【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)主要涉及到衛(wèi)星通信，尤其是一種衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制、解調(diào)方法、裝置及設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、正交多址接入（oma）技術(shù)在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中確保了用戶間信號(hào)的正交性，從而維護(hù)了通信的穩(wěn)定性。然而，該技術(shù)對(duì)頻譜資源的固定分配方式導(dǎo)致在用戶密集的通信環(huán)境中，頻譜資源常常未能得到充分利用。隨著全球通信需求的不斷增長(zhǎng)，oma的這一固有缺陷在用戶規(guī)模迅速擴(kuò)展時(shí)尤為明顯，限制了系統(tǒng)的并發(fā)容量和擴(kuò)展靈活性。在衛(wèi)星通信中，頻譜資源尤為寶貴，oma技術(shù)在有效支持大規(guī)模用戶接入方面的不足，已成為制約其應(yīng)用的關(guān)鍵因素。
2、此外，oma技術(shù)在多路徑和動(dòng)態(tài)環(huán)境適應(yīng)性方面的表現(xiàn)不足也是其主要缺點(diǎn)之一。衛(wèi)星通信信號(hào)在傳輸過(guò)程中常受到多路徑效應(yīng)的影響，即信號(hào)通過(guò)不同的傳輸路徑在不同時(shí)間到達(dá)接收端。oma由于缺乏有效的多路徑干擾管理策略，往往不能充分利用這些信號(hào)路徑的多樣性，導(dǎo)致通信質(zhì)量的不穩(wěn)定和信號(hào)的衰減。此外，oma的信號(hào)調(diào)整策略通常較為固定，缺乏針對(duì)衛(wèi)星通信環(huán)境中快速變化條件的響應(yīng)能力，大氣擾動(dòng)和空間天氣的影響，這限制了其在需要高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景中的有效性。
3、在成本和能耗方面，oma技術(shù)為維持用戶間的正交性和穩(wěn)定信號(hào)傳輸，通常需要較高的發(fā)射功率和復(fù)雜的接收設(shè)備。這不僅增加了系統(tǒng)的能源消耗，也提升了運(yùn)維成本，尤其在遠(yuǎn)地點(diǎn)操作的衛(wèi)星平臺(tái)上，這種成本的增加尤為顯著。
4、相對(duì)于oma，非正交多址接入（non-orthogonal?multiple?access,?noma）技術(shù)通過(guò)允許信號(hào)在功率域上疊加，實(shí)現(xiàn)同一頻譜資源
5、因此，當(dāng)前衛(wèi)星通信系統(tǒng)迫切需要一種能夠提高頻譜效率、降低成本、并能適應(yīng)動(dòng)態(tài)通信環(huán)境的新型信號(hào)處理技術(shù)，以滿足現(xiàn)代通信系統(tǒng)對(duì)高效率和高可靠性的雙重要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本專利技術(shù)提供一種衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制、解調(diào)方法、裝置及設(shè)備。
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：
3、一方面，本專利技術(shù)提供一種衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法，包括：
4、初始化衛(wèi)星通信系統(tǒng)的用戶數(shù)據(jù)；
5、獲取每個(gè)用戶的優(yōu)先級(jí)指數(shù)或者信號(hào)接收質(zhì)量；
6、基于用戶的優(yōu)先級(jí)指數(shù)或者信號(hào)接收質(zhì)量，確定用戶的功率分配系數(shù)；
7、根據(jù)各用戶的功率配系數(shù)對(duì)對(duì)應(yīng)用戶信號(hào)進(jìn)行加權(quán)處理；
8、疊加加權(quán)后的用戶信號(hào)，形成的復(fù)合信號(hào)作為最終的發(fā)射信號(hào)。
9、在一優(yōu)選實(shí)施例中，獲取每個(gè)用戶的優(yōu)先級(jí)指數(shù)，包括：
10、
11、其中是用戶的優(yōu)先級(jí)指數(shù)，和是調(diào)節(jié)系數(shù)，表示服務(wù)類型指數(shù)，是用戶的接收信號(hào)強(qiáng)度指示。
