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申请/专利权人：北京理工大学

摘要：本发明公开的一种多星协作盲帧同步方法与装置，属于卫星通信领域。本发明的装置包括极化码辅助盲帧同步单元、相干协作帧同步单元、相干合并单元以及译码辅助反馈单元。本发明对主星进行独立盲帧同步，利用主星的极化码译码结果辅助其他卫星进行帧同步操作，同时增强其他协作卫星的同步精度，通过多星相干最大比合并获得信噪比增益，在更优的信噪比下进行解调译码，并完成对帧同步的反馈，用获得了合并增益后更准确的译码信息，代替主星译码结果，辅助其他卫星进行帧同步，迭代过程不断优化帧同步概率，提高多星协作盲帧同步通信装置性能。本发明采用极化码辅助多星协作盲帧同步模型能够适应低信噪比、短帧猝发的通信场景。

主权项：1.一种多星协作盲帧同步方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一、M颗卫星同时接收终端发送的上行信号，各卫星接收信号经过载波同步、频偏纠正后，记为yin,i＝1,2,…M；通过信噪比盲估计方法估计每个yin的信噪比，选择出M颗卫星中信噪比最高的卫星作为主星，记为ymainn，其中n为符号索引，有n＝1,2,…,N，N为整帧符号总个数；步骤二、将主星接收信号ymainn进行译码操作，得到其译码软信息步骤三、对主星执行盲帧同步操作，所述盲帧同步基于滑动窗的方式，通过滑动窗口对不同帧偏移量位置进行滑动，定义滑动窗长度为L，对每次滑动窗口所在的待估位置l:l+L对应的译码软信息进行基于校验矩阵的盲帧同步，其中l为当前滑动窗的起始位置，即将与校验矩阵H相乘，得到校验结果，并执行门限判决直到找到正确帧偏移量位置lmain，根据lmain完成对主星信号的帧偏移量补偿，得到ymainn+lmain，并输出在该位置对应的译码软信息，记为步骤四、对除主星以外的其他卫星信号yin进行译码，得到译码软信息将步骤二得到的视作同步字，和其他卫星的信号的译码软信息做相关操作，并分别对结果执行门限判决，若当前相关峰高于门限，则认为当前时刻为帧开始时刻，记为[l1,l2,…li,…,lM-1]；根据估计的帧开始时刻对卫星接收信号进行补偿，即将其他卫星的帧开始时刻与主星时刻对齐，得到[y1n+l1,y2n+l2,…,yM-1n+lM-1]；步骤五、采用最大比合并对步骤三得到的ymainn+lmain及步骤四得到的M-1个yin+li，即一共M个信号进行合并；由最大比合并准则得，合成权值矢量w＝[w1,w2,...,wM]T有如下关系： ‖w‖2＝12其中，hm表示第m颗卫星的信号幅度增益，Nm表示第m颗卫星处的加性高斯白噪声的方差；合并信号表达式为 步骤六、对合并信号进行译码，得到译码软信息将与步骤三得到的进行相关操作；根据相关值的大小衡量主星译码软信息的可靠性，设计门限THcheck用作可靠性度量门限，当不低于门限THcheck时判定本次迭代的主星的译码软信息准确，步骤五得到的合并信号准确，输出当前迭代的ycombn；当低于门限THcheck时认为本次迭代的主星译码软信息不可取信，将合并信号的译码软信息代替主星的译码软信息重复步骤二至五，直到满足门限条件或到达最大迭代次数。

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