本發(fā)明涉及通信，特別是涉及一種載波同步方法、系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)：

1、移動終端與非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的通信在特殊場景下具有重要作用，例如在沙漠、海上等無地面通信基站覆蓋的極端環(huán)境，通過與非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通信才能及時向外發(fā)送定位信息、求助信息等；又例如無人機飛行過程中，需要保持與移動終端的通信，保證順利飛行。在這種通信過程中，短突發(fā)信號是常見的信息傳輸信號。由于短突發(fā)信號持續(xù)時間短、非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點相對移動終端的運動速度高且距離遠(yuǎn)，導(dǎo)致非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點收到的信號頻率與移動終端發(fā)送的載波頻率之間產(chǎn)生較大的多普勒頻移、信噪比低，給非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與移動終端之間的通信載波同步帶來了挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例的目的在于提供一種載波同步方法、系統(tǒng)及裝置，以實現(xiàn)高動態(tài)低信噪比的載波同步。具體技術(shù)方案如下：

2、第一方面，本技術(shù)實施例提供了一種載波同步方法，應(yīng)用于非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，包括：

3、獲取移動終端發(fā)送的第一上行發(fā)射信號，其中，所述第一上行發(fā)射信號為所述移動終端對待發(fā)送的上行發(fā)射信號進(jìn)行預(yù)補償后得到的上行發(fā)射信號；

4、基于本地存儲的第二上行發(fā)射信號，對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行頻偏補償及相位校正，得到同步的解調(diào)信號，其中，所述第二上行發(fā)射信號包括上一時隙獲取到的所述移動終端發(fā)送的上行發(fā)射信號。

5、本技術(shù)的一個實施例中，所述基于本地存儲的第二上行發(fā)射信號，對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行頻偏補償及相位校正，得到同步的解調(diào)信號，包括：

6、基于本地存儲的第二上行發(fā)射信號，對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行頻偏估計，得到第一頻偏估計值，并根據(jù)所述第一頻偏估計值對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行補償，得到第三上行發(fā)射信號；

7、基于本地存儲的第二上行發(fā)射信號，對第三上行發(fā)射信號進(jìn)行相位估計，得到載波相位值；

8、根據(jù)所述載波相位值，對所述第三上行發(fā)射信號進(jìn)行相位校正，得到同步的解調(diào)信號。

9、本技術(shù)的一個實施例中，所述第二上行發(fā)射信號包括對上一時隙獲取到的上行發(fā)射信號進(jìn)行第一頻偏補償后的第一頻偏補償信號，以及對第一頻偏補償信號進(jìn)行第二頻偏補償后的第二頻偏補償信號。

10、本技術(shù)的一個實施例中，所述基于本地存儲的第二上行發(fā)射信號，對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行頻偏估計，得到第一頻偏估計值，并根據(jù)所述第一頻偏估計值對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行補償，得到第三上行發(fā)射信號，包括：

11、對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行第一頻偏估計，得到第一頻偏估計值；

12、根據(jù)所述第一頻偏估計值對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行第一頻偏補償，得到第四上行發(fā)射信號；

13、基于所述第一頻偏補償信號，對所述第四上行發(fā)射信號進(jìn)行第二頻偏估計，得到第二頻偏估計值；

14、根據(jù)所述第二頻偏估計值對所述第四上行發(fā)射信號進(jìn)行第二頻偏補償，得到第三上行發(fā)射信號。

15、本技術(shù)的一個實施例中，所述對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行第一頻偏估計，得到第一頻偏估計值，包括：

16、獲取所述第一上行發(fā)射信號的短突發(fā)符號速率、uw導(dǎo)頻序列及uw控制字長度；

17、對所述uw控制字長度進(jìn)行相移鍵控，得到調(diào)制符號；

18、基于所述調(diào)制符號的共軛復(fù)數(shù)對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行去調(diào)制，得到導(dǎo)頻符號；