12、在一優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)指數(shù)，確定用戶的功率分配系數(shù)：
13、
14、其中用戶的數(shù)目為n。
15、在一優(yōu)選實(shí)施例中，獲取每個(gè)用戶信號(hào)接收質(zhì)量，包括：
16、獲取用戶對(duì)應(yīng)的信號(hào)接收強(qiáng)度與背景噪聲水平，基于用戶對(duì)應(yīng)的信號(hào)接收強(qiáng)度與背景噪聲水平計(jì)算用戶的信號(hào)接收質(zhì)量：
17、
18、其中和分別是用戶的信號(hào)接收強(qiáng)度和背景噪聲水平。
19、在一優(yōu)選實(shí)施例中，基于用戶的信號(hào)接收質(zhì)量，確定用戶的功率分配系數(shù)：
20、
21、其中用戶的數(shù)目為n。
22、在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述用戶信號(hào)為預(yù)編碼后的用戶信號(hào)，基于對(duì)非線性預(yù)編碼技術(shù)對(duì)用戶信號(hào)進(jìn)行編碼，得到預(yù)編碼后的用戶信號(hào)。
23、在一優(yōu)選實(shí)施例中，基于對(duì)非線性預(yù)編碼技術(shù)對(duì)用戶信號(hào)進(jìn)行預(yù)編碼，包括：
24、根據(jù)每個(gè)用戶的信號(hào)接收強(qiáng)度和背景噪聲，計(jì)算各用戶信號(hào)的信噪比；
25、將各用戶信號(hào)的信噪比作為各用戶信號(hào)的功率加權(quán)系數(shù)；
26、利用用戶信號(hào)的功率加權(quán)系數(shù)以及用戶的信號(hào)接收強(qiáng)度構(gòu)建非線性函數(shù)，使用非線性函數(shù)對(duì)用戶信號(hào)的幅度、頻率和相位進(jìn)行調(diào)整，得到調(diào)整后的用戶信號(hào)，其中 a、 b、 c均為非線性預(yù)編碼參數(shù)，是根據(jù)用戶信號(hào)特性和通信需求動(dòng)態(tài)調(diào)整的參數(shù)，用于控制信號(hào)的幅度、頻率和相位，，其中是用戶的信號(hào)接收強(qiáng)度，是用戶的信噪比；
27、對(duì)調(diào)整后的用戶信號(hào)進(jìn)行非線性變換，得到非線性變換后的用戶信號(hào),至此完成用戶信號(hào)的預(yù)編碼，其中 n同樣為動(dòng)態(tài)調(diào)整的非線性預(yù)編碼參數(shù)，用于控制用戶信號(hào)的峰值和平均功率比。
28、另一方面，本專利技術(shù)提供一種衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制裝置，包括：
29、第一模塊，用于初始化衛(wèi)星通信系統(tǒng)的用戶數(shù)據(jù)；
30、第二模塊，用于獲取每個(gè)用戶的優(yōu)先級(jí)指數(shù)或者信號(hào)接收質(zhì)量；
31、第三模塊，用于基于用戶的優(yōu)先級(jí)指數(shù)或者信號(hào)接收質(zhì)量，確定用戶的功率分配系數(shù)；
32、第四模塊，用于根據(jù)各用戶的功率配系數(shù)對(duì)對(duì)應(yīng)用戶信號(hào)進(jìn)行加權(quán)處理；
33、第五模塊，用于疊加加權(quán)后的用戶信號(hào)，形成的復(fù)合信號(hào)作為最終的發(fā)射信號(hào)。
34、另一方面，本專利技術(shù)提供一種衛(wèi)星通信信號(hào)解調(diào)方法，包括：
35、（1）獲取接收信號(hào)，所述接收信號(hào)是由上述任一實(shí)施例提供的衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法得到的復(fù)合信號(hào)；
36、（2）對(duì)復(fù)合信號(hào)中的各用戶信號(hào)按照功率由高到低進(jìn)行功率排序，選取功率最高的用戶信號(hào)作為當(dāng)前解調(diào)的信號(hào)；
37、（3）對(duì)于當(dāng)前解調(diào)的信號(hào)，應(yīng)用匹配濾波器優(yōu)化當(dāng)前解調(diào)的用戶信號(hào)接收質(zhì)量后進(jìn)行解調(diào)；
38、（4）完成當(dāng)前解調(diào)的用戶信號(hào)后，將其從復(fù)合信號(hào)中消除，得到新的復(fù)合信號(hào)；
