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低轨卫星是未来通信发展的趋势,低轨通信具有传输延时短、路径损耗小的优点,并能通过多个卫星组成的星座实现真正意义上的全球覆盖,实现通信终端的手持化和个人通信全球化,在国民经济与国防建设中有很好的发展前景。在低轨卫星通信系统馈电链路中,信道的多径效应、多普勒频移以及各种衰落导致信道非线性失真比较严重,码间干扰会使接收信号恶化,从而增加误码率、降低系统性能,严重情况下系统将无法继续正常工作,所以充分了解馈电链路特定指标条件下的信道特性,对移动卫星信道进行建模,对已建立的信道模型采取有效的办法补偿卫星信道非线性失真是馈电链路中的重要问题。常用自适应均衡算法会受到接收同步的影响,因此在接收机快速同步的同时快速补偿非线性失真的卫星信道,消除码间干扰,改善通信性能,是馈电链路中有待解决的一个热点问题。
本文针对低轨通信卫星馈电链路信道中的非线性失真,研究了信道特性及自适应均衡算法,主要有以下方面:
1、讨论了馈电链路信道传输特性,在此基础上,采用复高斯加权求和法仿真模拟了rician和rayleigh信道,和理论曲线进行了对比,并且给出了非均衡条件下Rician与Rayleigh信道的馈电链路的接收性能分析。
2、围绕着构建低轨卫星馈电链路的理想传输系统,叙述了无码间干扰传输的条件,接着介绍了成形及匹配滤波器,对馈电链路中具体的成形及匹配滤波器进行了分析,并结合分布式算法,采用FPGA实现了根升余弦滤波器,结果表明能够节约资源开销,提高系统工作频率,加快计算速度。
3、针对低轨卫星馈电链路,结合现有接收机相干解调接收框架提出了具体的均衡结构,包括盲自适应均衡和非盲自适应均衡的接收机架构,介绍了自适应均衡的各种方法,然后分别采用RLS,LMS,CMA盲自适应及NLMS判决反馈自适应均衡算法对系统进行了仿真,取得了一定的效果,接着分析了上述算法不足,为了使均衡效果更加理想,提出了NLMS自适应判决反馈均衡算法一种变步长的方案,仿真结果表明性能比定步长算法提高1.5~3dB。并给出了信噪比估计器,为变步长公式提供信噪比值。
本文在最后进行了总结,概述了移动通信中自适应均衡技术的一些最新进展,并对有待进一步开展的工作进行了说明与展望。