19、基于所述uw控制字長度對所述導(dǎo)頻符號進(jìn)行積分變換，得到變換數(shù)據(jù)；

20、對所述變換數(shù)據(jù)取統(tǒng)計值，得到統(tǒng)計值的偏移方向及點位；

21、根據(jù)所述統(tǒng)計值的偏移方向?qū)λ鼋y(tǒng)計值的點位進(jìn)行校正，得到第一頻偏的方向和點位；

22、基于所述短突發(fā)符號速率、預(yù)設(shè)的積分變換點數(shù)、所述第一頻偏的方向和點位，對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行第一頻偏估計，得到所述第一頻偏估計值。

23、本技術(shù)的一個實施例中，所述基于所述第一頻偏補償信號，對所述第四上行發(fā)射信號進(jìn)行第二頻偏估計，得到第二頻偏估計值，包括：

24、獲取所述第一上行發(fā)射信號的短突發(fā)符號速率、數(shù)據(jù)長度；

25、將所述第一頻偏補償信號及所述第一上行發(fā)射信號打包，得到待處理數(shù)據(jù)包；

26、對所述待處理數(shù)據(jù)包進(jìn)行冪次方運算，得到第一處理數(shù)據(jù)包；

27、基于預(yù)設(shè)的估算數(shù)據(jù)對所述第一處理數(shù)據(jù)包進(jìn)行長度調(diào)整處理，得到第二處理數(shù)據(jù)包；

28、基于所述數(shù)據(jù)長度對所述第二處理數(shù)據(jù)包進(jìn)行累加處理，得到第三處理數(shù)據(jù)包；

29、對所述第三處理數(shù)據(jù)包進(jìn)行角度運算，得到第四處理數(shù)據(jù)包；

30、對所述第四處理數(shù)據(jù)包進(jìn)行差值運算，并根據(jù)預(yù)設(shè)限制幅度進(jìn)行限幅處理，以及進(jìn)行濾波處理，得到第五處理數(shù)據(jù)包；

31、基于所述短突發(fā)符號速率、數(shù)據(jù)長度、及所述第五處理數(shù)據(jù)包，對所述第四上行發(fā)射信號進(jìn)行第二頻偏估計，得到第二頻偏估計值。

32、本技術(shù)的一個實施例中，所述基于本地存儲的第二上行發(fā)射信號，對第三上行發(fā)射信號進(jìn)行相位估計，得到載波相位值，包括：

33、獲取所述第一上行發(fā)射信號的數(shù)據(jù)長度、uw導(dǎo)頻序列及uw控制字長度；

34、對所述uw導(dǎo)頻序列進(jìn)行相移鍵控，得到調(diào)制符號；

35、基于所述調(diào)制符號的復(fù)數(shù)對所述第三上行發(fā)射信號進(jìn)行相位估計，得到相位估計值；

36、基于所述調(diào)制符號的復(fù)數(shù)、所述第三上行發(fā)射信號以及所述第二頻偏補償信號，得到相位增量估計值；

37、基于所述相位估計值及所述相位增量估計值，按照內(nèi)插法的方式，得到所述載波相位值。

38、第二方面，本技術(shù)實施例提供了一種載波同步方法，應(yīng)用于移動終端，包括：

39、搜索非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點周期發(fā)射的下行廣播消息；

40、基于所述下行廣播消息進(jìn)行頻偏估計，得到第三頻偏估計值；

41、根據(jù)所述第三頻偏估計值對待發(fā)送的上行發(fā)射信號進(jìn)行預(yù)補償，得到預(yù)補償后的第一上行發(fā)射信號；

42、將所述第一上行發(fā)射信號發(fā)送給所述非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。

43、第三方面，本技術(shù)實施例提供了一種載波同步系統(tǒng)，包括移動終端及非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；

44、所述移動終端，用于搜索所述非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點周期發(fā)射的下行廣播消息，基于所述下行廣播消息進(jìn)行頻偏估計，得到第三頻偏估計值；根據(jù)所述第三頻偏估計值對待發(fā)送的上行發(fā)射信號進(jìn)行預(yù)補償，得到預(yù)補償后的所述第一上行發(fā)射信號；將所述第一上行發(fā)射信號發(fā)送給所述非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；

45、所述非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，用于接收所述第一上行發(fā)射信號，根據(jù)上述任一所述的載波同步方法，得到同步的解調(diào)信號。

46、第四方面，本技術(shù)實施例提供了一種載波同步裝置，應(yīng)用于非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，包括：

