本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及直升機利用衛(wèi)星進行通信時，直升機旋翼周期性遮擋通信鏈路，采用適當方法使直升機上的通信系統(tǒng)適應這種環(huán)境。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的直升機利用衛(wèi)星進行遠程通信(簡稱直升機衛(wèi)星通信)時，傳輸模式為“直升機——地面中繼站——衛(wèi)星——遠程通信終端”，該方案需要地面中繼站進行中繼轉(zhuǎn)發(fā)，直升機需要在地面中繼站覆蓋的范圍內(nèi)與衛(wèi)星通信。高山和海洋很難配備地面中繼站，因而對數(shù)據(jù)進行實時傳輸?shù)膮^(qū)域受到了限制。

不使用地面中繼站的情況下，直升機利用衛(wèi)星直接與遠程通信終端通信存在的主要問題是由于直升機上通信系統(tǒng)天線安裝的位置受限，通信鏈路會受到直升機旋翼的周期性遮擋，在一定程度上影響到信號的傳輸，降低了信道的通信質(zhì)量。一種解決的思路是采用電波的衍射特性來解決旋翼對天線的遮擋，但是該方法在較高的通信頻率上效果并不理想，存在接收性能差、傳輸速率低的問題。此外還可采用數(shù)字編譯碼方式，通過硬判決將未到達遠程通信終端(或直升機)的數(shù)據(jù)包完整的恢復出來，以此來解決旋翼遮擋對通信鏈路的影響，但已有的設備技術(shù)復雜，存在傳輸延時大的問題。另一種有效的解決方案是對同一幀數(shù)據(jù)進行復制，并將復制信息與原信息進行捆綁發(fā)送：這種采用重傳機制的傳輸設計可以有效解決旋翼在信號接收時的遮擋影響，重傳的次數(shù)越多信息的可靠性就越高，但同時會降低通信鏈路的傳輸效率。因此，設計合理的通信機制既可以滿足解決旋翼遮擋影響的需要，又能最大限度的提升通信鏈路利用率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提高直升機衛(wèi)星通信的傳輸速率、降低整個系統(tǒng)(包括直升機通信系統(tǒng)和遠程通信終端)復雜度與成本，提供一種抗旋翼遮擋直升機衛(wèi)星通信方法，提高整個系統(tǒng)的傳輸效率。

本發(fā)明為實現(xiàn)發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：首先，遠程通信終端通過衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)向直升機發(fā)送信息時，此通信鏈路稱為前向鏈路，遠程通信終端采用成幀重傳的方法進行發(fā)送。直升機上的接收機(簡稱直升機接收機)接收到的信號是被直升機旋翼周期性遮擋的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)信號。直升機接收機對前向鏈路的信號進行檢測，估計出遮擋參數(shù)，即直升機旋翼對衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)信號遮擋的時間、周期與相對時延。直升機接收機根據(jù)估計出的遮擋參數(shù)對接收到的信號進行時域上的分集合并后，再解調(diào)出基帶的信息。

然后，當直升機上的發(fā)射機(簡稱直升機發(fā)射機)通過衛(wèi)星向遠程通信終端發(fā)送信息時，此通信鏈路稱為反向鏈路，直升機發(fā)射機采用分時的方法進行非連續(xù)的發(fā)送，即根據(jù)估計出的遮擋參數(shù)，選擇在信號未被旋翼遮擋的時候發(fā)送待傳送信息，待傳送信息的長度小于信號未被旋翼遮擋的時間長度，記為有效信息數(shù)據(jù)段，有效信息數(shù)據(jù)段通過特定標識碼標識出其起始位和結(jié)束位。遠程通信終端接收到經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的反向鏈路的通信信號后，通過特定標識碼檢測出有效信息數(shù)據(jù)段。

本發(fā)明的有益效果為：

利用本發(fā)明提供的方法，在直升機衛(wèi)星通信中，前向鏈路采用信息成幀重傳發(fā)射，直升機接收機根據(jù)對前向鏈路信號的遮擋周期與遮擋時間的估計，實現(xiàn)前向鏈路的信號的分集合并，以及反向鏈路的分時發(fā)送，克服了直升機旋翼對前向與反向鏈路信號的周期性遮擋的影響。本發(fā)明可有效解決目前高原與海洋環(huán)境下直升機衛(wèi)星通信中繼站架設不便、編碼方案延時較大，以及重傳方案效率低下的缺點，提高了系統(tǒng)的功率效率與帶寬效率，實現(xiàn)了“直升機衛(wèi)星遠程通信終端”的通信模式。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實施方式涉及的處理流程的步驟示意圖：