39、（5）計(jì)算新的復(fù)合信號(hào)的誤差向量幅度，評(píng)估新的復(fù)合信號(hào)的誤差水平，如新的復(fù)合信號(hào)的誤差向量幅度大于設(shè)定閾值，則優(yōu)化解調(diào)策略，優(yōu)化解調(diào)策略的方式包括調(diào)整匹配濾波器的階數(shù)及其系數(shù)，返回步驟（2），直至完成所有用戶信號(hào)的解調(diào)，結(jié)束。
40、另一方面，提供一種衛(wèi)星通信設(shè)備，包括，
41、發(fā)射端，基于上述任一實(shí)施例提供的衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法生成發(fā)射信號(hào)；
42、接收端，接收來(lái)自發(fā)射端的信號(hào)，并對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。
43、本專利技術(shù)通過(guò)功率分配對(duì)多用戶的信號(hào)進(jìn)行功率加權(quán)，其中高功率用戶的信號(hào)將覆蓋低功率用戶的信號(hào)，以在同一頻譜資源上實(shí)現(xiàn)信號(hào)疊加傳輸。
44、進(jìn)一步地，本專利技術(shù)利用非線性預(yù)編碼技術(shù)對(duì)用戶信號(hào)進(jìn)行編碼，以增強(qiáng)用戶信號(hào)在衛(wèi)星通信鏈路中的魯棒性并減少信號(hào)退化。
45、進(jìn)一步地，在信號(hào)解調(diào)過(guò)程中，采用一種改進(jìn)的迭代檢測(cè)和消除技術(shù)，首先解調(diào)功率最高的用戶信號(hào)，逐步剝離出各個(gè)用戶的原始信號(hào)。每一步解調(diào)都伴隨著錯(cuò)誤率的計(jì)算本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，獲取每個(gè)用戶的優(yōu)先級(jí)指數(shù)，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)指數(shù)，確定用戶的功率分配系數(shù)：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，獲取每個(gè)用戶信號(hào)接收質(zhì)量，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，基于用戶的信號(hào)接收質(zhì)量，確定用戶的功率分配系數(shù)：
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，所述用戶信號(hào)為預(yù)編碼后的用戶信號(hào)，基于對(duì)非線性預(yù)編碼技術(shù)對(duì)用戶信號(hào)進(jìn)行編碼，得到預(yù)編碼后的用戶信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，基于對(duì)非線性預(yù)編碼技術(shù)對(duì)用戶信號(hào)進(jìn)行預(yù)編碼，包括：
8.衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制裝置，其特征在于，包括：
9.衛(wèi)星通信信號(hào)解調(diào)方法，其特征在于，包括：
10.衛(wèi)星通信設(shè)備，其特征在于，包括，
【技術(shù)特征摘要】
1.衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，獲取每個(gè)用戶的優(yōu)先級(jí)指數(shù)，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)指數(shù)，確定用戶的功率分配系數(shù)：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，獲取每個(gè)用戶信號(hào)接收質(zhì)量，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的衛(wèi)星通信信號(hào)調(diào)制方法，其特征在于，基于用戶的信號(hào)接收質(zhì)量，確定用戶的功率分...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：羅浩南，彭心爽，汪春暉，蘭濤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：湖南智領(lǐng)通信科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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