1.一种面向低轨星座通信的信号发送与接收方法,其特征在于,包括以下步骤:基于发射端对需要发送的不同符号做OFDM变换,得到对应OFDM符号;
各天线对同一个OFDM符号按预设规则循环样点,得到循环位移形式,表达式为表示天线序号;
将循环位移形式加入长度为G>L的循环前缀,得到MMDM空时编码矩阵,表达式为最大天线时
延为L‑1,前G列为循环保护间隔,后N列为数据块;
将MMDM空时编码矩阵结合低轨卫星多天线系统发送不同延迟的相同卫星信号;
获取接收信号并对接收信号进行FFT变换,得到CFO信道环境下信号;
基于子载波平均的盲波束成型器对CFO信道环境下信号进行路径信号 抽取,得到各条路径的信号;
对各条路径的信号进行多普勒频移和时延的估计与补偿,解调得到所有的卫星信号。
2.根据权利要求1所述一种面向低轨星座通信的信号发送与接收方法,其特征在于,所述基于发射端对需要发送的不同符号做OFDM变换,得到对应OFDM符号这一步骤,其具体包括:
预设系统参数,包括卫星总数量为P,码字序列长度为N,每颗卫星所发送的相同数据up[k],p=1,2,…,P;k=0,1,…,N‑1,码字序列符号位X0,X1,…,XN‑1,发送天线数量为L,循环前缀长度为G,且要求G>L;
基于离散傅里叶逆变换将码字序列调制到子载波上,得到OFDM符号。
3.根据权利要求2所述一种面向低轨星座通信的信号发送与接收方法,其特征在于,所述OFDM符号的表达式如下:上式中,Xk表示频域码字序列符号第k位,xn表示时域码字序列符号第n位,e表示自然指数 其中j表示复数,k、n为下表索引,k、n=0,1,2,…,N‑
1。
4.根据权利要求3所述一种面向低轨星座通信的信号发送与接收方法,其特征在于,对接收信号进行FFT变换的表达式如下:上式中, 表示卫星p在频域由于多普勒频移导致的ICI系数,zP[m]表示接收端在第m个符号位时刻接收到的由总共P颗卫星发送的信号的叠加,w[k]表示高斯加性白噪声,k为索引,表示第k个。
5.根据权利要求4所述一种面向低轨星座通信的信号发送与接收方法,其特征在于,所述对各条路径的信号进行多普勒频移和时延的估计与补偿,解调得到所有的卫星信号这一步骤,其具体包括:
基于多普勒频移估计算法估算各条路径的信号的多普勒频移,并进行逐路径频域补偿,得到频偏补偿后的信号;
对频偏补偿后的信号进行时延估计与时延补偿,得到时延补偿后的信号;
根据时延补偿后的信号和最优向量,解调得到卫星信号。
6.根据权利要求5所述一种面向低轨星座通信的信号发送与接收方法,其特征在于,所述时延估计的计算公式如下:
上式中, 表示接收端对第p颗卫星的时延估计值,Ng表示最大的时延范围, 表示干扰消除方法中第p级的第k个信号估计值,e为自然指数, j表示复数,τ表示真实的时延值。
7.根据权利要求6所述一种面向低轨星座通信的信号发送与接收方法,其特征在于,所述时延补偿的公式如下:
上式中,εl[k]为第k个时延补偿后信号集合中的第l个元素,el[k]表示干扰消除方法中r
第l级的第k个信号估计值,e为自然指数, j表示复数,τ接收端对第p颗卫星的时延估计值。