基于雙極化mimo陸地移動衛(wèi)星信道的空時網(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陸地移動衛(wèi)星信道的空時網(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)星移動通信系統(tǒng)的信道容量低和可靠性差的問題，本發(fā)明采用衛(wèi)星發(fā)送系統(tǒng)和地面移動接收系統(tǒng)，衛(wèi)星發(fā)送系統(tǒng)對輸入數(shù)據(jù)先經(jīng)隨機(jī)交織電路進(jìn)行隨機(jī)交織，再經(jīng)時空網(wǎng)格譯碼器對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行時空編碼，最后經(jīng)M-PSK調(diào)制電路對編碼數(shù)據(jù)調(diào)制后通過天線發(fā)送至地面移動接收系統(tǒng)，地面移動接收系統(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)時空網(wǎng)格譯碼器對接收數(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陸地移動衛(wèi)星信道的空時網(wǎng)格編碼傳輸。本發(fā)明適用于衛(wèi)星通信。
【專利說明】基于雙極化MIMO陸地移動衛(wèi)星信道的空時網(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，具有通信距離遠(yuǎn)，不易受時域、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，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)勢未能充分發(fā)揮出來。多徑衰落就是其中的一個重要因素，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傳輸設(shè)計來解決，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)星移動通信系統(tǒng)的信道容量低和可靠性差的問題，提出了一種基于雙極化MIMO陸地移動衛(wèi)星信道的空時網(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陸地移動衛(wèi)星信道的空時網(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、時空網(wǎng)格編碼器、M-PSK調(diào)制電路、一號左旋圓極化天線和一號右旋圓極化天線，地面移動接收系統(tǒng)包括二號左旋圓極化天線、二號右旋圓極化天線、M-PSK解調(diào)電路、時空網(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)信號輸出端連接隨機(jī)交織電路的數(shù)據(jù)信號輸入端，隨機(jī)交織電路的數(shù)據(jù)信號輸出端連接串并轉(zhuǎn)換電路的串行信號輸入端，串并轉(zhuǎn)換電路的并行信號輸出端連接時空網(wǎng)格編碼器的編碼信號輸入端，時空網(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)輸出端連接一號右旋圓極化天線的數(shù)據(jù)輸入端，二號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)信號輸出端連接時空網(wǎng)格譯碼器解調(diào)信號輸入端，時空網(wǎng)格譯碼器的譯碼信號輸入端連接并串轉(zhuǎn)換電路并行信號輸入端，并串轉(zhuǎn)換電路的串行信號輸出端連接解交織電路的串行信號輸入端；解交織電路的解交織電路信號輸出端連接數(shù)據(jù)輸出電路的數(shù)據(jù)信號輸入端；
[0007]—號左旋圓極化天線和一號右旋圓極化天線與二號左旋圓極化天線和二號右旋圓極化天線之間通過無線信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0008]上述基于雙極化MMO陸地移動衛(wèi)星信道的空時網(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、通過公式m=log2M，獲得每個時刻編碼器提取的比特數(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陸地移動衛(wèi)星信道的空時網(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 )、時空網(wǎng)格編碼器(4 )、M-PSK調(diào)制電路(5 )、一號左旋圓極化天線(6)和一號右旋圓極化天線(7)，地面移動接收系統(tǒng)包括二號左旋圓極化天線(8)、二號右旋圓極化天線(9)、M-PSK解調(diào)電路(10)、時空網(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)信號輸出端連接隨機(jī)交織電路(2)的數(shù)據(jù)信號輸入端，隨機(jī)交織電路(2)的數(shù)據(jù)信號輸出端連接串并轉(zhuǎn)換電路(3)的串行信號輸入端，串并轉(zhuǎn)換電路(3)的并行信號輸出端連接時空網(wǎng)格編碼器(4)的編碼信號輸入端，時空網(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)輸出端連接一號右旋圓極化天線(7)的數(shù)據(jù)輸入端，二號左旋圓極化天線(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)信號輸出端連接時空網(wǎng)格譯碼器(11)解調(diào)信號輸入端，時空網(wǎng)格譯碼器(11)的譯碼信號輸入端連接并串轉(zhuǎn)換電路(10)并行信號輸入端，并串轉(zhuǎn)換電路(10)的串行信號輸出端連接解交織電路(11)的串行信號輸入端；解交織電路(11)的解交織電路信號輸出端連接數(shù)據(jù)輸出電路(14)的數(shù)據(jù)信號輸入端； 一號左旋圓極化天線(6)和一號右旋圓極化天線(7)與二號左旋圓極化天線(8)和二號右旋圓極化天線(9)之間通過無線信道進(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陸地移動衛(wèi)星信道的空時網(wǎng)格編碼傳輸系統(tǒng)，其特征在于，時空網(wǎng)格譯碼器(11)的譯碼過程采用最大似然方法實(shí)現(xiàn)； 該方法通過計算公式:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙極化MIMO陸地移動衛(wèi)星信道的空時網(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陸地移動衛(wèi)星信道的空時網(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、通過公式m=log2M，獲得每個時刻編碼器提取的比特數(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陸地移動衛(wèi)星信道的空時網(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時刻的并行數(shù)據(jù)流b = U Jr,..Jf1 f的生成序列g(shù)通過公式:
【文檔編號】H04B7/04GK103457648SQ201310424433
【公開日】2013年12月18日 申請日期: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 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)