息对下行信号进行解调输出软信息数据，对软信息数据进行译码、去扰和CRC校验后，根据全球定位系统/北斗定位系统GPS/BD时间进行标记精确时间信息，得到译码数据。
所述步骤S20包括：
步骤S21、根据目标网络链路层协议对译码数据进行拼接，得到网络资源分配信令帧；
步骤S22、根据已知信令格式从网络资源分配信令帧中找出时隙分配表信令帧，并根据时隙分配信令格式解析出VSAT网内各用户的时隙分配表，时隙分配表包括各时隙相对于时隙分配表信令帧的帧起点的时间偏移量和时间长度信息；
步骤S23、把时隙分配表信令帧的时间戳信息加上所述时间偏移量得到各用户时隙的绝对时间起点值，时隙分配表信令帧的时间戳信息为检测到该帧时当前的GPS/BD绝对时间。
所述步骤S30具体包括：
步骤S31、对各载波进行DDC处理，得到各载波基带数据；
步骤S32、对基带数据进行时隙检测，得到各时隙数据，并根据GPS/BD时间对各时隙标记绝对时间值，得到实际时隙检测时间。
所述步骤S40具体包括：
步骤S41、根据先验值确定所述各用户时隙的绝对时间起点值与实际时隙检测时间的相对时间差值，该相对时间差值为多次测量后的统计平均值，估计出突发出现时刻；
步骤S42、按照步骤S41给出的突发出现时刻搜索在该突发出现时刻附近的实际时隙，通过模板匹配算法定位实际时隙出现时刻相对于步骤S41中给出的突发出现时刻的差值，并根据此差值修正时隙分配表中给出的各用户时隙的绝对时间起点值；经过两次时间同步实现主站时隙分配表时间和实际时隙出现时刻的精确时间同步。
所述步骤S50具体包括：
步骤S51、把网络资源分配信令中的各时隙时间及ID信息存入队列A；
步骤S52、把检测到的含有时间戳的各时隙数据存入队列B；
步骤S53、分别从队列A和队列B中取出元素进行时间比对，若时间差值小于设定的门限值，则表示比对成功，给时隙数据标注ID信息并输出，同时输出用户时隙的时隙时间起点和时间长度信息，若时间差值大于设定的门限则表示比对失败，继续从队列中取元素进行比对。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明通过解析VSAT网主站时隙分配信令，再结合MF-TDMA载波各时隙实际出现时间完成全网的时间同步，在此基础上给出了网内各用户时隙的时间起点和时隙长度信息，为定位处理提供分离后的各用户数据源，提高了定位精度。
附图说明
图1为本发明的一种实现MF-TDMA信号用户时隙数据分离的方法流程图；
图2为本发明实施例中首次同步示意图；
图3为本发明实施例中精确同步示意图；
图4为本发明时隙数据分离的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
结合图1所示，一种实现MF-TDMA信号用户时隙数据分离的方法，包括：
步骤S10、接收目标VSAT网主站信号，对主站信号进行解调译码得到译码数据；
步骤S20、对译码数据进行链路层协议解析，实时还原出网络管理系统NMS广播的网络资源分配信令，并从网络资源分配信令中获取网络管理系统内各TDMA用户的时隙分配表，从中获取各用户时隙的绝对时间起点值和时间长度信息；
步骤S30、接收VSAT网时分多址TDMA载波，从中检测出各时隙数据，并对各时隙加上时间戳信息得到实际时隙检测时间；
步骤S40、根据时隙分配表中的各用户时隙的绝对时间起点值和所述实际时隙检测时间进行全网时间同步；
步骤S50、在全网时间同步的基础上，根据时隙分配表对检测到的各时隙数据标注用户身份标识号ID信息，实现用户时隙数据分离，同时根据时隙分配表输出各用户时隙的时间起点和时间长度信息。
所述步骤S10具体包括：根据主站信号的调制方式、编码方式和码率信息对下行信号进行解调输出软信息数据，对软信息数据进行译码、去扰和CRC校验后，根据GPS/BD时间进行标记精确时间信息，得到译码数据。
所述步骤S20包括：
步骤S21、根据目标网络链路层协议对译码数据进行拼接，得到网络资源分配信令帧；
步骤S22、根据已知信令格式从网络资源分配信令帧中找出时隙分配表信令帧，并根据时隙分配信令格式解析出VSAT网内各用户的时隙分配表，时隙分配表包括各时隙相对于时隙分配表信令帧的帧起点的时间偏移量和时间长度信息；
步骤S23、把时隙分配表信令帧的时间戳信息加上所述时间偏移量得到各用户时隙的绝对时间起点值，时隙分配表信令帧的时间戳信息为检测到该帧时当前的GPS/BD绝对时间。
所述步骤S30具体包括：
步骤S31、对各载波进行DDC处理，得到各载波基带数据；
步骤S32、对基带数据进行时隙检测，得到各时隙数据，并根据GPS/BD时间对各时隙标记绝对时间值，得到实际时隙检测时间。
结合图2和图3所示，所述步骤S40具体包括：
步骤S41、根据先验值确定所述各用户时隙的绝对时间起点值t与实际时隙检测时间的相对时间差值Δt，该相对时间差值为多次测量后的统计平均值，估计出突发出现时刻t+Δt；
