本發(fā)明寬帶衛(wèi)星通信領(lǐng)域，具體涉及一種衛(wèi)星信道群延時(shí)補(bǔ)償方法及裝置。

背景技術(shù)：

在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，由于衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器通道中包含IMUX，OMUX等非線性器件，導(dǎo)致信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)器后產(chǎn)生群延時(shí)失真；而且，在通信傳輸系統(tǒng)中，除了高斯噪聲、同頻干擾對傳輸誤碼有影響，衛(wèi)星信道的群延時(shí)特性會(huì)使誤比特性能進(jìn)一步惡化，影響到衛(wèi)星系統(tǒng)的通信性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供衛(wèi)星信道群延時(shí)補(bǔ)償方法或裝置，解決的技術(shù)問題為衛(wèi)星信道的群延時(shí)特性會(huì)使誤比特性能進(jìn)一步惡化，影響到衛(wèi)星系統(tǒng)的通信性能。

問題的解決方案

本發(fā)明提供一種衛(wèi)星信道群延時(shí)補(bǔ)償方法，包括以下步驟：

對衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行群延時(shí)特性的測試，根據(jù)測試結(jié)果計(jì)算得到所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型；

對所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型進(jìn)行希爾伯特變換得到衛(wèi)星均衡器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型，其中，所述衛(wèi)星均衡器的群時(shí)延與衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延相反；

將經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星信號(hào)通過所述衛(wèi)星均衡器進(jìn)行群延時(shí)補(bǔ)償。

其中，所述對衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行群延時(shí)特性的測試，根據(jù)測試結(jié)果計(jì)算得到所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型具體包括：

根據(jù)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬對衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)各個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行群延時(shí)特性的測試；

根據(jù)測試結(jié)果生成衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群延時(shí)圖形；

根據(jù)所述群延時(shí)圖形進(jìn)行擬合數(shù)值曲線，得到衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型。

其中，所述衛(wèi)星均衡器為全通濾波器。

其中，所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型為拋物線類型。

其中，所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型為TWTA_GD＝w²/2，所述全通濾波器模型為

另，本發(fā)明還提供一種衛(wèi)星信道群延時(shí)均衡裝置，包括：

群時(shí)延建模單元，用于對衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行群延時(shí)特性的測試及根據(jù)測試結(jié)果計(jì)算得到所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型；

群時(shí)延變換單元，用于對所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型進(jìn)行希爾伯特變換得到衛(wèi)星均衡器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型，其中，所述衛(wèi)星均衡器的群時(shí)延與衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延相反；及

群延時(shí)補(bǔ)償單元，用于將經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星信號(hào)通過所述衛(wèi)星均衡器進(jìn)行群延時(shí)補(bǔ)償。

其中，所述群時(shí)延建模單元包括：

群延時(shí)測試子單元，用于根據(jù)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬對衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)各個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行群延時(shí)特性的測試；

群延時(shí)圖形生成子單元，用于根據(jù)測試結(jié)果生成衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群延時(shí)圖形；

曲線擬合子單元，用于根據(jù)所述群延時(shí)圖形進(jìn)行擬合數(shù)值曲線，得到衛(wèi) 星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型。

其中，所述衛(wèi)星均衡器為全通濾波器。

其中，所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型為拋物線類型。

其中，所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型為TWTA_GD＝w²/2，所述全通濾波器模型為

本發(fā)明的有益效果

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少可取得下述技術(shù)效果：

通過對經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器產(chǎn)生的群延時(shí)進(jìn)行濾波作用，有效補(bǔ)償了衛(wèi)星信道的群延時(shí)，改善了衛(wèi)星信號(hào)誤比特性能，提高了衛(wèi)星系統(tǒng)性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)容和這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)施例所述的衛(wèi)星信道群延時(shí)補(bǔ)償方法的流程圖；

圖2是本實(shí)施例所述的衛(wèi)星信道群延時(shí)特性的測試圖；

圖3是本實(shí)施例所述的衛(wèi)星信道在QPSK調(diào)制時(shí)未進(jìn)行群延時(shí)補(bǔ)償?shù)男盘?hào)星座圖；

圖4是本實(shí)施例所述的衛(wèi)星信道在QPSK調(diào)制時(shí)進(jìn)行群延時(shí)補(bǔ)償之后的信號(hào)星座圖；

圖5是本實(shí)施例所述的衛(wèi)星信道群延時(shí)補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)圖。

貫穿附圖，應(yīng)該注意的是，相似的標(biāo)號(hào)用于描繪相同或相似的元件、特征和結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

提供以下參照附圖的描述來幫助全面理解由權(quán)利要求及其等同物限定的本公開的各種實(shí)施例。以下描述包括幫助理解的各種具體細(xì)節(jié)，但是這些細(xì)節(jié)將被視為僅是示例性的。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不脫離本公開的范圍和精神的情況下，可對本文所述的各種實(shí)施例進(jìn)行各種改變和修改。另外，為了清晰和簡潔，公知功能和構(gòu)造的描述可被省略。

