一种基于复指数调制精确重构滤波的宽带星载数字信道化器

信道化技术是下一代宽带卫星通信系统中星载交换的关键技术之一。运用该技术,提取宽带卫星上行信号中的各窄带信号,然后经过变频、基带信号处理、交换等处理,最后综合成宽带下行信号,进入卫星下行链路。该文针对宽带卫星通信系统,提出一种基于复指数调制精确重构滤波器组的新型宽带星载数字信道化器。该信道化器既适合均匀带宽交换、又适合非均匀带宽交换的星载信道化器。数值实验表明,该新型信道化器具有较强的灵活性和可扩展性,克服了已有信道化技术只适合均匀带宽星载交换的局限,同时对信噪比和数据存储量有较大的改进和提高。     

卫星通信中的高阶调制技术研究

总结了卫星通信协议GMR-1、DVB中的高阶调制技术,研究了16QAM、16APSK、32APSK调制原理,分析了卫星信道模型,利用Matlab分别搭建AWGN信道和Rician-K信道下各高阶调制信号的收发,得到不同的调制方式在不同信道或在不同衰落因子同一信道下的误码性能。本文的仿真结果对实际卫星通信系统采用高阶调制技术有着一定的借鉴意义。     

宽带卫星信道群时延的自适应均衡校正研究

在宽带卫星通信链路中,由于器件通带特性不理想和行波管放大器的工艺受限等原因使卫星信道的群时延波动较大,导致误比特性能恶化。群时延的补偿算法需要复杂的数学运算,因此工程上一般采用线性均衡对信道群时延特性进行校正。针对群时延失真严重情况下线性均衡效果下降的问题,对比研究了线性均衡、非线性均衡对信道群时延校正的性能,仿真分析了采用恒模算法的线性均衡和采用voherra模型的非线性均衡在群时延失真信道下的性能,得出了两类均衡器在群时延失真信道下的误码率性能曲线,结果表明低阶调制下采用非线性均衡可以较好的消除宽带卫星信道群时延的影响。     

基于高阶累积量的OFDM子载波盲识别探讨

正交频分复用（OFDM）技术作为一种特殊的多载波调制技术,以其高效的频谱利用率、较强的抗码间干扰能力等优点成为第四代宽带技术的核心技术之一。同时,OFDM的广泛应用也为信息对抗、无线频谱资源管理等领域带来了一系列新的任务与挑战。因此,对非合作OFDM信号侦收技术的研究,意义深远。
　　由于OFDM调制方式的特殊性,在完成宽带多载波与单载波信号分类之后,接收系统有必要对OFDM信号的子载波类型进行进一步判断。文中采用基于高阶累积量的子信道调制盲识别算法作为技术路线,通过提取特征向量实现对子信道调制方式的盲识别。
　　在基带OFDM信号子载波调制类型识别部分,结合OFDM系统的等效标量模型,利用每个子载波上符号序列的统计特性,提取序列的高阶累积量作为识别分类特征构造算法,能够有效地抑制多径衰落所引起的功率衰减以及相位旋转对子载波调制类型识别性能的影响,结合仿真实验,我们分析了所提出算法的高效识别性能。     

基于高阶累积量的OFDM子载波盲识别探讨

正交频分复用（OFDM）技术作为一种特殊的多载波调制技术,以其高效的频谱利用率、较强的抗码间干扰能力等优点成为第四代宽带技术的核心技术之一。同时,OFDM的广泛应用也为信息对抗、无线频谱资源管理等领域带来了一系列新的任务与挑战。因此,对非合作OFDM信号侦收技术的研究,意义深远。 由于OFDM调制方式的特殊性,在完成宽带多载波与单载波信号分类之后,接收系统有必要对OFDM信号的子载波类型进行进一步判断。文中采用基于高阶累积量的子信道调制盲识别算法作为技术路线,通过提取特征向量实现对子信道调制方式的盲识别。 在基带OFDM信号子载波调制类型识别部分,结合OFDM系统的等效标量模型,利用每个子载波上符号序列的统计特性,提取序列的高阶累积量作为识别分类特征构造算法,能够有效地抑制多径衰落所引起的功率衰减以及相位旋转对子载波调制类型识别性能的影响,结合仿真实验,我们分析了所提出算法的高效识别性能。     

卫星通信中快速非线性信道RLS均衡算法

幅度相位联合调制(Amplitude Phase Shift Keying, APSK)信号经过卫星信道时容易引起非线性失真,产生码间串扰。为此,本文将Wiener均衡应用于APSK卫星通信中,并提出了一种快速非线性信道递归最小二乘(Nonlinear Channel Recursive Least Squares, NCRLS)均衡算法,在传统NCRLS算法的基础上,建立了遗忘因子与步长因子的关系,推出了变遗忘因子的非线性信道递归最小二乘(Variable Forgetting Factor Nonlinear Channel Recursive Least Squares, VFFNCRLS)均衡算法,有效地提高了收敛速度。仿真结果表明,VFFNCRLS算法有效地纠正了非线性失真信号的星座扭曲和频谱再生,解决了卫星通信系统中有记忆非线性信道失真的问题,相比传统算法,具有较快的收敛速度和较好的稳定性。      

