一种DVB-RCS2系统的频偏估计方法、介质及装置与流程

一种dvb-rcs2系统的频偏估计方法、介质及装置
技术领域
1.本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种dvb-rcs2系统的频偏估计方法、介质及装置。


背景技术：

2.低轨道(leo)卫星相比于高轨道(geo)卫星的轨道高度低，传输延时短。路径损耗小。但是由于低轨道卫星绕地球旋转的时间快于地球本身的自转,所以卫星基站相对于卫星终端的运行速度非常快，这会给低轨卫星无线通信带来非常大的多普勒频偏。因此解决dvb-rcs2多普勒频偏至关重要。
3.相对运动带来的多普勒频偏以及发送端与接受端晶振偏差都会对接收信号引入频偏，频偏会对基带接收机后续的解调引入很大的误差，严重影响无线通信接收机的误码率和误包率。频偏估计在突发模式传输通信系统的相干检测中起着关键作用，为了解决这个问题，通常在无线通信接收机中会对接收数据进行频偏估计，并进行频偏纠正，残留的频偏会将接收信号的星座图发散，影响译码器的译码性能，所以频偏估计的准确性直接影响到接收机的性能。dvb-rcs2系统采用短包突发包的工作机制，并且卫星通信的通信距离远，路损大，接受信噪比低，所以需要一种用较少的资源实现高精度的频偏估计的方法，收敛接受信号星座图的孔径，将turbo译码器的性能发挥到极致，最大程度提升接收机性能。


