本文關(guān)鍵詞：高速M(fèi)APSK衛(wèi)星通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 衛(wèi)星通信 LDPC MAPSK 自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真 自適應(yīng)均衡

【摘要】：隨著軍事通信需求的增長(zhǎng)，對(duì)信息處理速率的要求越來(lái)越高。近年來(lái)各國(guó)紛紛開(kāi)展600Mbps以上的空間高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的研究，本文以某高速調(diào)制解調(diào)項(xiàng)目為背景，對(duì)高速M(fèi)APSK衛(wèi)星通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究和實(shí)現(xiàn)。由于衛(wèi)星通信需要采用高功率放大器，信道是一種典型的非線性信道，所以采用接近香農(nóng)限的LDPC編譯碼技術(shù)和采用幅值較少的MAPSK調(diào)制技術(shù)，并且采用預(yù)失真技術(shù)對(duì)非線性失真進(jìn)行補(bǔ)償。高速衛(wèi)星通信系統(tǒng)的符號(hào)速率非常高，由于信道的不平坦和群時(shí)延抖動(dòng)等原因的存在，碼元符號(hào)之間存在著嚴(yán)重的碼間干擾，所以需要引入均衡技術(shù)來(lái)對(duì)信道失真進(jìn)行補(bǔ)償。 綜合以上討論，本文的研究重點(diǎn)和所做的主要工作包括： （1）本文分析了衛(wèi)星通信信道的電波傳播特性，衛(wèi)星上的高功率放大器會(huì)使調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生非線性失真。據(jù)此本文給出了適合用于高速衛(wèi)星通信系統(tǒng)的編碼和調(diào)制方式：信道編碼采用LDPC碼，其性能優(yōu)異、譯碼復(fù)雜度低、而且能夠并行實(shí)現(xiàn)；調(diào)制方式采用MAPSK調(diào)制(32APSK和64APSK)，放大器的非線性對(duì)其造成的影響比較小。 （2）本文詳細(xì)介紹了自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)，包括功率放大器的數(shù)學(xué)模型和線性化技術(shù)，，對(duì)自適應(yīng)預(yù)失真采用的兩種傳統(tǒng)算法（LMS算法和RLS算法）作了詳細(xì)介紹與性能仿真，在此基礎(chǔ)上，一種新的基于QR分解的RLS算法特別適合硬件實(shí)現(xiàn)，并應(yīng)用此算法對(duì)自適應(yīng)預(yù)失真技術(shù)作了性能仿真和分析。 （3）本文對(duì)均衡作了基本概述，在研究和分析傳統(tǒng)均衡算法（LMS算法和RLS算法）的前提下，介紹了兩種自適應(yīng)盲均衡算法：CMA算法和MMA算法，對(duì)這兩種算法作了進(jìn)一步的改進(jìn)以適應(yīng)高階調(diào)制，并應(yīng)用此改進(jìn)算法對(duì)自適應(yīng)盲均衡技術(shù)作了性能仿真和分析。 （4）本文最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)采用VHDL語(yǔ)言在FPGA平臺(tái)上完成了硬件實(shí)現(xiàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)，研制了某高速調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，速率在600Mbps以上，著重對(duì)自適應(yīng)預(yù)失真技術(shù)和自適應(yīng)均衡技術(shù)完成了硬件實(shí)現(xiàn)和性能實(shí)測(cè)，最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了性能實(shí)測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：衛(wèi)星通信 LDPC MAPSK 自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真 自適應(yīng)均衡
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN927.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 目錄9-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 本論文研究的目的和意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)13-15
• 1.3 論文主要工作與內(nèi)容安排15-17
• 第2章 高速衛(wèi)星通信系統(tǒng)信道特性及編碼調(diào)制方式研究17-23
• 2.1 衛(wèi)星通信系統(tǒng)信道特性17-18
• 2.2 編碼方式18-19
• 2.3 高階調(diào)制方式19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-23
• 第3章 高速衛(wèi)星通信系統(tǒng)自適應(yīng)預(yù)失真技術(shù)研究23-43
• 3.1 功率放大器數(shù)學(xué)模型23-26
• 3.1.1 Saleh 模型23-24
• 3.1.2 Wiener 模型24
• 3.1.3 Hammerstein 模型24-25
• 3.1.4 記憶多項(xiàng)式模型25
• 3.1.5 Volterra 模型25-26
• 3.1.6 模型比較26
• 3.2 功率放大器線性化技術(shù)26-30
• 3.2.1 功率回退法26-27
• 3.2.2 前饋法27
• 3.2.3 負(fù)反饋法27-28
• 3.2.4 預(yù)失真法28-30
• 3.3 數(shù)字預(yù)失真自適應(yīng)算法研究與性能仿真30-35
• 3.3.1 最小均方算法（LMS）算法31-32
• 3.3.2 遞歸最小二乘算法（RLS）算法32-33
• 3.3.3 LMS 算法性能仿真33-34
• 3.3.4 RLS 算法性能仿真34-35
• 3.4 QRD-RLS 算法研究與性能仿真35-41
• 3.4.1 QRD-RLS 算法的基本原理35-36
• 3.4.2 QRD-RLS 的解36-37
• 3.4.3 QR 分解的實(shí)現(xiàn)-Givens 旋轉(zhuǎn)37-39
• 3.4.4 QRD-RLS 算法性能仿真39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第4章 高速衛(wèi)星通信系統(tǒng)自適應(yīng)均衡技術(shù)研究43-56
• 4.1 均衡的基本概述43-45
• 4.1.1 碼間串?dāng)_43-44
• 4.1.2 時(shí)域均衡44-45
• 4.2 自適應(yīng)均衡算法性能仿真45-48
• 4.2.1 LMS 算法性能仿真45-47
• 4.2.2 RLS 算法性能仿真47-48
• 4.3 CMA 算法研究與性能仿真48-52
• 4.3.1 CMA 算法原理49-51
• 4.3.2 CMA 算法性能仿真51-52
• 4.4 MMA 算法研究與性能仿真52-54
• 4.4.1 MMA 算法原理52-53
• 4.4.2 MMA 算法性能仿真53-54
• 4.5 本章小結(jié)54-56
• 第5章 高速衛(wèi)星通信系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)56-74
• 5.1 高速調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方案及實(shí)現(xiàn)56-58
• 5.1.1 設(shè)計(jì)方案56-57
• 5.1.2 總體實(shí)現(xiàn)57-58
• 5.2 自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真硬件實(shí)現(xiàn)58-65
• 5.2.1 QRD-RLS 算法的脈動(dòng)陣列實(shí)現(xiàn)58-63
• 5.2.2 預(yù)失真效果實(shí)測(cè)63-65
• 5.3 自適應(yīng)盲均衡硬件實(shí)現(xiàn)65-69
• 5.3.1 CMA 算法效果實(shí)測(cè)66
• 5.3.2 MMA 算法效果實(shí)測(cè)66-69
• 5.4 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)69-73
• 5.4.1 系統(tǒng)硬件69-71
• 5.4.2 系統(tǒng)性能實(shí)測(cè)71-73
• 5.5 本章小結(jié)73-74
• 結(jié)論74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單80-81
• 致謝81