以下描述和權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語和詞匯不限于文獻(xiàn)含義，而是僅由發(fā)明人用來使本公開能夠被清晰和一致地理解。因此，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言應(yīng)該明顯的是，提供以下對本公開的各種實(shí)施例的描述僅是為了示例性目的，而非限制由所附權(quán)利要求及其等同物限定的本公開的目的。

應(yīng)該理解，除非上下文明確另外指示，否則單數(shù)形式也包括復(fù)數(shù)指代。因此，例如，對“組件表面”的引用包括對一個(gè)或更多個(gè)這樣的表面的引用。

圖1是本實(shí)施例所述的衛(wèi)星信道群延時(shí)補(bǔ)償方法的流程圖。

參考圖1，本實(shí)施例所述的衛(wèi)星信道群延時(shí)補(bǔ)償方法包括如下步驟：

步驟1：對衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行群延時(shí)特性的測試，根據(jù)測試結(jié)果計(jì)算得到所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型；

步驟2：對所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型進(jìn)行希爾伯特變換得到衛(wèi)星均衡器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型，其中，所述衛(wèi)星均衡器的群時(shí)延與衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延相反；

步驟3：將經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星信號(hào)通過所述衛(wèi)星均衡器進(jìn)行群延時(shí)補(bǔ)償。

其中，本發(fā)明衛(wèi)星信道群延時(shí)補(bǔ)償方法適用于寬帶衛(wèi)星通信轉(zhuǎn)發(fā)器，通過對衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行群延時(shí)特性的測試，并將測試得到的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器群延時(shí)特性進(jìn)行建模，即衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群延時(shí)特性可以根據(jù)實(shí)際測試結(jié)果進(jìn)行仿真，并計(jì)算得到衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型。

請參閱圖2，圖2是本實(shí)施例所述的衛(wèi)星信道群延時(shí)特性的測試圖。所 述步驟1具體包括：

根據(jù)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬對衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)各個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行群延時(shí)特性的測試；

根據(jù)測試結(jié)果生成衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群延時(shí)圖形；

根據(jù)所述群延時(shí)圖形進(jìn)行擬合數(shù)值曲線，得到衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型。

在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，首先確定衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬，再對衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)各個(gè)頻點(diǎn)通過頻譜分析儀進(jìn)行群延時(shí)特性的測試，即在衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬內(nèi)選擇一系列的頻率點(diǎn)進(jìn)行測試信號(hào)的群延時(shí)，得到信號(hào)經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器在所述多個(gè)頻率點(diǎn)產(chǎn)生的群延時(shí)，其中，頻點(diǎn)可以等間隔選擇進(jìn)行測試。

根據(jù)上述信號(hào)經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器產(chǎn)生的群延時(shí)與所述多個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行對應(yīng)繪制衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群延時(shí)圖形，如圖2所示，以頻率點(diǎn)的頻率數(shù)值為橫軸，以信號(hào)經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器產(chǎn)生的群延時(shí)數(shù)值為縱軸，得到衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器相應(yīng)的群延時(shí)圖形，即在所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群延時(shí)圖形中，每一頻點(diǎn)的橫坐標(biāo)為該頻點(diǎn)的頻率數(shù)值，每一頻點(diǎn)的縱坐標(biāo)為信號(hào)經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器在該頻點(diǎn)對應(yīng)產(chǎn)生的群延時(shí)數(shù)值。

在上述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群延時(shí)圖形中，各個(gè)頻點(diǎn)為離散分布的點(diǎn)，為了對該衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群延時(shí)進(jìn)行仿真建模，進(jìn)一步根據(jù)所述群延時(shí)圖形進(jìn)行擬合相應(yīng)的數(shù)值曲線，以得到足夠的頻點(diǎn)及其對應(yīng)的群延時(shí)點(diǎn)，從而計(jì)算確定衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型。

本實(shí)施例中，所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型為拋物線類型時(shí)，如TWTA_GD＝w²/2，可以理解，所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型還可以為雙曲線等其他類型。

本發(fā)明中采用全通濾波器(IIR濾波器)來設(shè)計(jì)衛(wèi)星均衡器，全通濾波器是指濾波器傳遞函數(shù)的幅度與頻率無關(guān)，系統(tǒng)以幅度增益為1通過輸入中的全部頻率分量；所述全通濾波器特性的表征包括幅度、相位和群延時(shí)，通 過設(shè)計(jì)全通濾波器的群延時(shí)特性可以起到補(bǔ)償濾波作用，從而成為衛(wèi)星的相位均衡器。

具體地，本實(shí)施例中，所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型為拋物線類型時(shí)，如TWTA_GD＝w²/2，所述全通濾波器模型為 通過該模型可以確保幅頻特性為1。

