自适应编码调制技术在卫星通信中的应用解析论文_朱治荣,古丽米热.阿不都力米提

自适应编码调制技术在卫星通信中的应用解析论文_朱治荣,古丽米热.阿不都力米提

中国人民解放军69026 部队新疆乌鲁木齐 830000

摘要:随着当前科技的快速发展,卫星通信在人们日常生活中的得到广泛应用,然而由于通信信道的开放性特征,使其在应用过程中经常受到客观环境的影响。因此在今后发展的过程中,需要针对这一情况及时制定有效的解决措施,保证卫星通信系统的有效运用,同时也为社会生产、人们生活提供充足保障。

关键词:自适应编码;调制技术;卫星通讯

1卫星通信

在最近几年来,我国的无线通信技术发展日新月异,从而促使人们在生活方面更加的便捷,而且与有线网络相比,其具备不可替代的优点。微波通信是无线通信的一种通信方式,其在通信过程中,不用固体传输媒介而运用以微波频段电波(波长在1mm~1m之间的电磁波)为传输媒介。因为微波频率高(即波长很短),所以在空中电波信号近似作直线路径实施传输,因此,微波通信中的主要通信方式就是视距通信。所以,即便微波信号传送的距离通常只能到达数十千米,但因为其所具备的特点是宽频带与大通信容量等,从而使点对点或一点对多点以及广播等通信模式实现。在微波通信过程中,超出视距以外的频段将运用中继转发的方式,而卫星通信则是无线通信的另一种通信方式,它就是对人造地球通信卫星利用,从而作为中继转发站对无线电波信号转发,使地球站之间的通信实现。与地面微波中继通信相比可知,对通信卫星运用来实施中继,能够使更少中继次数下更远距离的通信实现,而且卫星通信实际上也是一种微波通信。卫星通信中能够运用固定、移动、直接广播以及中继等方式来实施卫星通信,不光有卫星中继通信方式以外,其他的三种方式则是运用卫星转发信号使地球站之间的通信实现,而卫星中继通信方式是对通信卫星运用,从而进行转发,使地球站与航天器之间的通信实现。20世纪90年代中后期开始,卫星通信应用领域中出现新的发展趋势主要涉及卫视直播、卫星广播、卫星移动通信以及卫星宽带多媒体通信等新应用。在空间部分,通信卫星的有效载荷由转发器和天线两部分组成,转发器用来提供卫星发射天线和接收天线之间连接的设备,在可靠的条件下为地球站进行有效的无线电信号转发。地面部分包括了全部的地球站,同时以地球站作为这部分的主体,地球站用来提供星地之间的链路连接,包括各类移动终端用户、广播电视终端用户以及网络信息供应商等在内的所有用户终端要接入卫星通信线路,都必须通过地球站来进行接入。

2卫星通信特点

不同于其他一般通信方式,卫星通信方式以其无线中继的通信形式、覆盖的通信环境条件以及通信系统设备等表现出如下的突出特点:(1)卫星转发的电波信号覆盖区域范围广,能够使远距离通信实现,是实施远距离越洋电话与电视广播的重要手段。(2)能够使多址连接实现。在卫星波束覆盖区内,任何地球站都能对同一卫星利用来实施相互间的通信。(3)传输频带较宽,而且通信容量也很大。卫星通信通常对1~10千兆赫兹的微波波段运用,其频率范围非常宽,而且所有卫星可对多个转发器进行设置,所以其通信容量比较大。(4)通信传输质量高,稳定性好。卫星链路电波的传播通常会在大气层以上的自由空间中进行。并且其噪声小、传输损耗小,通信质量好。而且电波的传播比较稳定,不会被通信链路上的自然和人为因素所轻易影响,就算出现了电磁扰动,其也能在正常通信状态下维持。