圖2為遮擋參數(shù)估計原理框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細說明。

直升機與遠程通信終端要建立通信時，參照圖1進行通信鏈路的建立：在步驟S102中，遠程通信終端發(fā)射機采用成幀重傳機制，對待傳遞的前向鏈路數(shù)據(jù)進行編碼、組幀重傳，本發(fā)明成幀重傳中每幀的長度根據(jù)實際情況設定，重傳次數(shù)以2為最佳。設編碼、組幀重傳后的等效基帶信號為s(t)，經(jīng)過上變頻、放大后發(fā)射給中繼衛(wèi)星。

在步驟S103中，中繼衛(wèi)星接收到遠程通信終端發(fā)送的信號，經(jīng)放大轉(zhuǎn)發(fā)后發(fā)送給直升機接收機。直升機接收機對接收到的信號經(jīng)下變頻、濾波、模數(shù)變換后，在數(shù)字域?qū)崿F(xiàn)信號的載波同步與定時同步，最后輸出對應的基帶信號。

在步驟S104中，直升機接收機對基帶信號進行檢測，估計出信號被旋翼遮擋的參數(shù)。本步驟的基本原理為：基帶信號s(t)經(jīng)過旋翼遮擋可以表示為r(t)二s(t)c(t)，其中C(t)是周期為T、脈寬為Tp的周期性脈沖，表示直升機旋翼對前向鏈路下行信號的遮擋，脈沖前沿相對本地參考時鐘的偏移為TD，遮擋的時間T-Tp。對上述旋翼遮擋參數(shù)的估計實現(xiàn)方法如圖2所示，本發(fā)明中采用基于非線性變換FFT(Fast Fourier Transformation，快速傅里葉變換)功率譜法的方法進行。

直升機接收機首先對接收到的信號進行下變頻、模數(shù)變換，再進行非線性模平方的計算，去除信號調(diào)制相位信息：然后按照時間順利依次對信號進行分段傅里葉變換，每段信號的長度根據(jù)實際直升機系統(tǒng)確定，對每段信號搜索其頻譜的能量峰值，將能量峰值與門限進行比較，如果大于門限，則確定該段信號未被遮擋并進行標識：如果小于門限，則確定該段信號被遮擋并進行標識：接著將各段形成的標識序列進行平滑濾波，去除毛刺：最后根據(jù)平滑濾波后的標識序列，估計該標識序列的周期為T、脈寬為TP、相對時延TD，則周期T表示信號被旋翼遮擋的周期，脈寬Tp表示信號未被旋翼遮擋的時間長度，相對時延TD表示信號未被旋翼的起始時刻相對本地參考時鐘的延時。

在步驟S105中，直升機接收機根據(jù)估計出的遮擋參數(shù)，首先對基帶信號進行時間分集合并，然后對時間分集合并后的信號進行譯碼，最后輸出基帶的信息。特別地，本發(fā)明中對基帶信號中被遮擋部分采用選擇性合并，對未被遮擋部分采用等增益合并。同時，直升機發(fā)射機根據(jù)估計出的遮擋參數(shù)，分時發(fā)射通信信號，即只在信號沒有被遮擋的時間段Tp內(nèi)發(fā)送有效信息數(shù)據(jù)段，并在每個連續(xù)發(fā)射的有效信息數(shù)據(jù)段中插入不同隨機碼，表示每段的開始與結(jié)尾。本發(fā)明中，每個連續(xù)發(fā)射的有效信息數(shù)據(jù)段的長度可根據(jù)估計出的遮擋參數(shù)的變化而動態(tài)的變化。特別地，為了保持射頻功率恒定，在信號被遮擋的時間段內(nèi)發(fā)送無效的隨機信息。

在步驟S106中，遠程通信終端接收到經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的反向鏈路信號后，對其進行解調(diào)，并通過檢測直升機發(fā)射機在數(shù)據(jù)段中插入的偽隨機碼，進行有效數(shù)據(jù)段開始與結(jié)束的判斷，并且只對有效數(shù)據(jù)段進行處理。

以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定，任何在本發(fā)明精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。