一种基于信道盲辨识和盲均衡的多径信道调制方式识别算法

针对多径环境下MPSK和MQAM信号的调制识别问题,该文提出了一种基于信道盲辨识和盲均衡的调制识别算法。算法首先进行信道阶数精确估计,然后以矩阵外积分解为基础,加入特征值扰动分析,提高了信道盲辨识和盲均衡的稳定性,最后,对均衡后的星座图进行多级减法聚类,得到信号的调制方式。与现有算法相比,算法结构简单,所需数据量小,适用范围广,实用性强。仿真结果证明了算法的有效性。     

衰落环境中数字调制识别仿真研究

调制方式的识别对于通信信号分析有着重要的作用。在现有有关调制识别的研究中,大部分都考虑的是加性高斯白噪声理想信道（AWGN）。文中通过仿真分析A．K．Nandi和E．E．Azzouz提出的数字调制识别算法（DMRAs）在衰落信道中的性能,详细研究了衰落信道特性对调制识别的影响。最后,得出了一些具有规律性的结论,对进一步深入研究衰落信道中调制识别技术具有一定的指导意义。     

UWB卫星通信系统与窄带系统互扰分析

UWB技术在卫星通信领域推广应用的瓶颈是UWB卫星通信系统与窄带系统的互扰问题。研究了正弦调制高斯脉冲在卫星信道应用的时频域特性,提出了Ka频段UWB卫星通信信道模型,建立UWB卫星通信仿真系统,研究了UWB卫星通信系统和窄带系统在互扰条件下的误码特性,得到了影响互扰的关键因素,提出了适合卫星通信信道传输的UWB信号设计参数,论证了UWB卫星通信系统与窄带系统共享频谱的可行性。     

卫星移动通信信道模型和误码率特性分析

在对卫星移动信道传输特性统计模型研究分类的基础上，给出了适合卫星移动信道的部分阴影扩展模型。用试验和修正的方法给出了模型参数，得到的模型适用于非静止轨道变仰角信道，分析了非静止轨道卫星通信系统窄带调制和宽带扩频调制的误码率性能，得到了有意义的结论。     

高效调制技术在航空卫星宽带通信传输系统中的应用研究

现代航空卫星宽带通信中,随着各种技术的快速发展,乘客用户对视频会议、图像和语音高效传输及网络宽带多媒体应用等服务的需求愈加强烈,如何在机载带宽资源有限的情况下满足这些需求成为各服务提供商研究的重点。其中,改进或研究更高效的调制解调技术对于提高数据传输效率具有重要意义。针对高阶幅度相位联合键控调制方式(APSK)进行研究,分析了这种技术的基本调制解调原理并推导了其理论误码率公式,然后分别在加性高斯白噪声(AWGN)和实际机载航空环境的瑞利信道下进行性能仿真。仿真结果表明,这种新技术相比QAM有一定的性能改善,而且通过在航空环境下与自适应均衡技术的结合应用可以很好地抵抗多径衰落。     

基于DVB_S2X标准的自适应传输控制技术

针对天地一体化信息网络中星地间高速、高效数据自适应传输需求,在宽带卫星通信 DVB_S2X 标准的基础之上,开展高效自适应传输控制技术研究,包括高精度信道估计、低延时信道状态预测与自适应编码调制选择切换策略等关键技术,满足自适应编码调制技术(ACM) 的使用要求。并完成典型模拟环境下高效自适应传输控制技术的测试验证,为后续宽带通信卫星系统、星地高速数据传输系统以及天地一体化信息网络的构建奠定技术基础。实验结果表明,该方法可以在不同信道条件下都保持最大的传输效能,大幅度提高系统的频谱效率和数据吞吐量。     

Nonlinear revised error aided feedback equalization in high-speed satellite communication

Aiming to the question of nonlinear interference which is caused by the high order signal modulation of satellite communications, and the question of obvious memory characteristics of the satellite channel, the existing equalization algorithms are difficult to quickly cancel the nonlinear interference and memory interference. This paper proposed a nonlinear revised error aided feedback equalization algorithm. Due to the nonlinear characteristics of amplitude and phase don’t interference with each other, so the amplitude and phase of the received signals are separated in first, then they utilize the feedback equalization to abate memory interference. In addition, the nonlinear interference of satellite channel would degrade the performance of satellite communication, the algorithm utilizes the three-order Volterra module to revise the nonlinear error and it is adapted to renews the parameters of feedback equalization to reduce the nonlinear interference. Our proposed algorithm utilized the nonlinear revised error instead of the nonlinear revised received signal to reduce the computation complexity and improve the nonlinear interference cancelation. In the simulation part, we compare the proposed equalization algorithm with the existing equalization algorithms in three parts of SER, convergence speed and computation complexity. The simulation and analysis results show that our proposed algorithm have better nonlinear interference cancelation and less computational complexity.     