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3自适应编码调制技术概述

随着科技的进一步发展,当前卫星通信技术日益完善,且与人们的生活息息相关,然而由于其通信条件通常是处于一种开放环境下,使其在实际运行的过程中受外在客观环境影响较为严重,这就需要相关技术人员结合实际情况,引进先进技术用于解决这一情况与问题。自适应编码调制技术实质上是属于一种链路自适应技术,主要是指通信系统接收端在实际应用的过程中,通过采取某些方式方法,获取信道状态信息,并根据信道状态,按照自适应算法,对发送端的编码进行调整与调制,从而改变通信链路传输速率,使得传输速率与信道状态相互适应,最大程度上保证卫星通信效果。因此,自适应编码调制技术在卫星通信中的有效运用具有重要的现实意义,不仅可以有效提高通信质量与通信效果,同时还可以有效提高卫星通信系统运行的安全性与稳定性,对于促进社会生产发展、提高人们生活质量等方面都具有重要意义。

4自适应编码调制技术在卫星通信中的有效应用

4.1多载波多速率调制信号产生合并

在实际应用的过程中,调制器端的调制模式可以被划分为多种不同的形式,且每一种调制模式在实际应用的过程中,其载波书目与符号速率都会有明显的不同,然而若是想要提高自适应编码调制技术应用的有效性,就需要实现编码调制器可以在各种不同模式之间进行自由切换,这也就需要相关技术人员及时解决多载波多速率调制信号的产生与合并问题,从而有效提高自适应编码调制技术应用的有效性。在实际应用的过程中多载波多速率调制信号的产生与合并是自适应编码调制系统进行信号处理过程中需要面对的重要问题,而针对这一情况则是需要结合实际情况对信号产生合并算法进行科学设计,只有这样才可以为自适应编码调制技术的有效应用提供充足保障。

4.2同步解调

同步解调主要是涉及到子帧捕获、符号同步、载波同步三方面内容。其中,子帧捕获主要是根据实际需求,对数据子帧的前导头进行检测,以此来完成子帧捕获,而在这一过程中也完成了子帧同步,并获取了数据子帧的起始位置。然而由于这些数据是经过扩频与物理层扰码而得出的数据信息,因此在进行子帧捕获前,需要通过解扩环节与再调节两个环节,才可以最终完成子帧捕获。在记性符号同步的过程中,首先要完成的是采样点选择。为了保证解调效果最佳,采样点的选择至关重要。调制信号在经过成型滤波以及信道传输后,其自身准确性会受到多种方面因素的干扰,出现准确性偏差的情况,而最佳的采样时刻为同一码元周期内准确性偏差最小的这一时间,以保证解调结果最佳。载波同步是为了解决接收端载波与本地载波之间的偏差而对调节器性能产生影响这一问题,利用载波同步算法来完成相关计算,保证估计性能最优,载波同步效果最佳。

4.3 LDPC编译码方法

LDPC码是在Turbo码后又一种较为有效的信道编码方式,其在实际应用的过程中具有较多优势,与Turbo码相比,其适用范围更加广泛。目前LDPC编译码方法主要是包括高斯消去、近似下三角化编码和特殊码字编码方法,而译码主要包括消息传递算法、最小和译码算法、比特翻转译码算法等。其本质上是属于一种线性分组码型,校验矩阵是稀疏矩阵范围内的一种,可以保证码距与译码复杂度最低,且与码长之间呈现出线性增长关系。然而在实践的过程中,由于LDPC码较长,需要充分利用校验矩阵H图像来进行具体表达。

5结束语

综上所述,在时代发展的过程中卫星通信无处不在,为了保证卫星通信系统在实际应用过程中的安全性,自适应编码调制技术的应用至关重要。通过利用自适应编码调制技术,可以实现系统的自适应性,进而根据实际需要对通信链路的传输速录进行变革,以适应信道状态,从而有效提高系统运行效率,为人们的正常使用提供有利保障。

参考文献:

[1]李林郁.卫星宽带移动通信系统自适应编码调制技术研究[J].数字技术与应用,2016,(7):37.

[2]郑玉庆.卫星宽带移动通信系统自适应编码调制技术研究[J].中国科技投资,2016,(22):296-296.

[3]张波.一种用于卫星通信的自适应编码调制信号接收方法[J].电讯技术,2017,(3):296-299.

论文作者:朱治荣,古丽米热.阿不都力米提

论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/28

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