基于多个卫星的频偏补偿方法以及综合电子系统与流程

本申请涉及卫星，特别是涉及一种基于多个卫星的频偏补偿方法以及综合电子系统。

背景技术：

1、随着通信需求的发展，为了满足无基站覆盖的偏远地区的高速数据传输，在未来移动通信中，通过低轨卫星实现对于偏远地区的通信覆盖成为了一个重要课题。

2、公开号为cn110798422a，发明名称为一种低轨卫星多载波通信系统下行链路采样频偏估计与补偿方法，属于无线通信领域。这里的下行链路指由信关站发射，经卫星转发，由用户终端接收的传输链路。具体方法为：信关站基于星历对下行公共多普勒采样频偏进行估计，并使用下行公共多普勒采样频偏估计值，通过改变采样晶振的采样频率或使用重采样数字滤波器，对下行发射信号进行预补偿；用户终端利用下行同步信号，使用分段相关算法估计下行残余采样频偏，并使用下行残余采样频偏估计值在频域对下行接收信号进行补偿。本发明方法可在用户终端无星历，仅信关站有星历的情况下，以较低复杂度，较高精度补偿下行链路采样频偏，满足低轨卫星大采样频偏下多载波通信的解调要求。

3、公开号为cn114189415a，发明名称为频率偏移补偿方法、装置、中低轨道卫星及地面终端，其中所述方法包括：获取至少一个时刻的卫星相对于地面终端的多普勒频移的频率补偿值，各个时刻的所述频率补偿值与相应时刻所述卫星与所述地面终端之间的相对速度或相对位置相关；根据至少一个时刻的所述频率补偿值对相应时刻的发送信号进行频率偏移补偿。

4、但是上述现有技术利用信关站和用户终端进行两次频偏补偿，如果残余多普勒频偏信息过大，在5g这种使用窄带子载波的情况下，容易导致用户终端难以通过导频信号计算出准确的残余多普勒频偏信息，进而不能根据残余多普勒频偏信息实现准确地频偏补偿。

5、为了解决这样的问题，现有技术提出了在信关站和用户终端进行两次频偏补偿之余，还可以通过卫星再进行一次频偏补偿，其中卫星的频偏补偿操作是根据用户终端发送的上一周期计算的残余多普勒频偏信息所实现的。

6、其中上述方法是用于计算卫星在目标位置向用户终端发送通信信号，在实际场景中，卫星1移动到目标位置后，向用户终端发送通信信号，之后卫星1移动出目标位置后，下一个卫星，即卫星2移动进入该目标位置，之后卫星2再次计算残余多普勒频偏信息，对通信信号频偏补偿。

7、但是卫星频偏补偿算法较为复杂，从而各个卫星计算时间较长，资源耗费严重，从而使得卫星2在进入目标位置之后，卫星2首先就要耗费较长的时间进行频偏补偿操作，从而拖延信号传输任务，导致卫星2无法快速且及时地接替卫星1的信号传输任务，导致信号缺失，频率无法及时同步的情况。

8、针对上述的现有技术中存在的多个卫星在切换时，导致的信号缺失，频率无法及时同步的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供了一种基于多个卫星的频偏补偿方法，以至少解决现有技术中存在的多个卫星在切换时，导致的信号缺失，频率无法及时同步的技术问题。

2、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于多个卫星的频偏补偿方法，包括：第一卫星向第二卫星发送目标位置的位置信息、pid参数以及第一残余多普勒频偏信息，其中目标位置的位置信息用于指示波束可覆盖目标小区的第一卫星的位置，第一残余多普勒频偏信息是用户终端根据第一卫星发送的第一通信信号生成的；第二卫星根据pid参数对第一残余多普勒频偏信息进行处理，生成频偏补偿信息；在第二卫星移动至与位置信息对应的目标位置处的情况下，信关站将第二通信信号发送至第二卫星；以及第二卫星利用频偏补偿信息对第二通信信号进行频偏补偿，并将生成第三通信信号发送至用户终端。

3、根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种综合电子系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，处理器执行计算机程序以实现以上方法的步骤。

