自適應(yīng)衛(wèi)星通信調(diào)制方式?jīng)Q策與識別技術(shù)研究

孫澤義

【摘要】近年來，隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的高速發(fā)展，進(jìn)而運(yùn)用到了各個領(lǐng)域。而自適應(yīng)衛(wèi)星通信技術(shù)作為衛(wèi)星通信技術(shù)中一門重要的子技術(shù)，可以在很大程度上實現(xiàn)通信質(zhì)量的最優(yōu)化。本課題首先介紹了自適應(yīng)調(diào)制方式?jīng)Q策技術(shù)與調(diào)制方式識別技術(shù)，進(jìn)而對自適應(yīng)調(diào)制方式?jīng)Q策與識別技術(shù)運(yùn)用于信噪比估計進(jìn)行了探討與研究。

【關(guān)鍵詞】自適應(yīng)衛(wèi)星通信調(diào)制方式?jīng)Q策技術(shù)調(diào)制方式識別技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)以來，在衛(wèi)星通信事業(yè)的高速發(fā)展勢態(tài)之下，所呈現(xiàn)的通信干擾問題也越愈嚴(yán)重。面對通信干擾的問題，近年來所研發(fā)的自適應(yīng)衛(wèi)星通信調(diào)制方式?jīng)Q策與識別技術(shù)便顯得尤為重要，因為它們可以在很大程度上提升衛(wèi)星通信的傳輸質(zhì)量，并實現(xiàn)系統(tǒng)頻譜利用率的最大化[1]。

一、自適應(yīng)調(diào)制方式?jīng)Q策技術(shù)與調(diào)制方式識別技術(shù)概述

1.1自適應(yīng)調(diào)制方式?jīng)Q策技術(shù)

在衛(wèi)星通信中充分運(yùn)用自適應(yīng)調(diào)制方式?jīng)Q策技術(shù)，可以通過信道條件的變化，進(jìn)而實現(xiàn)不同調(diào)制方式的切換。但調(diào)制方式是有一定的轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則的，轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則主要需要考慮衛(wèi)星通信在傳輸過程中的功率利用率以及頻帶利用率。另外，在自適應(yīng)調(diào)制系統(tǒng)中，進(jìn)行衛(wèi)星通信信號比估計研究也顯得尤為重要。其估計研究主要是基于當(dāng)前信道環(huán)境之下的信噪比，以此確定下次發(fā)射信號中的調(diào)制方式。

1.2調(diào)制方式識別技術(shù)

調(diào)制方式識別技術(shù)運(yùn)用在軍事當(dāng)中有著尤為重要的作用。此技術(shù)可以實現(xiàn)對敵方信號進(jìn)行干擾，從而提高軍事作戰(zhàn)的能力。目前，調(diào)制方式識別技術(shù)已經(jīng)充分運(yùn)用到電子偵察以及通信對抗等方面，并為電子電察與通信對抗提供了巨大的幫助。然而，目前調(diào)制方式識別技術(shù)也存在一定程度上的局限性[2]。

二、自適應(yīng)調(diào)制方式?jīng)Q策與識別技術(shù)運(yùn)用于信噪比估計研究

在自適應(yīng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，對信噪比進(jìn)行估計顯得尤為重要，信噪比作為衡量信道質(zhì)量的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，可以在很大程度上對功率進(jìn)行控制，并實現(xiàn)通信質(zhì)量的最優(yōu)化。本課題主要對在自適應(yīng)調(diào)制方式?jīng)Q策與識別技術(shù)條件之下的信噪比估計的理論與算法進(jìn)行研究。

（1）信噪比估計的基本理論：信噪比估計的方法大致上分為兩種，其一是數(shù)據(jù)輔助，其二是非數(shù)據(jù)輔助。數(shù)據(jù)輔助是以已知的導(dǎo)頻序列作為輔助，進(jìn)而對信噪比進(jìn)行估計。此種方法在使用上存在一定程度上的局限性。主要表現(xiàn)為在已知導(dǎo)頻序列的發(fā)送過程中，會致使信息傳輸?shù)乃俾室约邦l譜的利用率有所降低。非數(shù)據(jù)輔助跟數(shù)據(jù)輔助比較起來便有著明顯的優(yōu)勢。因為非數(shù)據(jù)輔助能夠?qū)崿F(xiàn)和信息傳輸同步進(jìn)行，并且在此基礎(chǔ)上，信息傳輸?shù)乃俾室约邦l譜的利用率不會受到任何影響。

（2）信噪比估計的算法：信噪比即為信號平均功率和信號帶寬內(nèi)噪聲功率之間的比值。

信道噪聲的表達(dá)式為：

S0（t）=k（t）·S（t）+n（t）

其中，k（t）為乘性干擾，n（t）為加性干擾。在加性干擾中，高斯加性白噪聲是普遍存在的。功率譜密度均勻分布的噪聲即為高斯加性白噪聲[3]。

假設(shè)信噪比表示為Es/No，實信道情況為SNR=2Es/No，復(fù)信道SNR=Es/No。則信號源序列的表達(dá)式為：an=e，n={0，1，…L-1}。其中，L為信源符號的長度。

在an上采樣之后的序列為bn，通過成型濾波器之后，可得出：mk=anhk-nNss。其中，Nss為采樣率。

在通過一系列的運(yùn)算，可以得出高斯加性白噪聲的信噪比估計的表達(dá)式為：SNR=

在信噪比估計算法仿真分析中，進(jìn)行仿真比較主要運(yùn)用的方法是ML算法與M2M4算法。在地面段與星上空間段之間，不考慮起伏衰落等方面的影響的情況下，本課題對高斯加性白噪聲的信噪比進(jìn)行了估計，其主要算法過程如上。

三、結(jié)語

通過本課題的分析與研究，充分認(rèn)識到在衛(wèi)星通信中充分運(yùn)用自適應(yīng)調(diào)制方式?jīng)Q策技術(shù)，可以通過信道條件的變化，進(jìn)而實現(xiàn)不同調(diào)制方式的切換；運(yùn)用調(diào)制方式識別技術(shù)則可以實現(xiàn)對敵方信號進(jìn)行干擾，從而提高軍事作戰(zhàn)的能力。另外，非數(shù)據(jù)輔助能夠?qū)崿F(xiàn)和信息傳輸同步進(jìn)行，并且在此基礎(chǔ)上信息傳輸?shù)乃俾室约邦l譜的利用率不會受到任何影響，所以在信噪比估計中大多數(shù)運(yùn)用的是非數(shù)據(jù)輔助方法。

參考文獻(xiàn)

[1]倉艷，袁嗣杰. 通信信號調(diào)制識別技術(shù)綜述[J]. 通信理論與技術(shù)，2011，06（13）：45-49

[2]蔣彥. 數(shù)字通信信號識別研究與參數(shù)提取[J]. 南京理工大學(xué)學(xué)報，2011，09（11）：12-13

[3]任剛. 無線通信仿真系統(tǒng)平臺構(gòu)建及性能分析[J]. 四川大學(xué)學(xué)報，2012，04（23）：34-36