一种频偏估计与补偿方法、装置与流程

本说明书涉及卫星通信，尤其涉及一种频偏估计与补偿方法、装置。

背景技术：

1、在低轨卫星通信中，由卫星和地面终端之间相对移动速度引起的多普勒频偏会对通信质量产生重大影响。

2、现有技术中，根据星历、终端位置以及本地时间等信息计算并补偿或预补偿多普勒频偏的方法可以有效避免频偏对信号接收过程的影响，但在城市峡谷以及室内场景下，受卫星导航定位信号的功率较低、建筑物遮挡和电磁干扰等因素的影响，终端的位置和运动速度无法被准确检测出来，据此计算出的多普勒频偏误差可能较大，造成频偏估计和补偿不准确，数据及控制链路的解调性能下降的问题。

3、如何解决现有技术中低轨卫星频偏估计和补偿不准确，数据及控制链路的解调性能下降是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的问题，本说明书实施例提供了一种频偏估计与补偿方法、装置，解决了现有技术中频偏估计和补偿不准确，数据及控制链路的解调性能下降的问题。

2、本说明书实施例提供了一种频偏估计方法，包括，

3、根据消息1的前导序列生成目标终端的第二频偏估计；其中，所述消息1为经过第一频偏估计与预补偿后的信号；

4、将所述第二频偏估计通过消息2发送给所述目标终端。

5、作为本说明书的一个进一步的方面，根据消息1的前导序列生成针对于目标终端的第二频偏估计中进一步包括，

6、根据所述消息1中目标终端的时间提前量和前导序列号，生成搜索向量组；

7、根据所述消息1分解出的特征向量和所述搜索向量组构成的谱函数；

8、根据所述谱函数的极值得到所述第二频偏估计。

9、作为本说明书的另一个进一步的方面，根据所述目标终端的时间提前量和前导序列号，生成搜索向量组进一步包括，

10、根据目标终端的时间提前量和前导序列号，生成对应于所述目标终端的谱搜索基序列；

11、根据所述谱搜索基序列和第二频偏搜索范围及精度生成搜索向量组。

12、作为本说明书的另一个进一步的方面，根据目标终端的时间提前量和前导序列号，生成搜索向量组进一步包括，

13、在第二频偏搜索范围及精度的条件下，对由所述目标终端的时间提前量和前导序列号生成的谱搜索基序列进行相位旋转，生成所述搜索向量组。

14、作为本说明书的另一个进一步的方面，所述第一频偏估计与预补偿包括，根据卫星的信息及所述目标终端的信息得到第一频偏估计与预补偿。

15、作为本说明书的另一个进一步的方面，将消息1分解出的特征向量形成噪声子空间；或信号子空间。

16、作为本说明书的另一个进一步的方面，根据消息1分解出的特征向量和所述搜索向量组构成的谱函数进一步包括，

17、当所述特征向量形成噪声子空间时，生成表征降采样后的搜索向量组中的向量投影于所述噪声子空间的谱函数。

18、作为本说明书的另一个进一步的方面，根据消息1分解出的特征向量和所述搜索向量组构成的谱函数进一步包括，

19、当所述特征向量形成信号子空间时，生成表征降采样后的搜索向量组中的向量投影于所述信号子空间的谱函数。

20、作为本说明书的另一个进一步的方面，根据消息1的前导序列生成目标终端的第二频偏估计进一步包括，

21、将所述谱函数的极值对应的频偏作为第二频偏估计。

22、本说明书实施例还提供了一种卫星频偏补偿方法，包括，

23、发送经过第一频偏估计与预补偿后的消息1，以使得网络侧根据所述消息1的前导序列生成目标终端的第二频偏估计；

24、接收消息2携带的所述第二频偏估计；

25、根据所述第二频偏估计，对后续上行信号进行频偏预补偿。

26、作为本说明书的一个进一步的方面，根据所述第二频偏估计，对后续上行信号进行频偏预补偿包括，

27、结合所述第一频偏估计和所述第二频偏估计，对所述后续上行信号进行频偏预补偿。

28、作为本说明书的另一个进一步的方面，根据所述第二频偏估计，对后续上行信号进行频偏预补偿包括，

29、根据当前卫星信息及所述目标终端的信息得到当前的第一频偏估计；

30、结合当前的第一频偏估计和所述第二频偏估计，对所述后续上行信号进行频偏预补偿。

31、作为本说明书的另一个进一步的方面，根据当前卫星信息及所述目标终端的信息得到当前的第一频偏估计进一步包括，

32、根据当前星历信息、所述目标终端位置信息以及本地时间得到当前的第一频偏估计。

33、作为本说明书的另一个进一步的方面，接收第二频偏估计中还包括，

34、从所述消息2中获取时间提前量。

35、作为本说明书的另一个进一步的方面，结合第一频偏估计和所述第二频偏估计，对所述后续上行信号进行频偏预补偿进一步包括，

36、根据所述第一频偏估计、所述时间提前量以及所述第二频偏估计，生成时频偏预补偿；

37、对所述后续上行信号进行时频偏预补偿。

38、作为本说明书的另一个进一步的方面，所述后续上行信号包括消息3或消息2之后的其他上行信号。

39、本说明书实施例还提供了一种网络侧设备，包括，

40、信号接收单元，用于接收消息1；其中，所述消息1为经过第一频偏估计与预补偿后的信号；

41、处理器，用于根据消息1的前导序列生成目标终端的第二频偏估计；

42、信号发送单元，用于将所述第二频偏估计通过消息2发送给所述目标终端。

43、本说明书实施例还提供了一种通信终端，包括，

44、信号发送单元，用于对上行的消息1进行第一频偏估计与预补偿，并将消息1进行发送；

45、信号接收单元，用于接收消息2携带的由网络侧根据所述消息1的前导序列生成的第二频偏估计；

46、处理器，用于利用所述第二频偏估计，对后续上行信号进行频偏预补偿。

47、本说明书实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。

48、本说明书实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现上述的方法。

49、利用本说明书实施例，在终端发送消息1(prach信号)前用星历或其他方法先进行第一频偏预补偿，并在网络侧设备检出prach信号的前导序列中各个终端信号对应的时间提前量和前导序列号的情况下，对不同终端的prach信号分别进行第二频偏估计，并在下行消息2中将第二频偏估计发送给对应的目标终端，目标终端收到第二频偏估计，可据此对后续上行信号进行频偏及预补偿，从而降低频偏对通信的影响，可有效降低后续上行信号解调性能受残余频偏的影响；与运用数据信道中参考信号进行频偏估计和补偿的方法相比，本说明书实施例的方案可以避免运用参考信号时存在的开销增大的问题，同时避免终端由频偏估计带来的功耗问题。