一种搜救系统地面站信号参数估计方法及搜救系统与流程

本申请涉及卫星信号，具体涉及一种搜救系统地面站信号参数估计方法及搜救系统。

背景技术：

1、北斗的救援系统在北斗三号卫星上搭载六颗符合国际搜救卫星系统(cospas-sarsat)规范的中轨搜救载荷(meosar payload)，可以与其他全球导航卫星(globalnavigation satellite system,gnss)上搭载的搜救载荷可以为遇险终端(信标)提供中轨搜救服务。系统的主要工作原理是信标发送406mhz求救信号，由卫星转发，全球各地的地面站接收，并通过任务中心分发数据。

2、用户遇险时信标机发出求救信号，救援系统将接收到的信标信号转发至地面站，地面站完成对信标信号的检测、关键参数估计、信标信息提取和定位，但是，通过对信号关键参数估计过程中存在计算量大、参数估计精确度低的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种搜救系统地面站信号参数估计方法及搜救系统，以解决信号参数估计精确度低的问题。

2、在第一方面，本申请提供一种搜救系统地面站信号参数估计方法，包括：

3、获取地面站信号以及解调信号；所述解调信号为所述地面站信号解调所得到的信号；

4、根据所述解调信号，获取频偏粗估计值、信息位宽粗估计值以及位置偏移粗估计值；

5、根据所述频偏粗估计值、所述信息位宽粗估计值以及所述位置偏移粗估计值，采用多维联合似然估计法，得到频偏、信息位宽以及位置偏移的极大似然估计；

6、对所述频偏执行频率搜索，以获得数据起始位置；

7、对所述信息位宽和位置偏移执行二维搜索，以获得比特位宽；

8、根据所述数据起始位置和所述比特位宽，对所述解调信号执行解码，以获得解码信号；

9、对所述解码信号执行译码，以获得目标信号。

10、可选的，对所述频偏执行频率搜索，以获得数据起始位置包括：

11、以第一预设频率搜索范围和第一步进间隔，通过体积重心法计算起始位置估计值；

12、根据所述起始位置估计值，以第二预设频率搜索范围和第二步进间隔，通过所述体积重心法计算获得所述数据起始位置。

13、可选的，对所述信息位宽和位置偏移执行二维搜索，以获得比特位宽包括：

14、以预设位宽搜索范围和第三步进间隔，通过所述体积重心法计算信息位宽估计值；

15、以预设偏移搜索范围和第四步进间隔，通过所述体积重心法计算位置偏移估计值；

16、根据所述信息位宽估计值和所述位置偏移估计值，以获得所述比特位宽。

17、可选的，对所述解调信号执行解码，以获得解码信号包括：

18、获取所述解调信号的波特率；

19、将定时器的捕获中断设置为所有边沿；

20、开启定时器捕获所述解调信号的第一边沿并丢弃；

21、捕获所述解调信号的第二边沿以获取第一捕获值；

22、若所述第一捕获值与所述比特率相同，则读取所述第一捕获值的电平值并保存；

23、继续捕获所述解调信号的第三边沿以获取第二捕获值；

24、若所述第二捕获值为所述比特率的两倍或者所述第二捕获值与所述比特率相同，则返回所述第二捕获值的电平值；

25、记录所述第二捕获值的电平值以获得所述解码信号。

26、可选的，若所述第二捕获值为所述比特率的两倍，所述方法还包括：

27、继续捕获第四边沿以获取第三捕获值；

28、若所述第三捕获值与所述第二捕获值相等，则返回所述第二捕获值的电平值。

29、可选的，若所述第二捕获值与所述比特率相同，所述方法还包括：

30、继续捕获所述第四边沿以获取第四捕获值；

31、若所述第四捕获值与所述第二捕获值相反，将所述第二捕获值更新为所述第四捕获值并返回所述第二捕获值的电平值。

32、可选的，对所述解码信号执行译码，以获得目标信号包括：

33、将所述解码信号分段，以获得第一解码信号和第二解码信号；

34、分别对所述第一解码信号和所述第二解码信号执行译码，以获得第一译码信号和第二译码信号；

35、根据所述第一译码信号和所述第二译码信号，生成所述目标信号。

36、可选的，分别对所述第一解码信号和所述第二解码信号执行译码，以获得第一译码信号和第二译码信号包括：

37、根据所述第一解码信号和所述第二解码信号，以获得伴随式；

38、根据所述伴随式通过迭代译码算法计算差错位置多项式并获取所述差错位置多项式的根；

