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卫星通信基于成对载波多址技术卫星通信关键技术

收藏本文 2024-03-01 点赞:25234 浏览:111150 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:系统容量是卫星通信系统设计中的关键因素。系统容量决定了卫星系统所能容纳的用户数量。成对载波多址技术(Paired Carrier MultipleAccess, PCMA)是一种运用于双向卫星通信系统中的新型容量扩增技术,它允许双向通信的两个信号在采取同一载波频率、同一个时隙,相同的扩频伪随机码,以而节约系统的带宽,提升系统容量,同时也可以一定程度上提升系统的抗干扰抗截获能力。本论文主要探讨对称方式下PCMA信号解调的关键技术。文章首先浅析了成对载波多址技术的原理及运用,并分别以协作通信方和非协作第三方两个角度来考察解调案例的设计以及关键技术难点,阐述了参数估计,信号重构,干扰抑制,盲分离等概念及探讨近况。然后,对PCMA系统参数估计不足和PCMA信号盲分离不足进行了重点探讨。对于PCMA系统的参数估计,重点阐述了PCMA系统的频率估计,相移估计,幅度估计以及时延估计算法。对于PCMA信号盲分离不足,在深入探讨PCMA信号盲分离的传统算法基础上提出了两种运用于不同场景的PCMA信号盲分离案例。在信道参数已知的场景下,本论文提出了一种基于二维Viterbi的减复杂度PCMA混合信号盲分离算法,该算法着眼于减少传统Viterbi算法运用到PCMA信号盲分离时产生的高运算及存储复杂度的不足,通过选取并保留一定比例的幸存路径而丢弃其它幸存路径,实现每一时刻需要处理的状态数量的减少,以而降低了运算复杂度,同时降低了运算历程中对存储的要求。仿真结果表明该案例以较小的性能代价取得显著的复杂度的降低。对于信道参数未知或估计精度较低的情况,文章提出了基于逐幸存路径处理法(Per-survivor Processing)和Kalman滤波的PCMA盲分离解调案例,以实现对信道参数及信息序列的联合估计。该算法解决了传统的基于Viterbi算法的联合解调案例中为对抗信道噪声和码间串扰而导致的估计延迟不足,并充分利用了Kalman滤波器良好的跟踪性能对信道进行估计,实验结果表明,所提出的算法可以对信道进行实时的跟踪估计,并具有良好的信道估计误差收敛性能和误比特性能。关键词:卫星通信论文成对载波多址技术论文参数估计论文盲分离论文

    摘要5-7

    ABSTRACT7-15

    第一章 绪论15-25

    1.1 探讨目的及作用15-16

    1.2 卫星通信网概述16-18

    1.2.1 卫星通信网构成16-17

    1.2.2 卫星通信系统优势及难点17-18

    1.3 卫星通信信道模型18

    1.4 卫星系统容量扩增技术18-21

    1.4.1 传统容量扩增技术19-20

    1.4.2 成对载波多址技术20-21

    1.5 国内外探讨近况21-22

    1.6 本论文主要工作及章节安排22-25

    第二章 成对载波多址技术25-53

    2.1 引言25

    2.2 成对载波多址技术基本原理25-28

    2.3 成对载波多址系统信道参数估计28-39

    2.3.1 频率估计算法30-33

    2.3.2 相移估计算法33-35

    2.3.3 幅度估计算法35-36

    2.3.4 时延估计算法36-38

    2.3.5 LMS 算法38

    2.3.6 隐藏导频序列算法38-39

    2.4 参数估计对干扰抵消性能的影响39-42

    2.5 成对载波多址信号盲分离42-51

    2.5.1 利用稀疏性的算法44-46

    2.5.2 独立分量浅析(ICA)法46-48

    2.5.3 基于粒子滤波的盲分离法48-51

    2.6 本章小结51-53

    第三章 基于二维 VITERBI 的减复杂度 PCMA 信号盲分离算法53-77

    3.1 引言53

    3.2 PCMA 信号模型53-55

    3.3 二维 Viterbi 算法原理55-59

    3.4 无编码信息的二维 Viterbi 减复杂度盲分离算法59-62

    3.5 结合信道编码的二维 Viterbi 减复杂度盲分离算法62-66

    3.6 算法复杂度浅析66-68

    3.7 仿真实验与浅析68-75

    3.7.1 编码信息对盲分离性能的影响68-69

    3.7.2 幸存路径保留比例对性能的影响69-71

    3.7.3 信号功率差别对性能的影响71-72

    3.7.4 信道参数估计误差对性能的影响72-75

    3.8 本章小结75-77

    第四章 基于 PSP 和 KALMAN 滤波的 PCMA 信号盲分离77-97

    4.1 引言77

    4.2 传统 MLSE 算法77-79

    4.3 PSP 算法原理79-80

    4.4 Kalman 滤波器用于信道跟踪80-83

    4.5 PSP-Kalman 算法83-88

    4.6 算法参数初始化88-90

    4.6.1 幅度初始化88

    4.6.2 初始相位估计88-89

    4.6.3 定时估计89-90

    4.7 仿真实验与浅析90-96

    4.7.1 信道估计误差性能仿真90-93

    4.7.2 时变信道跟踪性能仿真93-94

    4.7.3 盲分离误比特率性能仿真94-96

    4.8 本章小结96-97

    第五章 结束语97-99

    5.1 主要工作与革新点97-98

    5.2 后续探讨工作98-99

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