由于希爾伯特變換的特性，將所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型TWTA_GD＝w²/2進(jìn)行希爾伯特變換后得到衛(wèi)星均衡器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型為EQ_GD＝-w²/2，即，所述衛(wèi)星均衡器的群時(shí)延與衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延相反，而信號(hào)經(jīng)過所述衛(wèi)星均衡器幅頻特性同樣保持不變，這樣就實(shí)現(xiàn)了對信號(hào)經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器產(chǎn)生的群延時(shí)進(jìn)行濾波作用，并有效補(bǔ)償群延時(shí)，改善系統(tǒng)性能。

請參閱3及圖4，圖3及圖4分別是本實(shí)施例所述的衛(wèi)星信道在QPSK調(diào)制時(shí)進(jìn)行群延時(shí)補(bǔ)償前及補(bǔ)償后的信號(hào)星座圖?？梢悦黠@看出，圖3中，未進(jìn)行群延時(shí)補(bǔ)償時(shí)，信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)器后產(chǎn)生群延時(shí)失真嚴(yán)重，信號(hào)誤比特性能較差，衛(wèi)星系統(tǒng)的通信質(zhì)量不佳；而圖4中，信號(hào)經(jīng)過衛(wèi)星均衡器進(jìn)行補(bǔ)償群延時(shí)后，信號(hào)失真得到有效地改善，提高了信號(hào)誤比特性能及信號(hào)譯碼性能，衛(wèi)星系統(tǒng)的通信性能得到較明顯的提高。

采用上述技術(shù)方案，該實(shí)施例可取得以下的技術(shù)效果：

通過對經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器產(chǎn)生的群延時(shí)進(jìn)行濾波作用，有效補(bǔ)償了衛(wèi)星信道的群延時(shí)，改善了衛(wèi)星信號(hào)誤比特性能，提高了衛(wèi)星系統(tǒng)性能。

請參閱圖5，圖5是本實(shí)施例所述的衛(wèi)星信道群延時(shí)補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)圖。所述裝置包括：群時(shí)延建模單元10、群時(shí)延變換單元20及群延時(shí)補(bǔ)償單元30，所述群時(shí)延建模單元10用于對衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行群延時(shí)特性的測試及根據(jù)測試結(jié)果計(jì)算得到所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型；所述群時(shí)延變換單元20用于對所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型進(jìn)行希爾伯特變換得到衛(wèi)星均衡器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型，其中，所述衛(wèi)星均衡器的群時(shí)延與衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延相反；所述群延時(shí)補(bǔ)償單元30用于將經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星信號(hào)通過所述 衛(wèi)星均衡器進(jìn)行群延時(shí)補(bǔ)償。

其中，所述群時(shí)延建模單元10進(jìn)一步包括：

群延時(shí)測試子單元101，用于根據(jù)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬對衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)各個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行群延時(shí)特性的測試；

群延時(shí)圖形生成子單元102，用于根據(jù)測試結(jié)果生成衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群延時(shí)圖形；

曲線擬合子單元103，用于根據(jù)所述群延時(shí)圖形進(jìn)行擬合數(shù)值曲線，得到衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型。

另，所述衛(wèi)星均衡器為全通濾波器，本實(shí)施例中，所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型為拋物線類型，所述衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的群時(shí)延數(shù)學(xué)模型為TWTA_GD＝w²/2，所述全通濾波器模型為

應(yīng)該注意的是，如上所述的本公開的各種實(shí)施例通常在一定程度上涉及輸入數(shù)據(jù)的處理和輸出數(shù)據(jù)的生成。此輸入數(shù)據(jù)處理和輸出數(shù)據(jù)生成可在硬件或者與硬件結(jié)合的軟件中實(shí)現(xiàn)。例如，可在移動(dòng)裝置或者相似或相關(guān)的電路中采用特定電子組件以用于實(shí)現(xiàn)與如上所述本公開的各種實(shí)施例關(guān)聯(lián)的功能。另選地，依據(jù)所存儲(chǔ)的指令來操作的一個(gè)或更多個(gè)處理器可實(shí)現(xiàn)與如上所述本公開的各種實(shí)施例關(guān)聯(lián)的功能。如果是這樣，則這些指令可被存儲(chǔ)在一個(gè)或更多個(gè)非暫時(shí)性處理器可讀介質(zhì)上，這是在本公開的范圍內(nèi)。處理器可讀介質(zhì)的示例包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟盤和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。另外，用于實(shí)現(xiàn)本公開的功能計(jì)算機(jī)程序、指令和指令段可由本公開所屬領(lǐng)域的程序員容易地解釋。

盡管已參照本公開的各種實(shí)施例示出并描述了本公開，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離由所附權(quán)利要求及其等同物限定的本公開的精神和范圍的情況下，可對其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。