39、根据所述差错位置多项式的根，使用钱搜索计算正确的错位位置并纠正，以获得目标信号。

40、在第二方面，本申请提供一种搜救系统，所述搜救系统包括：地面站和信号处理装置；

41、所述信号处理装置用于：

42、获取地面站信号以及解调信号；所述解调信号为所述地面站信号解调所得到的信号；

43、根据所述解调信号，获取频偏粗估计值、信息位宽粗估计值以及位置偏移粗估计值；

44、根据所述频偏粗估计值、所述信息位宽粗估计值以及所述位置偏移粗估计值，采用多维联合似然估计法，得到频偏、信息位宽以及位置偏移的极大似然估计；

45、对所述频偏执行频率搜索，以获得数据起始位置；

46、对所述信息位宽和位置偏移执行二维搜索，以获得比特位宽；

47、根据所述数据起始位置和所述比特位宽，对所述解调信号执行解码，以获得解码信号；

48、对所述解码信号执行译码，以获得目标信号。

49、由以上技术方案可知，本申请提供一种搜救系统地面站信号参数估计方法及搜救系统，所述方法包括：获取地面站信号以及解调信号；所述解调信号为所述地面站信号解调所得到的信号；根据所述解调信号，获取频偏粗估计值、信息位宽粗估计值以及位置偏移粗估计值；根据所述频偏粗估计值、所述信息位宽粗估计值以及所述位置偏移粗估计值，采用多维联合似然估计法，得到频偏、信息位宽以及位置偏移的极大似然估计；对所述频偏执行频率搜索，以获得数据起始位置；对所述信息位宽和位置偏移执行二维搜索，以获得比特位宽；根据所述数据起始位置和所述比特位宽，对所述解调信号执行解码，以获得解码信号；对所述解码信号执行译码，以获得目标信号。通过对多维联合似然估计法实现参数估计，以解决信号参数估计精确度低的问题。

技术特征：

1.一种搜救系统地面站信号参数估计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述频偏执行频率搜索，以获得数据起始位置包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述信息位宽和位置偏移执行二维搜索，以获得比特位宽包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述解调信号执行解码，以获得解码信号包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若所述第二捕获值为所述比特率的两倍，所述方法还包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若所述第二捕获值与所述比特率相同，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述解码信号执行译码，以获得目标信号包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，分别对所述第一解码信号和所述第二解码信号执行译码，以获得第一译码信号和第二译码信号包括：

9.一种搜救系统，其特征在于，包括：地面站和信号处理装置；

技术总结
本申请提供一种搜救系统地面站信号参数估计方法及搜救系统，所述方法包括：获取地面站信号以及解调信号；根据所述解调信号，获取频偏粗估计值、信息位宽粗估计值以及位置偏移粗估计值；根据所述频偏粗估计值、所述信息位宽粗估计值以及所述位置偏移粗估计值，采用多维联合似然估计法，得到频偏、信息位宽以及位置偏移的极大似然估计；对所述频偏执行频率搜索，以获得数据起始位置；对所述信息位宽和位置偏移执行二维搜索，以获得比特位宽；根据所述数据起始位置和所述比特位宽，对所述解调信号执行解码，以获得解码信号；对所述解码信号执行译码，以获得目标信号。通过多维联合似然估计法实现参数估计，以解决信号参数估计精确度低的问题。

技术研发人员：李学富,耿座学,王英伍,王培继,胡健,陈永能,邓再杰,张佳福,瞿威均,罗秀山,赵思卫,徐学泽,高诚阳,刘绍正,张震,刘子兴,张兴文,陈刚,王先强,蔡澍雨,马瀚超,冯建辉,余顺金,王一帆,英自才,余记文,徐正国,和春元,王陈喜,刘慧
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司怒江供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14