基于雙極化mimo陸地移動(dòng)衛(wèi)星信道的空時(shí)網(wǎng)格編碼傳輸系統(tǒng)及編碼器的編碼方法
【專利摘要】基于雙極化MIMO陸地移動(dòng)衛(wèi)星信道的空時(shí)網(wǎng)格編碼傳輸系統(tǒng)及編碼器的編碼方法，涉及衛(wèi)星通信【技術(shù)領(lǐng)域】，解決了現(xiàn)有衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的信道容量低和可靠性差的問(wèn)題，本發(fā)明采用衛(wèi)星發(fā)送系統(tǒng)和地面移動(dòng)接收系統(tǒng)，衛(wèi)星發(fā)送系統(tǒng)對(duì)輸入數(shù)據(jù)先經(jīng)隨機(jī)交織電路進(jìn)行隨機(jī)交織，再經(jīng)時(shí)空網(wǎng)格譯碼器對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空編碼，最后經(jīng)M-PSK調(diào)制電路對(duì)編碼數(shù)據(jù)調(diào)制后通過(guò)天線發(fā)送至地面移動(dòng)接收系統(tǒng)，地面移動(dòng)接收系統(tǒng)的天線接收到數(shù)據(jù)后經(jīng)M-PSK解調(diào)電路解調(diào)后經(jīng)時(shí)空網(wǎng)格譯碼器對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，解交織電路進(jìn)行解交織后實(shí)現(xiàn)基于雙極化MIMO陸地移動(dòng)衛(wèi)星信道的空時(shí)網(wǎng)格編碼傳輸。本發(fā)明適用于衛(wèi)星通信。
【專利說(shuō)明】基于雙極化MIMO陸地移動(dòng)衛(wèi)星信道的空時(shí)網(wǎng)格編碼傳輸系統(tǒng)及編碼器的編碼方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的快速發(fā)展，自從1957年前蘇聯(lián)發(fā)射人類第一顆人造地球衛(wèi)星以來(lái)，具有通信距離遠(yuǎn)，不易受時(shí)域、地域和空域的影響，覆蓋范圍大、頻帶寬、容量大等特點(diǎn)的衛(wèi)星通信技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了第四代。衛(wèi)星通信依靠的是大氣層外衛(wèi)星的中繼實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，是能夠?qū)崿F(xiàn)隨時(shí)隨地?zé)o處不在的通信必不可少的手段，但是其信道距離長(zhǎng)，受很多因素影響，從而影響到它的通信質(zhì)量和系統(tǒng)系能，使衛(wèi)星通信的優(yōu)勢(shì)未能充分發(fā)揮出來(lái)。多徑衰落就是其中的一個(gè)重要因素，而這種有限的頻譜帶寬和高數(shù)據(jù)信息傳輸速率的矛盾需要有效的信號(hào)傳輸設(shè)計(jì)來(lái)解決，采用先進(jìn)通信技術(shù)手段提高頻譜利用率和系統(tǒng)容量就成為了衛(wèi)星通信發(fā)展的必然方向。
[0003]將MMO技術(shù)應(yīng)用于陸地移動(dòng)衛(wèi)星系統(tǒng)，這樣既可以提高頻譜效率，也可以緩解頻率資源短缺的現(xiàn)狀，并且提供更大容量的數(shù)據(jù)信息傳輸服務(wù)，但是由于衛(wèi)星上的空間資源有限，天線之間又有較大的空間相關(guān)性，導(dǎo)致MIMO(Multiple-1nput Multiple-Out-put)系統(tǒng)的信道容量降低，而且降低了系統(tǒng)的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的信道容量低和可靠性差的問(wèn)題，提出了一種基于雙極化MIMO陸地移動(dòng)衛(wèi)星信道的空時(shí)網(wǎng)格編碼傳輸系統(tǒng)及編碼器的編碼方法。
[0005]本發(fā)明所述基于雙極化MMO陸地移動(dòng)衛(wèi)星信道的空時(shí)網(wǎng)格碼傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括衛(wèi)星發(fā)送系統(tǒng)和地面移動(dòng)接收系統(tǒng)，衛(wèi)星發(fā)送系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入電路、隨機(jī)交織電路、串并轉(zhuǎn)換電路、時(shí)空網(wǎng)格編碼器、M-PSK調(diào)制電路、一號(hào)左旋圓極化天線和一號(hào)右旋圓極化天線，地面移動(dòng)接收系統(tǒng)包括二號(hào)左旋圓極化天線、二號(hào)右旋圓極化天線、M-PSK解調(diào)電路、時(shí)空網(wǎng)格譯碼器、并串轉(zhuǎn)換電路、解交織電路和數(shù)據(jù)輸出電路；