4、根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以上方法的步骤。

5、根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以上方法的步骤。

6、根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种基于多个卫星的频偏补偿装置，包括：第一发送模块，用于第一卫星向第二卫星发送目标位置的位置信息、pid参数以及第一残余多普勒频偏信息，其中目标位置的位置信息用于指示波束可覆盖目标小区的第一卫星的位置，第一残余多普勒频偏信息是用户终端根据第一卫星发送的第一通信信号生成的；信息生成模块，用于第二卫星根据pid参数对第一残余多普勒频偏信息进行处理，生成频偏补偿信息；第二发送模块，用于在第二卫星移动至与位置信息对应的目标位置处的情况下，信关站将第二通信信号发送至第二卫星；以及第三发送模块，用于第二卫星利用频偏补偿信息对第二通信信号进行频偏补偿，并将生成第三通信信号发送至用户终端。

7、根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种基于多个卫星的频偏补偿装置，包括：处理器；以及存储器，与处理器连接，用于为处理器提供处理以下处理步骤的指令：第一卫星向第二卫星发送目标位置的位置信息、pid参数以及第一残余多普勒频偏信息，其中目标位置的位置信息用于指示波束可覆盖目标小区的第一卫星的位置，第一残余多普勒频偏信息是用户终端根据第一卫星发送的第一通信信号生成的；第二卫星根据pid参数对第一残余多普勒频偏信息进行处理，生成频偏补偿信息；在第二卫星移动至与位置信息对应的目标位置处的情况下，信关站将第二通信信号发送至第二卫星；以及第二卫星利用频偏补偿信息对第二通信信号进行频偏补偿，并将生成第三通信信号发送至用户终端。

8、在本申请实施例中，第一卫星在即将移动出目标位置之前，就将用于计算频偏补偿信息的pid参数以及第一残余多普勒频偏信息发送给即将移动进入目标位置的第二卫星，从而第二卫星在移动进入目标位置之前就可以根据第一残余多普勒频偏信息以及pid参数预先计算出频偏补偿信息。从而第二卫星在移动进入目标位置时，就可以直接对信关站发送的第二通信信号进行频偏补偿。与现有技术相比，本技术方案中的第二卫星避免了在移动进入目标位置才开始计算频偏补偿信息，从而减少了停留在目标位置时的计算时间，进而使得第一卫星在离开目标位置之后，第二卫星可以快速且及时地接替第一卫星的信号传输任务，避免信号缺失，频率可以及时同步。进而解决了现有技术中存在的多个卫星在切换时，导致的信号缺失，频率无法及时同步的技术问题。

技术特征：

1.一种基于多个卫星的频偏补偿方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一卫星向第二卫星发送目标位置的位置信息、pid参数以及第一残余多普勒频偏信息的操作之前，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二卫星移动至与所述位置信息对应的目标位置处的情况下，所述信关站将所述第二通信信号发送至所述第二卫星的操作，包括：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述pid参数包括比例权重、积分权重以及微分权重，其中所述第二卫星根据所述pid参数对所述第一残余多普勒频偏信息进行处理，生成频偏补偿信息的操作，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

9.一种综合电子系统，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1所述方法的步骤。

技术总结本申请公开了一种基于多个卫星的频偏补偿方法以及综合电子系统。涉及卫星技术领域。其中，该方法包括：第一卫星向第二卫星发送目标位置的位置信息、PID参数以及第一残余多普勒频偏信息；第二卫星根据PID参数对第一残余多普勒频偏信息进行处理，生成频偏补偿信息；在第二卫星移动至与位置信息对应的目标位置处的情况下，信关站将第二通信信号发送至第二卫星；以及第二卫星利用频偏补偿信息对第二通信信号进行频偏补偿，并将生成第三通信信号发送至用户终端。解决了现有技术中存在的多个卫星在切换时，导致的信号缺失，频率无法及时同步的技术问题。技术研发人员：徐鸣,王鹏,朱正贤,王家齐,李岚,朱志伟,张宏斌受保护的技术使用者：银河航天（北京）网络技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23