一种窄带多通道卫星通信系统技术方案

一种窄带多通道卫星通信系统，信号经地面站传输至至少一个窄带卫星，地面站至少包括编码模块和第一调制模块，地面站被配置为：编码模块配置为对信号执行编码处理以获取编码信号；第一调制模块配置为将编码信号执行串并变换处理以生成第一支路码流和第二支路码流，其中：在第一支路码流执行延迟处理以使得第一支路码流和第二支路码流彼此之间间隔设定码元周期的情况下，第一支路码流依次执行第一级滤波处理和第一级调制处理获取第一调制信号，第二支路码流依次执行第一级滤波处理和第二级调制处理获取第二调制信号；第一调制信号和第二调制信号共同经第二级调制处理以获得第三调制信号，其中，第三调制信号经第二级滤波处理以完成调制处理。

A Narrow Band Multichannel Satellite Communication System

【技术实现步骤摘要】
一种窄带多通道卫星通信系统
本专利技术属于无线通信
，尤其涉及一种窄带多通道卫星通道系统。
技术介绍
空间频谱资源是有限的，卫星通信的数据传输速率的提升是以牺牲信息的带宽为代价的，从而其不断对频谱资源进行巨大冲击。为了避免多个发射机发射同一频段信号而导致同频信号相互干扰，使得接收机无法调节正确信息。为了解决现有问题，常采用频谱固定分配模式，即将固定频段的使用权归于特定用户并禁止其他用户或者服务接入已被划分的频谱。固定频段分配模式十分有效地解决了无线电使用中产生的干扰。但随着无线技术的快速发展，越来越多的服务需要接入频谱，原来的频谱的静态分配管理模式使得频谱资源无法得到充分利用，从而使频谱资源越发显得短缺。因此，频谱利用率高、传输速率快且传输距离远的窄带通信技术的研究已成为必然。OFDM(正交频分复用)为一种调制技术，利用多载波的传送方式，将一数据串通过低传输速率的子载波来传送。OFDM技术采用一种不连续的多音调制技术，将不同频率的载波中的大量信号合并成单一信号，完成信号传送。OFDM技术发展是为了提高载波的频谱利用率，其特点是各子载波相互正交，于是扩频调制后的频谱可以相互重叠，因而减小子载波之间的相互干扰。WiMAX通信系统就是基于OFDM调制技术的通信系统。使用OFDM的重要关键之一是可增加抵抗频率选择性衰落能力，同时也增加了抵制窄带干扰的能力。但是OFDM系统自身能够抗窄带干扰的条件是假设OFDM信号的功率与窄带干扰相比大得多；然而实际应用中，OFDM信号的发射功率是受限的，这样当外界的窄带干扰信号足够强时将会恶化正常解调性能。因此在有限的频谱资源中如何抑制窄带干扰是不可忽视的问题。窄带强干扰在实际应用中是常见的干扰，对其抑制可以在时域或频域中完成。时域方法利用窄带干扰的相关性，进行最小均方算法或者递推最小二乘算法自适应滤波。频域方法则通过快速傅立叶变换或者快速傅立叶逆变换将干扰所处频点置零以消除干扰。具体的，常见的频域滤波主要有以下两种方式：第一种方式，简单的基于FFT/IFFT的干扰抑制技术，将数据通过加窗处理、FFT计算、NBI滤波处理以及IFFT计算后输出，第二种方式，为减小加窗导致的信噪比损失，基于叠加的快速傅立叶变换的干扰抑制技术被提出来。基本思想是将输入数据复制并移位加窗，与原加窗数据一起得到两个加窗数据，进行FFT变换，并在频域进行滤波，滤波后进行IFFT得到去除干扰的时域数据，最后将两路数据对齐合并得到最终输出。公开号为CN105549035B的专利文献公开了一种基带信号频域窄带干扰检测消除装置及方法，所述方法包括：将中频信号分为两路，分别输出给窄带干扰检测器与窄带干扰消除器，所述窄带干扰检测器对接收的一路中频信号进行干扰检测，得到干扰检测信息，并将其发送给所述窄带干扰消除器，所述窄带干扰消除器根据所述干扰检测信息对接收的另一路中频信号进行窄带干扰消除处理。该专利技术在进行快速傅立叶变换处理之前将信号的时域乘以窗函数以进行加窗处理，时域中的乘法运算等效于频域中的卷积处理，因此加窗的效果仅仅是减少干扰源产生的旁瓣。加窗处理可以提高的性能取决于干扰源的频率。当干扰源并不位于某一个子载波频率上，则会产生频谱泄露，并且窄带干扰会影响所有的相邻子载波。并且其也并未考虑对载波间干扰进行消除处理。
