基于速率自适应流星余迹通信设计

针对随机突发并且接收信号多数以指数衰减的流星余迹信道来说,研究链路自适应技术以达到充分利用流星余迹信道资源就显得尤为重要。深入研究了流星余迹突发通信的传播机理和信道的随机特性,从理论上经过分析计算证明了采用自适应变速率技术可以显著改善和提高流星突发通信性能,在此研究基础上提出了基于流星余迹动态信道估计的流星余迹自适应变速率通信技术解决方案。     

基于TPC-RS的自适应编码流星余迹通信系统

 针对流星余迹通信系统原理及信道特点,研究了基于自适应编码机制的流星余迹通信系统．根据流星余迹信道能量随时间呈指数变化的规律,在系统误比特率的约束条件下,通过实时估计出的流星信号接收信噪比,动态地改变系统TPC-RS编码的码率冗余,实现信息速率的自适应变化,有效提高了流星余迹信道的利用率．仿真结果和分析表明,在相同信道条件下,采用自适应编码较固定编码传输效率在误比特率为2×10^-4时可获得3.68dB系统增益,数据通过量提高了一倍,验证了该方案的有效性和可行性．     

M_2M_4信噪比估计法在散射通信中的应用

信噪比(SNR)估计对散射通信中功率自适应控制、速率自适应切换及统计信道特性具有重要意义,散射通信需要接收信号的精确信噪比作参考。介绍了一种运算简单、便于工程实现的盲估计算法即二阶矩四阶矩(M2M4)信噪比估计法的原理,将此算法通过硬件来实现。根据散射通信特点,对其进行一系列测试,通过对测试结果分析,得出了M2M4信噪比估计算法在散射通信具有适用性。     

一种流星突发通信中联合自适应功率速率方法

提出一种新的用于流星突发信道的联合自适应功率速率方法,该方法在实现自适应改变速率的同时自适应的改变发送功率。仿真结果表明,与固定功率、固定速率方法相比,该方法可以在提高流星突发通信系统平均吞吐量性能3倍左右的同时,节省40%左右的能量。     

低信噪比下突发通信的同步检测

针对低信噪比下突发通信系统的同步检测问题,提出了一种利用接收信号平均信噪比和瞬时信噪比设置动态检测门限的同步方法,实现了信号检测门限的设置与信号脉冲出现时刻噪声能量的自适应匹配,提高了低信噪比下同步检测概率。计算机仿真表明在同步序列长度为63时,信号的有效检测工作信噪比可以降低到-5 dB。该方法适合于低信噪比下运动平台间的突发通信系统。     

基于邻近空间链路协议的自适应变速率传输系统设计

针对深空信道传输距离长、传输时延变化快、接收信号信噪比低、误码率要求高等特点,固定速率传输会对系统吞吐量造成严重影响,很难同时确保通信传输的有效性和可靠性,并根据CCSDS-Proximity-1标准,提出了一种符合协议标准的自适应变速率传输系统设计。该方案可对接收信号进行信噪比估计,通过信噪比估计值判断信道质量,动态的调整收发机的传输速率,保证系统性能满足协议标准。在此基础上,以Xilinx Kintex-7 FPGA为核心进行硬件仿真验证,与固定速率相比,分析比较了自适应系统误码率与吞吐量。实验结果表明,在0dB以上的高斯白噪声中,该自适应数字收发机设计具有较高的吞吐量与较低的误码率,可以有效保障深空信道的有效性与可靠性。     

基于快速信道捕获与系数映射均衡的流星通信接收机

针对流星余迹通信原理及信道特点,构造了基于自适应编码调制的变速率通信机制,提出了有效利用传输帧结构的快速信道估计及系数映射均衡的流星余迹通信接收机.在利用时域相关运算快速捕获流星信道冲击响应的基础上,推导出信道参数与均衡器系数之间的映射关系,直接计算出判决反馈均衡器的抽头系数,从而实现流星余迹通信自适应编码调制方式数据的可靠接收.该接收机在信道变化的情况下具有较快的收敛速度,和较好的抗噪声性能.仿真结果和复杂度分析验证了算法的有效性.     

流星余迹极低信噪比信号同步和补偿技术

在对超短波流星余迹极低信噪比模式的信道特性分析的基础上,针对采用M进制正交扩频序列的流星余迹通信系统的极低速通信模式,利用迭代信号处理原理,提出了频域迭代载波同步估计和信号补偿技术.接收机通过对存在频率偏移的长扩频序列进行相关的频率补偿,可以提高频域相关峰值,从而可以显著提高接收性能.理论研究和计算机仿真结果证明了该方法的有效性.     

流星余迹通信最佳传输帧长设计

在分析流星余迹通信原理及其传输信道物理特性基础上,根据流星余迹电子线密度的分布特性,构建出流星余迹信号初始接收功率的概率密度函数.针对以信号帧为单位的自适应变速率传输机制,推导出欠密类余迹平均信息通过量与传输帧长的关系,提出最佳帧长设计原则,得到自适应传输帧长的理论最佳值.仿真结果表明,在满足通信可靠性及实时性的要求下,所得最佳帧长能使系统平均信息通过量达到最大,有效提高流星余迹信道利用率.     

一种QPSK突发信号的信噪比估计方法

介绍了几种信噪比的估计方法,对这些估计方法的性能做了比较,得到了一种适合于QPSK突发信号信噪比估计的方法,并介绍了其FPGA实现。所采用的信噪比估计方法利用训练序列的相关峰值和能量值进行运算,从而得到估计的信噪比。通过MATLAB仿真和硬件实现表明,利用较短的训练序列就可以得到范围较宽、准确度较高的信噪比估计值,其应用可扩展到其他类似突发通信系统中。