摘 要：低軌衛(wèi)星短突發(fā)通信具有多普勒頻偏和多普勒變化率較大、突發(fā)符號(hào)較短和突發(fā)信號(hào)導(dǎo)頻長(zhǎng)度受限等特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)的時(shí)頻同步算法在低信噪比條件下性能較差。為了提高時(shí)間同步和頻偏估計(jì)性能，準(zhǔn)確完成同步過程，基于時(shí)分多址（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ，ＴＤＭＡ） 接入幀結(jié)構(gòu)提出一種新的時(shí)頻同步算法。該算法采用二維搜索算法進(jìn)行整數(shù)倍的時(shí)延估計(jì)和粗頻偏估計(jì)；在補(bǔ)償大頻偏和整數(shù)倍時(shí)延后，估計(jì)小數(shù)倍時(shí)延；采用結(jié)合低通濾波的快速傅里葉變換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ，ＦＦＴ） 算法進(jìn)行精頻偏估計(jì)。仿真結(jié)果表明，每符號(hào)能量與噪聲功率譜密度比值（Ｒａｔｉｏ ｏｆ ＳｙｍｂｏｌＥｎｅｒｇｙ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ，Ｅｓ ／ Ｎ０ ） 為４． ５ ｄＢ 時(shí)，時(shí)延檢測(cè)概率準(zhǔn)確率達(dá)到９９． ９９％ ，整體解調(diào)性能相較于Ｍ＆Ｍ等算法有２ ｄＢ 以上的性能提升。

關(guān)鍵詞：低軌衛(wèi)星；短突發(fā)通信；時(shí)分多址；時(shí)頻同步

中圖分類號(hào)：ＴＮ９２７． ２ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ

文章編號(hào)：１００３－３１０６（２０２４）１０－２４８８－０６

０ 引言

相比較于傳統(tǒng)地面通信，衛(wèi)星通信有著不易受自然環(huán)境因素影響、可覆蓋面積大等優(yōu)點(diǎn)，在空海通信、偏遠(yuǎn)地區(qū)通信等方面有著諸多優(yōu)勢(shì)。近年來，低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展加速，Ｓｔａｒｌｉｎｋ、ＯｎｅＷｅｂ、ＰｒｏｊｅｃｔＫｕｉｐｅｒ、Ｏ３ｂ 等多個(gè)星座計(jì)劃掀起了低軌星座發(fā)展的高潮，我國(guó)也整合了相關(guān)資源，推動(dòng)發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。低軌衛(wèi)星需要繞地球高速運(yùn)動(dòng)，單顆衛(wèi)星覆蓋范圍有限，其對(duì)地面目標(biāo)的可視時(shí)間也是有限的［１］。單顆衛(wèi)星對(duì)某一特定用戶單次最大通信時(shí)長(zhǎng)取決于其對(duì)目標(biāo)的可視時(shí)間，在衛(wèi)星通信中，常使用突發(fā)模式進(jìn)行信號(hào)傳輸。突發(fā)信號(hào)相對(duì)于連續(xù)信號(hào)有著持續(xù)時(shí)間無法確定、時(shí)間短和隨機(jī)性強(qiáng)等特點(diǎn)，擁有較好的隱蔽性和抗干擾性能［２－３］。