技术实现思路
如本文所用的词语“模块”描述任一种硬件、软件或软硬件组合，其能够执行与“模块”相关联的功能。针对现有技术之不足，本专利技术提供一种窄带多通道卫星通信系统，信号能够经地面站传输至至少一个窄带卫星，若干个地面站彼此之间能够基于所述窄带卫星的中继而通信地耦合，所述地面站至少包括编码模块和第一调制模块，所述地面站被配置为按照如下方式对所述信号进行调制处理：所述编码模块配置为对所述信号执行编码处理以获取编码信号；所述第一调制模块配置为将所述编码信号执行串并变换处理以生成第一支路码流和第二支路码流，其中：在所述第一支路码流执行延迟处理以使得所述第一支路码流和所述第二支路码流彼此之间间隔设定码元周期的情况下，所述第一支路码流依次执行第一级滤波处理和第一级调制处理获取第一调制信号，所述第二支路码流依次执行所述第一级滤波处理和第二级调制处理获取第二调制信号；所述第一调制信号和所述第二调制信号共同经所述第二级调制处理以获得第三调制信号，其中，所述第三调制信号经所述第二级滤波处理以完成所述调制处理。第一级滤波处理由升余弦滚降滤波器执行，第二级滤波处理由带通滤波器执行。信号经第一级滤波处理后会由于后续的调制重采样过程而使得信号频谱出现周期延拓现象，最终产生码间干扰，并且在调制信号的频率范围内会存在旁瓣干扰，降低了调制信号的质量，使得误码率升高。第二级滤波处理能够将频率范围内的旁瓣大小降低至指定的分贝范围内，能够消除码间干扰。调制生成的第三调制信号相比于现有技术具有更低的平均功率比峰值。并且通过第一级滤波处理能够有效地将第一支路码流和第二支路码流的任何相位的不连续性进行平滑移除。根据一种优选实施方式，所述编码模块被配置为按照如下方式对所述信号执行编码处理：所述信号经BCH编码处理生成的BCH码与发送信息帧共同构成设定比特的若干个信息子帧，所述信息子帧经同步加扰处理以依次执行RS编码处理和卷积编码处理，卷积编码后的数据与载波同步比特、引导序列、独特码、帧尾共同组成完整的调制数据帧，其中：在所述信息子帧的比特长度小于设定比特长度的情况下，按照补充零码的方式对其进行补齐。根据一种优选实施方式，所述地面站还包括滤波模块、第二调制模块和变频模块，所述地面站还按照如下方式对所述信号进行处理：所述编码信号以设定码速率传输至第一调制模块中执行调制处理后以第一载波频率传输至所述滤波模块；所述滤波模块配置为对其接收的信号执行滤波处理并传输至所述第二调制模块；所述第二调制模块以第二载波频率将其接收的信号传输至所述变频模块，其中，所述变频模块配置为将其接收的信号变频至设定的射频输出频率。根据一种优选实施方式，所述窄带卫星至少包括信号调节模块和干扰消除模块，在所述信号经所述地面站传输至所述窄带卫星的情况下，所述窄带卫星配置为按照如下方式对所述信号执行处理：将所述信号调节模块配置为：确定所述信号的频率成分并获取若干个不同时频空间的分解信号以将干扰信号的频率内容进行分离。将所述干扰消除模块配置为：将干扰信号的频率与通信信道的子载波频率中心对准并建立第一复正弦曲线，并基于所述第一复正弦曲线与所述信号的乘法处理以获取偏移信号并以此引入载波间干扰；将所述偏移信号依次执行加窗处理和快速傅立叶变换处理以生成频域信号，所述频域信号能够按照子载波频率置零的方式消除所述干扰信号以获取干扰消除信号；在所述干扰消除信号经快速傅立叶逆变换处理以产生时域采样样本的情况下，建立第二复正弦曲线并按照所述第二复正弦曲线与所述时域采样样本执行乘法处理的方式消除所述载波间干扰。