【技术实现步骤摘要】
一种基于MIMO的多波束高通量卫星通信系统和实现方法
本专利技术属于卫星通讯
，具体涉及一种基于MIMO的多波束高通量卫星通信系统和实现方法。
技术介绍
随着信息技术的快速发展和信息应用的日益丰富，人们对于卫星通信系统的通信质量和容量提出越来越高的要求，这直接推动了卫星通信全覆盖大容量高带宽需求的发展。卫星通信系统包括通信卫星、地球站、管理控制系统等组成，地球站又分为固定站、机动站或者海上或空中地球站(例如轮船、飞机或火车上)，可以实现无处不在信息传输和消息分发。可以预见的将来，卫星通信服务的多样化将结出许多果实，最大的好处是在未来通信中整合卫星和地面通信业务，特别是卫星通信和地面5G/6G相结合，将满足潜在新市场和新兴应用对卫星社区所追求的无处不在随时随地高宽带大容量的信息服务要求，涉及的领域包括地面移动宽带服务、商业航空、海事服务、无人区服务、机器和机器通信以及智能缓存供给等。在所有这些应用服务中，在信号处理层面面临着怎样解决频谱资源紧缺以及能源消耗的问题，其中卫星通信的带宽不足，服务灵活性较差的问题急需解决。
【技术保护点】
1.一种基于MIMO的多波束高通量卫星通信系统，其特征在于，包括若干信关站，所述信关站通过馈线链路双向连接至卫星，卫星通过用户链路双向连接至用户终端，信息交互路径包括信关站经过卫星传输至用户终端，以及用户终端通过卫星传输至信关站，所述信关站连接至核心网络。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于MIMO的多波束高通量卫星通信系统，其特征在于，包括若干信关站，所述信关站通过馈线链路双向连接至卫星，卫星通过用户链路双向连接至用户终端，信息交互路径包括信关站经过卫星传输至用户终端，以及用户终端通过卫星传输至信关站，所述信关站连接至核心网络。
2.根据权利要求1所述的一种基于MIMO的多波束高通量卫星通信系统，其特征在于，每个所述信关站只设置一个天线，每个所述卫星设置有若干天线。
3.一种基于MIMO的多波束高通量卫星通信系统的实现方法，其特征在于，采用一种基于MIMO的多波束高通量卫星通信系统，具体步骤如下：
步骤1：构造多波束信号模型，列出每个信关站的信道矩阵Hi；
步骤2：对步骤1中的信道矩阵Hi进行优化；
步骤3：利用馈电链路无噪音的特点将信道矩阵Hi进行简化；
步骤4：采用置换方法为步骤3中的信道矩阵Hi构造规则LDPC-LU码；
步骤5：将多个信关站的信道矩阵进行加权；
步骤6：优化问题，实现对多波束卫星系统信道矩阵的编码。
4.根据权利要求3所述的一种基于MIMO的多波束高通量卫星通信系统的实现方法，其特征在于，所述步骤1的构造信道模型的具体步骤为：
第K个波束的第i个UT接收离散等效基带信号模型写为
yi＝HiD(x+z)+ni,i＝1,2,...,Nu(1)
其中，向量yi∈CK×1是第i个UT接收到的信号，ni∈CK×1是第i个UT接收机噪声，假设ni是独立同分布零均值高斯白噪声，且方差为x∈CN×1为发送信号，z∈CN×1对应于馈线链路传输的噪声项，假设为独立同分布零均值高斯白噪声，且方差为矩阵Hi∈CK×N是信道矩阵，其第k行用表示，是位于第k个波束处的第i个UT信道矢量。该矢量包含每个天线单元的信道系数n＝1,2,...N。
5.根据权利要求3所述的一种基于MIMO的多波束高通量卫星通信系统的实现方法，其特征在于，所述步骤2的优化方法为：
由于波束的高方向性，消除了任何可能的多径；矩阵D∈RN×N整合馈源和有效载荷；不考虑非线性效应，矩阵D可表示为
D＝diag(m1,m2,...,mN)(2)
式中，mn表示第n个馈送信号的振幅变化。在有完善的自动增益控制机制下，可以建立所有mn＝1，n＝1，2，...,N，D表示为一个单位矩阵。
馈电链路由直径7～9米的高增益抛物面天线和有效载荷支撑。在此带宽上馈送信号在馈送链路中可用频率多路复用。在这种情况下，馈送链路的信噪比SNR可定义为
...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛志杰，周林，荆锋，陈英梅，高梅，屈亚运，王吉富，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。