步骤S42、按照步骤S41给出的突发出现时刻搜索在该突发出现时刻附近的实际时隙，通过模板匹配算法定位实际时隙出现时刻相对于步骤S41中给出的突发出现时刻t+Δt的差值Δt’，并根据差值Δt’修正时隙分配表中给出的各用户时隙的绝对时间起点值为t+Δt+Δt’，经过两次时间同步实现主站时隙分配表时间和实际时隙出现时刻的精确时间同步；在运行中进行定期时间校准，以解决时间漂移问题。
结合图4所示，所述步骤S50具体包括：
步骤S51、把网络资源分配信令中的各时隙时间及ID信息存入队列A；
步骤S52、把检测到的含有时间戳的各时隙数据存入队列B；
步骤S53、分别从队列A和队列B中取出元素进行时间比对，若时间差值小于设定的门限值，则表示比对成功，给时隙数据标注ID信息并输出，同时输出用户时隙的时隙时间起点和时间长度信息，若时间差值大于设定的门限则表示比对失败，继续从队列中取元素进行比对。
本发明通过解析VSAT网主站时隙分配信令，再结合MF-TDMA载波各时隙实际出现时间完成全网的时间同步，在此基础上给出了网内各用户时隙的时间起点和时隙长度信息，为定位处理提供分离后的各用户数据源，提高了定位精度。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
Claims (4)
1.一种实现MF-TDMA信号用户时隙数据分离的方法，其特征在于，包括：
步骤S10、接收目标VSAT网主站信号，对主站信号进行解调译码得到译码数据；
步骤S20、对译码数据进行链路层协议解析，实时还原出网络管理系统NMS广播的网络资源分配信令，并从网络资源分配信令中获取网络管理系统内各TDMA用户的时隙分配表，从中获取各用户时隙的绝对时间起点值和时间长度信息；
所述步骤S20包括：
步骤S21、根据目标网络链路层协议对译码数据进行拼接，得到网络资源分配信令帧；
步骤S22、根据已知信令格式从网络资源分配信令帧中找出时隙分配表信令帧，并根据时隙分配信令格式解析出VSAT网内各用户的时隙分配表，时隙分配表包括各时隙相对于时隙分配表信令帧的帧起点的时间偏移量和时间长度信息；
步骤S23、把时隙分配表信令帧的时间戳信息加上所述时间偏移量得到各用户时隙的绝对时间起点值，时隙分配表信令帧的时间戳信息为检测到该帧时当前的GPS/BD时间；
步骤S30、接收VSAT网时分多址TDMA载波，从中检测出各时隙数据，并对各时隙加上时间戳信息得到实际时隙检测时间；
步骤S40、根据时隙分配表中的各用户时隙的绝对时间起点值和所述实际时隙检测时间进行全网时间同步；
步骤S50、在全网时间同步的基础上，根据时隙分配表对检测到的各时隙数据标注用户身份标识号ID信息，实现用户时隙数据分离，同时根据时隙分配表输出各用户时隙的时间起点和时间长度信息；
所述步骤S50具体包括：
步骤S51、把修正后的时隙分配表中各时隙时间及ID信息存入队列A；
步骤S52、把检测到的含有时间戳的各时隙数据存入队列B；
步骤S53、分别从队列A和队列B中取出元素进行时间比对，若时间差值小于设定的门限值，则表示比对成功，给时隙数据标注ID信息并输出，同时输出用户时隙的时隙时间起点和时间长度信息，若时间差值大于设定的门限则表示比对失败，继续从队列中取元素进行比对。
2.根据权利要求1所述的一种实现MF-TDMA信号用户时隙数据分离的方法，其特征在于，所述步骤S10具体包括：根据主站信号的调制方式、编码方式和码率信息对下行信号进行解调输出软信息数据，对软信息数据进行译码、去扰和循环冗余校验CRC后，根据全球定位系统/北斗定位系统GPS/BD时间进行标记精确时间信息，得到译码数据。
3.根据权利要求2所述的一种实现MF-TDMA信号用户时隙数据分离的方法，其特征在于，所述步骤S30具体包括：
步骤S31、对各载波进行数字下变频DDC处理，得到各载波基带数据；
步骤S32、对基带数据进行时隙检测，得到各时隙数据，并根据GPS/BD时间对各时隙标记绝对时间值，得到实际时隙检测时间。
4.根据权利要求3所述的一种实现MF-TDMA信号用户时隙数据分离的方法，其特征在于，所述步骤S40具体包括：
步骤S41、根据先验值确定所述各用户时隙的绝对时间起点值与实际时隙检测时间的相对时间差值，该相对时间差值为多次测量后的统计平均值，估计出突发出现时刻；
步骤S42、按照步骤S41给出的突发出现时刻搜索在该突发出现时刻附近的实际时隙，通过模板匹配算法定位实际时隙出现时刻相对于步骤S41中给出的突发出现时刻的差值，并根据此差值修正时隙分配表中给出的各用户时隙的绝对时间起点值；经过两次时间同步实现主站时隙分配表时间和实际时隙出现时刻的精确时间同步。
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