Transoceanic WDM System with More Than 100 Gb/s Capacity

This paper reviews several key technologies to realize a transoceanic wavelength-division-multiplexing (WDM) system with more than 100 Gb/s capacity. The key technologies include a novel gain equalization scheme, a broadband erbium-doped fiber amplifier, a chromatic dispersion compensation technique at a transmitter, and a RZ modulation format. Employing these new technologies, we successfully demonstrated a 32 channel 5.3 Gb/s (total capacity of 170 Gb/s) WDM signal transmission over 9879 km.     

应用粒子滤波器实现混沌通信系统的盲信道均衡

粒子滤波器(Particle filter,PF)是一种结合重要性权重抽样的序贯蒙特卡罗方法,能够应用到任意状态空间模型,并且能较好地估计经过非线性变化后的随机变量的统计特性.本文应用粒子滤波器和信号建模技术研究混沌通信系统的盲信道均衡问题,发展基于混沌的通信系统的盲均衡技术.仿真结果证实了,当Logistic映射作为混沌发生器和通信场景为固定参数与时变衰落信道时,该盲信道均衡器与基于扩展卡尔曼滤波算法的盲均衡器和基于无先导变换的自适应盲均衡器相比,有较好的均衡实现.此外,利用本文的盲均衡算法,实现了一种混沌调制通信系统的解调.     

一种适用多种空时编码方案的MIMO自编码器通信系统

为提升现有端到端通信系统的适应性与信道估计的准确性,提出了一种适用于多种空时编码方案的多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)自编码器通信系统.该系统将基于卷积神经网络的自编码器引入到MIMO系统中,并结合信道估计网络实现信道均衡,通过端到端的学习方式实现各种空时编码方案下...     

基于编织卷积码的增强型FM-DCSK系统的设计与仿真

FM-DCSK,即调频-差分相干混沌相移键控,是一种针对移动通信中的多径环境提出的调制解调方式,它以高频混沌信号作为载波,采用非相干解调,对对抗多径衰落有很好的效果。若将它用于无线通信中,将提高信道利用率,从而获得一定的经济效益。为了进一步提高其抗干扰和抗衰减性能,我们提出了加入信道编码与之结合的算法,发现性能有了大幅度的提高。该技术的提出对进一步推动混沌通信系统的研究和应用有重要意义。     

High-speed satellite mobile communications: technologies and challenges

Central features of future 4G mobile communication systems are high-speed data transmission (up to 1 Gb/s) and interactive multimedia services. For effective delivery of these services, the network must satisfy some stringent QoS metrics, defined typically in terms of maximum delay and/or minimum throughput. Mobile satellite systems will be fully integrated with the terrestrial cellular systems to provide ubiquitous global coverage to diverse users. The challenges for future broadband satellite systems, therefore, lie in the proper deployment of state-of-the-art satellite technologies to ensure seamless integration of the satellite networks into the cellular systems and its QoS frameworks, while achieving, as far as possible, efficient use of satellite link resources. The paper presents an overview of future high-speed satellite mobile communication systems, the technologies deployed or planned for deployment, and the challenges. Focusing in particular on nonlinear downlink channel behavior, shadowing and multipath fading, various physical channel models for characterizing the mobile satellite systems are presented. The most prominent technologies used in the physical layer, such as coding and modulation schemes, multiple-access techniques, diversity combining, etc., are then discussed in the context of satellite systems. High-speed and QoS-specific technologies, such as onboard processing and switching, mobility and resource management, IP routing and cross-layer designs, employed in the satellite systems are also discussed.     

联合多脉冲检测的PSWF正交调制信号盲自适应均衡

卫星通信信道的复杂时变特性,使基于椭圆球面波函数(Prolate Spheroidal Wave Function,PSWF)的正交调制信号脉冲组的正交性受到破坏,已有均衡方法未能充分利用多脉冲干扰中的有用信息,效果有限。针对该问题,结合信道均衡与多脉冲检测各自的优势,提出一种联合多脉冲检测的PSWF时域正交调制信号自适应均衡方法,利用多脉冲检测消除脉冲间干扰的能力,降低均衡模块的阶数及算法难度;同时,利用均衡模块对信道的部分补偿作用,为多脉冲检测改善信道环境。在相同信道条件下,所提方法获得同等量级误比特率所需信噪比较自适应判决反馈均衡算法降低约2 dB。     

基于子空间的无线光通信副载波盲均衡算法研究

文中基于Gamma-Gamma光强起伏分布大气湍流信道模型,对无线光副载波相移键控调制系统进行了子空间盲均衡算法的研究。对比分析了经过大气湍流信道盲均衡前后的副载波调制信号星座图聚敛性,给出了均衡后不同光强起伏方差下的误码率曲线,当R2=0.1,信噪比为20 dB时,误码率从4.710-1降低到1.5610-3,均衡后误码率明显改善。同时采用两种典型实测天气数据(阴、中雨)模拟大气信道进行了子空间盲均衡实验,均衡后调制信号星座图聚敛性与相位可识别性明显优于均衡前。仿真结果表明,子空间盲均衡算法对大气湍流信道下的副载波调制信号有良好的均衡效果。