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王宇飛;陳卓然;;Ka波段衛(wèi)星通信系統(tǒng)降雨衰減的計(jì)算[J];電腦編程技巧與維護(hù);2009年08期

2 張曉娟;關(guān)明明;吳長(zhǎng)奇;;基于點(diǎn)判決域的多模盲均衡算法及其FPGA實(shí)現(xiàn)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2011年02期

3 金玉蘭,王義雅;日本的“超高速因特網(wǎng)衛(wèi)星”[J];國(guó)際太空;2004年09期

4 楊建濤;高俊;王柏杉;黃炳凱;;基于LUT的射頻預(yù)失真技術(shù)[J];海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào);2009年04期

5 王紅霞;尹建方;潘成勝;;Ka頻段衛(wèi)星通信的信道特性及系統(tǒng)性能仿真[J];火力與指揮控制;2008年06期

6 曹新容;黃聯(lián)芬;趙毅峰;;一種最小二乘/奇異值分解算法[J];計(jì)算機(jī)工程;2009年16期

7 李雙煥;方金輝;;衛(wèi)星通信系統(tǒng)中多進(jìn)制調(diào)制方式的對(duì)比分析[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2014年10期

8 張思玉;;一種改進(jìn)的變步長(zhǎng)恒模算法[J];實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù);2006年01期

9 朱曉維,李成進(jìn),鄒樂(lè);數(shù)字自適應(yīng)前饋功放線性化研究[J];微波學(xué)報(bào);2003年01期

10 范永輝;孟凡蕊;武云;;2008年各國(guó)航天發(fā)射活動(dòng)回顧(上)[J];中國(guó)航天;2009年02期

本文編號(hào)：1031568