技术实现要素：

4.本发明旨在提供一种dvb-rcs2系统的频偏估计方法、介质及装置，以解决上述存在的问题。
5.本发明提供的1.一种dvb-rcs2系统的频偏估计方法，包括如下步骤：
6.步骤1：对接收信号进行帧同步，得到帧同步序列；
7.步骤2：对帧同步序列进行符号同步，得到最佳采样点rx_sync_symbol；
8.步骤3：利用最佳采样点rx_sync_symbol对前导序列、后导序列以及导频序列去调制，得到序列rx_sync_symbol_temp；
9.步骤4：将序列rx_sync_symbol_temp中除前导序列、后导序列以及导频序列以外的符号置0，得到序列rx_symbol；
10.步骤5：将序列rx_symbol乘以一个载波，得到序列rx_symbol2；
11.步骤6：分别将序列rx_symbol与序列rx_symbol2进行fft运算，分别得到运算结果fft_resule与运算结果fft_resule2；
12.步骤7：分别将运算结果fft_resule与运算结果fft_resule2取模，得到取模结果fft_resule_abs与取模结果fft_resule2_abs；
13.步骤8：在取模结果fft_resule_abs与取模结果fft_resule2_abs中寻找最大值，并记录最大值max_value以及最大值位置max_locat；
14.步骤9：将最大值位置max_locat根据dvb-rcs2指定的符号率转化为频率，得到频
偏f。
15.进一步地，步骤1中对接收信号进行帧同步的方法为：
16.将dvb-rcs2协议指定的前导序列、后导序列以及导频序列做qpsk调制；
17.将qpsk调制后的前导序列、后导序列以及导频序列与接收信号做共轭卷积得到相关峰；
18.根据相关峰的大小得到帧同步序列。
19.进一步地，步骤2中通过过零点符号同步方法对帧同步序列进行符号同步。
20.进一步地，步骤3中利用最佳采样点rx_sync_symbol对前导序列、后导序列以及导频序列去调制的方法为：
21.通过将最佳采样点rx_sync_symbol与qpsk调制后的前导序列、后导序列以及导频序列做共轭点乘实现去调制，得到序列rx_sync_symbol_temp。
22.进一步地，步骤5中将序列rx_symbol乘以一个载波的方法为：
23.本地生成一个载波，所述载波为两个正交的单音信号；
24.将序列rx_symbol与本地生成的载波做点乘，得到序列rx_symbol2。
25.进一步地，所述单音信号的频率为fft运算分辨率的1/2。
26.进一步地，步骤9中：
27.如果最大值max_value在取模结果fft_resule_abs中，则最大值max_value对应的频率就是频偏f；
28.如果最大值max_value在取模结果fft_resule2_abs中，则最大值max_value对应的频率加上fft运算分辨率的1/2就是频偏f。
29.本发明还提供一种计算机终端存储介质，存储有计算机终端可执行指令，所述计算机终端可执行指令用于执行如上述的dvb-rcs2系统的频偏估计方法。
30.本发明还提供一种计算装置，包括：
31.至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述的dvb-rcs2系统的频偏估计方法。
32.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
33.本发明将去调制的序列乘以一个载波，与去调制的序列同时做fft，这样可以做更少点数的fft，使用更少的资源以及更少的处理延时，可以得到同样分辨率的fft结果。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
35.图1为本发明实施例中dvb-rcs2系统的频偏估计方法的流程图。
具体实施方式
36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
37.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.实施例
39.以dvb-rcs2波形13符号率25m为例做频偏估计，如图1所示，本实施例提出一种dvb-rcs2系统的频偏估计方法，并包括如下步骤：
40.步骤1：对接收信号进行帧同步，得到帧同步序列：
41.将dvb-rcs2协议指定的前导序列、后导序列以及导频序列做qpsk调制；
42.将qpsk调制后的前导序列、后导序列以及导频序列与接收信号做共轭卷积得到相关峰；
43.根据相关峰的大小得到帧同步序列。
44.本实施例中，前导序列、后导序列以及导频序列如表1所示。
45.表1，前导序列、后导序列以及导频序列：
[0046][0047]
步骤2：通过过零点符号同步方法对帧同步序列进行符号同步，得到最佳采样点rx_sync_symbol；
[0048]
步骤3：利用最佳采样点rx_sync_symbol对前导序列、后导序列以及导频序列去调制，得到序列rx_sync_symbol_temp，具体为：
[0049]
通过将最佳采样点rx_sync_symbol与qpsk调制后的前导序列、后导序列以及导频序列做共轭点乘实现去调制，得到序列rx_sync_symbol_temp。
[0050]
步骤4：将序列rx_sync_symbol_temp中除前导序列、后导序列以及导频序列以外的符号置0，得到序列rx_symbol；
[0051]
步骤5：将序列rx_symbol乘以一个载波，得到序列rx_symbol2：
[0052]
本地生成一个载波，所述载波为两个正交的单音信号；本实施例中，所述单音信号的频率为fft运算分辨率的1/2，具体为25000000/2048；
[0053]
将序列rx_symbol与本地生成的载波做点乘，得到序列rx_symbol2，表示为：
[0054]
rx_symbol2＝rx_symbol*exp(25000000/2048)。
[0055]
步骤6：分别将序列rx_symbol与序列rx_symbol2进行fft运算，分别得到运算结果fft_resule与运算结果fft_resule2：
[0056]
[0057][0058][0059][0060]
其中，k为fft_resule_temp与fft_resule2_temp的索引，z为fft_resule与fft_result2的索引，
[0061]
步骤7：分别将运算结果fft_resule与运算结果fft_resule2取模，得到取模结果fft_resule_abs与取模结果fft_resule2_abs，表示为：
[0062]
fft_resule_abs＝abs(fft_resule)
[0063]
fft_resule2_abs＝abs(fft_resule2)
[0064]
步骤8：在取模结果fft_resule_abs与取模结果fft_resule2_abs中寻找最大值，并记录最大值max_value以及最大值位置max_locat；
[0065]
步骤9：将最大值位置max_locat根据dvb-rcs2指定的符号率转化为频率，得到频偏f；其中：
[0066]
如果最大值max_value在取模结果fft_resule_abs中，则最大值max_value对应的频率就是频偏f；
[0067]
如果最大值max_value在取模结果fft_resule2_abs中，则最大值max_value对应的频率加上fft运算分辨率的1/2就是频偏f。
[0068]
表示为：
[0069][0070]
此外，在一些实施例中，提出一种计算机终端存储介质，存储有计算机终端可执行指令，所述计算机终端可执行指令用于执行如前文实施例所述的dvb-rcs2系统的频偏估计方法。计算机存储介质的示例包括磁性存储介质(例如，软盘、硬盘等)、光学记录介质(例如，cd-rom、dvd等)或存储器，如存储卡、rom或ram等。计算机存储介质也可以分布在网络连接的计算机系统上，例如是应用程序的商店。
[0071]
此外，在一些实施例中，提出一种计算装置，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前文实施例所述的dvb-rcs2系统的频偏估计方法。计算装置的示例包括pc机、平板电脑、智能手机或pda等。
[0072]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。