47、信號獲取模塊，用于獲取移動終端發(fā)送的第一上行發(fā)射信號，其中，所述第一上行發(fā)射信號為為所述移動終端對待發(fā)送的上行發(fā)射信號進(jìn)行預(yù)補償后得到的上行發(fā)射信號；

48、信號同步模塊，用于基于本地存儲的第二上行發(fā)射信號，對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行頻偏補償及相位校正，得到同步的解調(diào)信號，其中，所述第二上行發(fā)射信號包括上一時隙獲取到的所述移動終端發(fā)送的上行發(fā)射信號。

49、本發(fā)明的一個實施例中，所述信號同步模塊，包括：

50、頻偏補償子模塊，用于基于本地存儲的第二上行發(fā)射信號，對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行頻偏估計，得到第一頻偏估計值，并根據(jù)所述第一頻偏估計值對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行補償，得到第三上行發(fā)射信號；

51、相位估計子模塊，用于基于本地存儲的第二上行發(fā)射信號，對第三上行發(fā)射信號進(jìn)行相位估計，得到載波相位值；

52、相位校正子模塊，用于根據(jù)所述載波相位值，對所述第三上行發(fā)射信號進(jìn)行相位校正，得到同步的解調(diào)信號。

53、本發(fā)明的一個實施例中，所述第二上行發(fā)射信號包括對上一時隙獲取到的上行發(fā)射信號進(jìn)行第一頻偏補償后的第一頻偏補償信號，以及對第一頻偏補償信號進(jìn)行第二頻偏補償后的第二頻偏補償信號。

54、本發(fā)明的一個實施例中，所述頻偏補償子模塊，包括：

55、第一頻偏估計單元，用于對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行第一頻偏估計，得到第一頻偏估計值；

56、第一頻偏補償單元，用于根據(jù)所述第一頻偏估計值對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行第一頻偏補償，得到第四上行發(fā)射信號；

57、第二頻偏估計單元，用于基于所述第一頻偏補償信號，對所述第四上行發(fā)射信號進(jìn)行第二頻偏估計，得到第二頻偏估計值；

58、第二頻偏補償單元，用于根據(jù)所述第二頻偏估計值對所述第四上行發(fā)射信號進(jìn)行第二頻偏補償，得到第三上行發(fā)射信號。

59、本發(fā)明的一個實施例中，所述第一頻偏估計單元，具體用于：

60、獲取所述第一上行發(fā)射信號的短突發(fā)符號速率、uw導(dǎo)頻序列以及uw控制字長度；

61、對所述uw序列進(jìn)行相移鍵控，得到調(diào)制符號；

62、基于所述調(diào)制符號的共軛復(fù)數(shù)對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行去調(diào)制，得到導(dǎo)頻符號；

63、基于所述uw控制字長度對所述導(dǎo)頻符號進(jìn)行積分變換，得到變換數(shù)據(jù)；

64、對所述變換數(shù)據(jù)取統(tǒng)計值，得到統(tǒng)計值的偏移方向及點位；

65、根據(jù)所述統(tǒng)計值的偏移方向?qū)λ鼋y(tǒng)計值的點位進(jìn)行校正，得到第一頻偏的方向和點位；

66、基于所述短突發(fā)符號速率、預(yù)設(shè)的積分變換點數(shù)、所述第一頻偏的方向和點位，對所述第一上行發(fā)射信號進(jìn)行第一頻偏估計，得到所述第一頻偏估計值。

67、本發(fā)明的一個實施例中，所述第二頻偏估計單元，具體用于：

68、獲取所述第一上行發(fā)射信號的短突發(fā)符號速率、數(shù)據(jù)長度；

69、將所述第一頻偏補償信號及所述第一上行發(fā)射信號打包，得到待處理數(shù)據(jù)包；

70、對所述待處理數(shù)據(jù)包進(jìn)行冪次方運算，得到第一處理數(shù)據(jù)包；

71、基于預(yù)設(shè)的估算數(shù)據(jù)對所述第一處理數(shù)據(jù)包進(jìn)行長度調(diào)整處理，得到第二處理數(shù)據(jù)包；