[0006]數(shù)據(jù)輸入電路的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端連接隨機(jī)交織電路的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，隨機(jī)交織電路的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端連接串并轉(zhuǎn)換電路的串行信號(hào)輸入端，串并轉(zhuǎn)換電路的并行信號(hào)輸出端連接時(shí)空網(wǎng)格編碼器的編碼信號(hào)輸入端，時(shí)空網(wǎng)格編碼器的左旋圓極化數(shù)據(jù)輸出端連接M-PSK調(diào)制電路的編碼信號(hào)輸入端，M-PSK調(diào)制電路的左旋圓極化數(shù)據(jù)輸出端連接一號(hào)左旋圓極化天線的數(shù)據(jù)輸入端，M-PSK調(diào)制電路的右旋圓極化數(shù)據(jù)輸出端連接一號(hào)右旋圓極化天線的數(shù)據(jù)輸入端，二號(hào)左旋圓極化天線的數(shù)據(jù)輸出端連接M-PSK解調(diào)電路的左旋圓極化數(shù)據(jù)輸入端，二號(hào)右旋圓極化天線的數(shù)據(jù)輸出端連接M-PSK解調(diào)電路的右旋圓極化數(shù)據(jù)輸入端，M-PSK解調(diào)電路的解調(diào)信號(hào)輸出端連接時(shí)空網(wǎng)格譯碼器解調(diào)信號(hào)輸入端，時(shí)空網(wǎng)格譯碼器的譯碼信號(hào)輸入端連接并串轉(zhuǎn)換電路并行信號(hào)輸入端，并串轉(zhuǎn)換電路的串行信號(hào)輸出端連接解交織電路的串行信號(hào)輸入端；解交織電路的解交織電路信號(hào)輸出端連接數(shù)據(jù)輸出電路的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端；
[0007]—號(hào)左旋圓極化天線和一號(hào)右旋圓極化天線與二號(hào)左旋圓極化天線和二號(hào)右旋圓極化天線之間通過(guò)無(wú)線信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0008]上述基于雙極化MMO陸地移動(dòng)衛(wèi)星信道的空時(shí)網(wǎng)格編碼傳輸系統(tǒng)中編碼器的編碼方法，該方法的具體步驟為:
[0009]步驟一、通過(guò)公式m=log2M，獲得每個(gè)時(shí)刻編碼器提取的比特?cái)?shù)m，M為發(fā)送系統(tǒng)的M-PSK調(diào)制電路的調(diào)制階數(shù)；
[0010]步驟二、根據(jù)跡準(zhǔn)則確定t時(shí)刻的并行數(shù)據(jù)流b =的生成序列g(shù) ；
[0011]步驟三、根據(jù)公式
【權(quán)利要求】
1.基于雙極化MIMO陸地移動(dòng)衛(wèi)星信道的空時(shí)網(wǎng)格編碼傳輸系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括衛(wèi)星發(fā)送系統(tǒng)和地面移動(dòng)接收系統(tǒng)，衛(wèi)星發(fā)送系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入電路(I )、隨機(jī)交織電路(2 )、串并轉(zhuǎn)換電路(3 )、時(shí)空網(wǎng)格編碼器(4 )、M-PSK調(diào)制電路(5 )、一號(hào)左旋圓極化天線(6)和一號(hào)右旋圓極化天線(7)，地面移動(dòng)接收系統(tǒng)包括二號(hào)左旋圓極化天線(8)、二號(hào)右旋圓極化天線(9)、M-PSK解調(diào)電路(10)、時(shí)空網(wǎng)格譯碼器(11)、并串轉(zhuǎn)換電路(12)、解交織電路(13)和數(shù)據(jù)輸出電路(14); 