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《中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所)》 2005年
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自适应卫星通信系统方案及相关技术研究

李杨  
【摘要】:卫星通信作为我国当代远距离通信的支柱之一,成为了现代社会中不可缺少的通信手段。但随着卫星通信事业的发展,卫星干扰成为了一个严重的问题,不同通信体制卫星不能有效互通也成为卫星通信发展的一个障碍。在这种情况下,本文将自适应通信技术应用于卫星通信中,并对相关技术进行了研究。 自适应卫星通信技术的核心是发射端能根据信道的干扰情况,自动选择工作频率、数传速率、调制方式,最大限度地降低误码率;而接收端能自动实现信号检测、调制方式识别、干扰抑制和自适应解调等功能。 首先,本文根据自适应卫星通信系统的特点,选用软件无线电作为系统的实现平台,并对平台的设计提出了一些基本的构想,详细讨论了软件无线电的理论基础—多速率信号处理,对其中的抽取、内插理论进行了着重介绍。 其次,本文在分析卫星信道干扰情况的基础上提出了自适应调制技术,从系统级的角度上来抵抗干扰,保证卫星的通信能力和信道利用率。对其中的关键技术:干扰辨识、自适应调制策略和信道质量估计进行了详细的讨论。 为了满足某些特种卫星的需要,实现一定意义上的非协同通信,本文对信号自动检测和调制方式自动识别算法进行了较为深入的研究。在分析UHF频段卫星上行链路载噪比的基础上,提出了一种窄带信号检测算法,并对算法进行了理论推导和算法仿真;总结归纳出一种综合的适合于自适应卫星通信系统的扩频信号检测算法,在检测扩频信号的同时,还对扩频信号的调制参数,如:符号速率、伪码速率和扩频码进行了估计。通信信号调制方式识别是实现自适应解调的前提条件,本文在决策理论的基础上提出了一种新的调制方式识别算法,并对算法进行了仿真,仿真结果表明:本算法结构简单,计算量小,适合实时计算,在低信噪比环境下有较高的识别准确度,同时考虑了符号成形的影响,更能满足工程上的需要。 接着,本文根据信号检测与识别的结果,对采用不同调制参数的接收信号实现自适应解调。分别介绍了调制信号的相干解调和非相干解调,重点研究了PSK和16QAM信号相干解调中的载波同步和符号同步问题,提出了采用一种通用的锁相环路来提取三种不同调制信号相干载波的方案;并讨论了迟早门实现符号同步的方法。 最后,总结全文所做的工作,并对有待进一步进行的工作进行了说明与展望。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN927.2

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【引证文献】
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