根据一种优选实施方式，所述信号调节模块按照如下步骤获取所述分解信号：配置具有若干个不同滤波等级的滤波器组，并且每个滤波等级至少包括低通信道和高通信道，所述低通信道和所述高通信道均配置至少一组离散小波变换器，其中：基于所述滤波器组的若干个的滤波等级将获取若干个不同频段的子带；所述子带所包含的信号能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种窄带多通道卫星通信系统，信号能够经地面站(2)传输至至少一个窄带卫星(1)，若干个地面站(2)彼此之间能够基于所述窄带卫星(1)的中继而彼此通信连接，其特征在于，所述地面站(2)至少包括编码模块(201)和第一调制模块(202)，所述地面站(2)被配置为按照如下方式对所述信号进行调制处理：所述编码模块(201)配置为对所述信号执行编码处理以获取编码信号；所述第一调制模块(202)配置为将所述编码信号执行串并变换处理以生成第一支路码流和第二支路码流，其中：在所述第一支路码流执行延迟处理以使得所述第一支路码流和所述第二支路码流彼此之间间隔设定码元周期的情况下，所述第一支路码流依次执行第一级滤波处理和第一级调制处理获取第一调制信号，所述第二支路码流依次执行所述第一级滤波处理和第二级调制处理获取第二调制信号；所述第一调制信号和所述第二调制信号共同经所述第二级调制处理以获得第三调制信号，其中，所述第三调制信号经所述第二级滤波处理以完成所述调制处理。

【技术特征摘要】
1.一种窄带多通道卫星通信系统，信号能够经地面站(2)传输至至少一个窄带卫星(1)，若干个地面站(2)彼此之间能够基于所述窄带卫星(1)的中继而彼此通信连接，其特征在于，所述地面站(2)至少包括编码模块(201)和第一调制模块(202)，所述地面站(2)被配置为按照如下方式对所述信号进行调制处理：所述编码模块(201)配置为对所述信号执行编码处理以获取编码信号；所述第一调制模块(202)配置为将所述编码信号执行串并变换处理以生成第一支路码流和第二支路码流，其中：在所述第一支路码流执行延迟处理以使得所述第一支路码流和所述第二支路码流彼此之间间隔设定码元周期的情况下，所述第一支路码流依次执行第一级滤波处理和第一级调制处理获取第一调制信号，所述第二支路码流依次执行所述第一级滤波处理和第二级调制处理获取第二调制信号；所述第一调制信号和所述第二调制信号共同经所述第二级调制处理以获得第三调制信号，其中，所述第三调制信号经所述第二级滤波处理以完成所述调制处理。2.如权利要求1所述的窄带多通道卫星通信系统，其特征在于，所述编码模块(201)被配置为按照如下方式对所述信号执行编码处理：所述信号经BCH编码处理生成的BCH码与发送信息帧共同构成设定比特的若干个信息子帧，所述信息子帧经同步加扰处理以依次执行RS编码处理和卷积编码处理，卷积编码后的数据与载波同步比特、引导序列、独特码、帧尾共同组成完整的调制数据帧，其中：在所述信息子帧的比特长度小于设定比特长度的情况下，按照补充零码的方式对其进行补齐。3.如权利要求2所述的窄带多通道卫星通信系统，其特征在于，所述地面站(2)还包括滤波模块(203)、第二调制模块(204)和变频模块(205)，所述地面站(2)还按照如下方式对所述信号进行处理：所述编码信号以设定码速率传输至第一调制模块(202)中执行调制处理后以第一载波频率传输至所述滤波模块(203)；所述滤波模块(203)配置为对其接收的信号执行滤波处理并传输至所述第二调制模块(204)；所述第二调制模块(204)以第二载波频率将其接收的信号传输至所述变频模块(205)，其中，所述变频模块(205)配置为将其接收的信号变频至设定的射频输出频率。4.如权利要求3所述的窄带多通道卫星通信系统，其特征在于，所述窄带卫星(1)至少包括信号调节模块(104)和干扰消除模块(102)，在所述信号经所述地面站(2)传输至所述窄带卫星(1)的情况下，所述窄带卫星(1)配置为按照如下方式对所述信号执行处理：将所述信号调节模块(104)配置为：确定所述信号的频率成分并获取若干个不同时频空间的分解信号以将干扰信号的频率内容进行分离；将所述干扰消除模块(102)配置为：将干扰信号的频率与通信信道的子载波频率中心对准并建立第一复正弦曲线，并基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈险峰，杨峰，任维佳，杜志贵，
申请(专利权)人：长沙天仪空间科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43