低轨天基信息定向分发区域分割编码控制方法

发布时间：2021-12-31 13:13

　　为提高低轨指向性信息分发链路的频谱利用效率,从天基分发平台与地面用户的相对位置关系入手,建立了分发指向、编码增益与信道传输容量的量化关系。在此基础上,提出一种低轨天基信息定向分发区域分割编码控制方法,该方法针对不同信息分发区域,采用最小均方误差（MMSE）作为区域分割准则选择编码方式,既提升了信道传输效率也便于工程实现。最后,本文通过仿真分析了方法的效能和性能影响因素,并与现有自适应编码方法进行了对比,验证了本方法的有效性和可靠性。 

【文章来源】：宇航学报. 2020,41(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

星地定向分发中的相对位置

如图5所示,第一种情况表示信道估计无偏差时对应的编码区域分割情况,8PSK9/10,8PSK5/6,8PSK2/3,QPSK4/5,QPSK3/5,QPSK2/5,QPSK1/4七种编码对应的编码区域分别大小为17°,12°,12°,6°,6°,5°和2°,此时传输效率为固定编码的4.11倍。第二、三、四种情况分别为信道估计偏差为1 dB,2 dB,3 dB时所对应的编码区域分割情况。随着信道估计偏差的增大,在选择编码方式时需要留有的冗余越来越大。图5中可以看出随着信道估计偏差的增大,编码方式的选择越来越少,方法的效率越来越低,效率倍数依次降为3.75,3.37和2.95。除了信道估计误差,编码量化的选择也会影响算法的性能。考虑极端情况,如果只选择一种编码方式,那么本算法就退化为固定编码传输模式,此时的传输效率倍数为1。随着可供选择的编码样式增多,相应的效率也会提升,如图5所示,当选择七种编码方式时,对应的效率倍数增加到4.11。

除了信道估计误差,编码量化的选择也会影响算法的性能。考虑极端情况,如果只选择一种编码方式,那么本算法就退化为固定编码传输模式,此时的传输效率倍数为1。随着可供选择的编码样式增多,相应的效率也会提升,如图5所示,当选择七种编码方式时,对应的效率倍数增加到4.11。图6中所示的七种情况分别表示采用1到7种编码的情况,第一种情况只采用一种编码——QPSK1/4,也即未采用编码控制算法的情况,此时效率倍数为1。对于第二种情况,当采用QPSK1/4和QPSK2/5两种编码时,传输效率提升至1.59倍。随着采用编码的种类从3增加到7,传输效率的倍数分别提升为2.31,2.95,3.50,3.99和4.11。

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种用于卫星通信的自适应编码调制信号接收方法[J]. 张波.  电讯技术. 2017(03)
[2]遥感卫星自适应编码调制技术[J]. 张佳鹏.  空间电子技术. 2016(04)
[3]星地高速数传系统LDPC编码器ASIC集成芯片设计[J]. 张浩,殷柳国.  宇航学报. 2015(01)
[4]星载高速自适应传输技术研究[J]. 杨新权,李立,靳凡,张佳鹏.  空间电子技术. 2014(01)
[5]卫星通信中基于网络编码改进的广播重传策略[J]. 孙伟,张更新,边东明,苟亮.  宇航学报. 2013(02)
[6]卫星点波束天线的多目标指向优化研究[J]. 郝文宇,潘冬,靖法.  宇航学报. 2012(12)

硕士论文
[1]Ka频段卫星通信系统雨衰的计算与测量研究[D]. 程金博.西安电子科技大学 2014



本文编号：3560319