72、基于所述數(shù)據(jù)長度對所述第二處理數(shù)據(jù)包進(jìn)行累加處理，得到第三處理數(shù)據(jù)包；

73、對所述第三處理數(shù)據(jù)包進(jìn)行角度運算，得到第四處理數(shù)據(jù)包；

74、對所述第四處理數(shù)據(jù)包進(jìn)行差值運算，并根據(jù)預(yù)設(shè)限制幅度進(jìn)行限幅處理，以及進(jìn)行濾波處理，得到第五處理數(shù)據(jù)包；

75、基于所述短突發(fā)符號速率、數(shù)據(jù)長度、及所述第五處理數(shù)據(jù)包，對所述第四上行發(fā)射信號進(jìn)行第二頻偏估計，得到第二頻偏估計值。

76、本發(fā)明的一個實施例中，所述相位估計子模塊，具體用于：

77、獲取所述第一上行發(fā)射信號的數(shù)據(jù)長度、uw導(dǎo)頻序列及uw控制字長度；

78、對所述uw導(dǎo)頻序列進(jìn)行相移鍵控，得到調(diào)制符號；

79、基于所述調(diào)制符號的復(fù)數(shù)對所述第三上行發(fā)射信號進(jìn)行相位估計，得到相位估計值；

80、基于所述調(diào)制符號的復(fù)數(shù)、所述第三上行發(fā)射信號以及所述第二頻偏補償信號，得到相位增量估計值；

81、基于所述相位估計值及所述相位增量估計值，按照內(nèi)插法的方式，得到所述載波相位值。

82、第五方面，本發(fā)明實施例還提供了另一種載波同步裝置，應(yīng)用于移動終端，包括：

83、消息搜索模塊，用于搜索非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點周期發(fā)射的下行廣播消息；

84、大頻偏估計模塊，用于基于所述下行廣播消息進(jìn)行頻偏估計，得到第三頻偏估計值；

85、信號補償模塊，用于根據(jù)所述第三頻偏估計值對待發(fā)送的上行發(fā)射信號進(jìn)行預(yù)補償，得到預(yù)補償后的第一上行發(fā)射信號；

86、信號發(fā)送模塊，用于將所述第一上行發(fā)射信號發(fā)送給所述非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。

87、第六方面，本發(fā)明實施例還提供了一種電子設(shè)備，位于非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和/或移動終端，包括：

88、存儲器，用于存放計算機程序；

89、處理器，用于執(zhí)行存儲器上所存放的程序時，實現(xiàn)上述任一所述的載波同步方法。

90、本發(fā)明實施例還提供了一種包含指令的計算機程序產(chǎn)品，當(dāng)其在計算機上運行時，使得計算機執(zhí)行上述任一所述的載波同步方法。

91、本發(fā)明實施例有益效果：

92、本發(fā)明實施例提供的載波同步方法，移動終端在發(fā)送上行發(fā)射信號之前，預(yù)先對待發(fā)送的上行發(fā)射信號進(jìn)行預(yù)補償；而非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通過本地存儲的上一時隙的上行發(fā)射信號，對本次接收到的第一上行發(fā)射信號進(jìn)行頻偏補償和相位校正，彌補了短突發(fā)信號持續(xù)時間短導(dǎo)致難以進(jìn)行信號處理的缺陷，通過對兩個短突發(fā)信號的聯(lián)合處理實現(xiàn)了載波同步，盡可能地降低了非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點運動速度大所導(dǎo)致的接收端與發(fā)送端載波頻率之間的多普勒頻移，提高了通信質(zhì)量；并且，相較于相關(guān)技術(shù)在傳輸過程中對上行發(fā)射信號的幀頭加入大量導(dǎo)頻同步符號的處理方式而言，本發(fā)明實施例通過移動終端與非地面網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同處理，對上行發(fā)射信號進(jìn)行多次補償，無需在傳輸過程中對上行發(fā)射信號增加額外負(fù)擔(dān)，避免了可能導(dǎo)致的傳輸幀效率下降及時延增加的問題，節(jié)省了通信傳輸資源，提高了解調(diào)信號的信噪比，實現(xiàn)了高動態(tài)低信噪比的載波同步。

93、當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。