數(shù)據(jù)輸入電路(I)的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端連接隨機(jī)交織電路(2)的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，隨機(jī)交織電路(2)的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端連接串并轉(zhuǎn)換電路(3)的串行信號(hào)輸入端，串并轉(zhuǎn)換電路(3)的并行信號(hào)輸出端連接時(shí)空網(wǎng)格編碼器(4)的編碼信號(hào)輸入端，時(shí)空網(wǎng)格編碼器(4)的編碼數(shù)據(jù)輸出端連接M-PSK調(diào)制電路(5)的編碼信號(hào)輸入端，M-PSK調(diào)制電路(5)的左旋圓極化數(shù)據(jù)輸出端連接一號(hào)左旋圓極化天線(6)的數(shù)據(jù)輸入端，M-PSK調(diào)制電路(5)的右旋圓極化數(shù)據(jù)輸出端連接一號(hào)右旋圓極化天線(7)的數(shù)據(jù)輸入端，二號(hào)左旋圓極化天線(8)的數(shù)據(jù)輸出端連接M-PSK解調(diào)電路(10)的左旋圓極化數(shù)據(jù)輸入端，二號(hào)右旋圓極化天線(9)的數(shù)據(jù)輸出端連接M-PSK解調(diào)電路(10)的右旋圓極化數(shù)據(jù)輸入端，M-PSK解調(diào)電路(10)的解調(diào)信號(hào)輸出端連接時(shí)空網(wǎng)格譯碼器(11)解調(diào)信號(hào)輸入端，時(shí)空網(wǎng)格譯碼器(11)的譯碼信號(hào)輸入端連接并串轉(zhuǎn)換電路(10)并行信號(hào)輸入端，并串轉(zhuǎn)換電路(10)的串行信號(hào)輸出端連接解交織電路(11)的串行信號(hào)輸入端；解交織電路(11)的解交織電路信號(hào)輸出端連接數(shù)據(jù)輸出電路(14)的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端； 一號(hào)左旋圓極化天線(6)和一號(hào)右旋圓極化天線(7)與二號(hào)左旋圓極化天線(8)和二號(hào)右旋圓極化天線(9)之間通過(guò)無(wú)線信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙極化MIMO陸地移動(dòng)衛(wèi)星信道的空時(shí)網(wǎng)格編碼傳輸系統(tǒng)，其特征在于，時(shí)空網(wǎng)格譯碼器(11)的譯碼過(guò)程采用最大似然方法實(shí)現(xiàn)； 該方法通過(guò)計(jì)算公式:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙極化MIMO陸地移動(dòng)衛(wèi)星信道的空時(shí)網(wǎng)格編碼傳輸系統(tǒng)，其特征在于，M-PSK調(diào)制電路(5 )采用QPSK調(diào)制電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙極化MIMO陸地移動(dòng)衛(wèi)星信道的空時(shí)網(wǎng)格編碼傳輸系統(tǒng)中編碼器的編碼方法，其特征在于，該方法的具體步驟為: 步驟一、通過(guò)公式m=log2M，獲得每個(gè)時(shí)刻編碼器提取的比特?cái)?shù)m，M為發(fā)送系統(tǒng)的M-PSK調(diào)制電路的調(diào)制階數(shù)； 步驟二、根據(jù)跡準(zhǔn)則確定t時(shí)刻的并行數(shù)據(jù)流& =叫42,...,/7;'"廣的生成序列g(shù) ； 步驟三、根據(jù)公式4
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于雙極化MMO陸地移動(dòng)衛(wèi)星信道的空時(shí)網(wǎng)格編碼傳輸系統(tǒng)中編碼器的編碼方法，其特征在于，步驟二根據(jù)跡準(zhǔn)則確定t時(shí)刻的并行數(shù)據(jù)流b = U Jr,..Jf1 f的生成序列g(shù)通過(guò)公式:
【文檔編號(hào)】H04B7/04GK103457648SQ201310424433
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】楊明川, 梁東宇, 譚紹娜, 郭慶, 田日才, 李明, 張碩, 周建人 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)