论文题目: 自适应卫星通信系统方案及相关技术研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 微电子学与固体电子学
作者: 李杨
导师: 杨根庆,李国通
关键词: 自适应卫星通信,信噪比估计,弱信号检测,调制方式识别,自适应解调
文献来源: 中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）
发表年度: 2005
论文摘要: 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。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
§1．1 卫星通信发展历史和现状
§1．1．1 卫星通信发展历史
§1．1．2 卫星通信现状
§1．2 自适应卫星通信系统
§1．2．1 自适应卫星通信系统简介
§1．2．2 自适应卫星通信的相关技术
§1．3 自适应通信在国内外的研究现状
§1．3．1 自适应通信技术在国外的研究现状
§1．3．2 自适应通信技术在国内的研究现状
§1．4 本文的主要工作
第二章 软件无线电通用平台设计
§2．1 软件无线电简介
§2．2 多速率信号处理
§2．2．1 整数倍内插
§2．2．2 整数倍抽取
§2．2．3 采样率的分数倍变换
§2．2．4 速率变换的多相滤波结构
§2．2．5 多速率变换的多级实现
§2．3 自适应卫星通信系统总体方案设计
§2．3．1 发射机设计
§2．3．2 接收机设计
§2．3．3 硬件平台设计
§2．4 本章小节
第三章 自适应调制技术研究
§3．1 卫星通信干扰简述
§3．1．1 干扰类型分析
§3．1．2 干扰来源与干扰途径
§3．2 抗干扰技术简介
§3．3 自适应调制技术
§3．3．1 干扰辨识
§3．3．2 自适应调制方案设计
§3．3．3 信道质量估计
§3．3．4 自适应调制系统
§3．4 本章小节
第四章 信号自动检测技术研究
§4．1 UHF频段通信链路分析
§4．2 窄带信号自动检测
§4．2．1 信号检测模型
§4．2．2 理论推导
§4．2．3 仿真结果
§4．3 扩频信号检测
§4．3．1 扩频信号的检测
§4．3．2 扩频参数的估计
§4．4 本章小节
第五章 通信信号数字调制方式自动识别
§5．1 调制方式自动识别方法分类
§5．1．1 最大似然法
§5．1．2 模式识别方法
§5．1．3 神经网络
§5．1．4 各种识别方法的比较
§5．2 数字调制方式自动识别
§5．2．1 调制参数的提取
§5．2．2 调制方式识别
§5．2．3 仿真结果
§5．3 本章小节
第六章 自适应解调
§6．1 系统结构
§6．2 非相干解调
§6．2．1 ASK信号解调
§6．2．2 FSK信号解调
§6．3 相干解调
§6．3．1 载波同步
§6．3．2 符号同步
§6．4 本章小结
第七章 全文总结
§7．1 本文工作总结及创新点
§7．2 有待进一步研究的工作
参考文献
博士研究生期间的工作报告与发表论文
致谢
作者简历
发布时间: 2006-02-08
参考文献
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