卫星自适应传输中的关键技术分析

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[摘 要]随着世界技术不断地发展，卫星通信系统应用更加的普遍，今天，许多卫星通信系统工作于3GHz以上的波段，经研究发现，卫星信号传输路径上的降雨已经成为3GHz以上波段地面站与卫星之间通信的最主要的影响因素。为对抗卫星传输信道中的因降雨产生的问题，我们研发了一项自适应编码调制技术，利用自适应卫星传输系统减少降雨对其的影响。通过对卫星自适应传输中的关键技术进行研究，本文通过多方面的技术探索，对抵抗卫星中降雨对信号的影响产生了一定的作用。

[关键词]自适应传输系统技术；卫星；应用

中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0322-01

随着互联网技术的普及与发展，宽带多媒体业务的发展与此同时进入了一个新的阶段，因此对于卫星系统的研究越来越引人关注，大多数的卫星系统工作于3GHz波段，然而，在这个波段上，卫星信道中因降雨导致的问题极其严重。为解决这种问题，卫星自适应传输的研究已成为新的热点，本文主要针对卫星自适应传输中的关键技术进行了研究，包括：系统容量分析，编码调制方式选择以及卫星多波束功率分配技术。并且文章展望了卫星自适应传输系统中的新技术。

1. 卫星自适应传输中的关键技术

本文研究了卫星自适应传输系统中的关键技术，我们这里通过理论容量限、离散调制方式、离散编码调制方式三个角度进行对频谱效率的分析，使卫星自适应传输系统有了理论参考，然后，对卫星信道中降雨导致的问题进行数据统计分析，在此基础上提出了一种有效的调制方式选择算法，而且还提出了一种多波束功率分配动态算法，这种动态算法是基于PSO算法之上。利用这种新的算法可以对卫星天线的多波束功率进行动态的分配操作。从而使整个系统的频谱效率达到最优，根据我们模拟的计算机仿真技术的结果显示，通过这种方法获得的频谱效率将为传统固定功率分配算法的两倍。

1.1系统容量分析技术

对卫星自适应传输系统的信道容量的研究分析，应当从理论容量限、离散调制方式、离散编码调制方式三个方面进行对信道容量的分析。根据对卫星信道中降雨导致的问题进行统计分析，基于统计概率最大原则和基于相对频谱效率损失最小原则的分析，提出了新的编码调制方式选择算法，这种算法可以使卫星自适应传输系统获得较高的系统容量利用较少的编码调制方式。由于考虑到多波束多用户的卫星信道特性和功率分配的公平性原则，通过运用粒子群优化算法对卫星天线多波束的功率进行优化分配，从而使卫星自适应通信系统的信道容量达到最大化。

1.2编码调制方式选择技术

编码调制方式选择技术是一种无线收发模块，主要应用于传感器节点间的数据传输，为了解决无线通信中载波频段选择、信号的调制方式以及数据之间的传输速度等等，编码调制方式选择技术与一般的通信技术很相似，与节点硬件平台有联系的主要是链路层与物理层（数据通信协议包括：链路层、网络层、应用层、物理层）。编码调制方式选择技术在卫星自适应的传输中可以进行数据的传输，从而使卫星信号传输到我们的生活中，帮助我们解决一些生活中的难题。

1.3多波束卫星天线技术

多波束天线不仅可以利用自身的特点覆盖地面上一定的区域，并且人们又可以根据在日常工作中的需要调整多波束的形状，这样一来，多波束天线技术就可以充分利用有限的频谱资源，与此同时可以使设备站的土地面积缩小。基于多波束天线的这些优点，因此在很多的方面都利用了这种技术，尤其是在卫星的研究发射上。随着多波束卫星技术的发展，新的多波束卫星天线技术在解决卫星信道中降雨导致的问题中发挥了强大的作用，尽管，我们研究了很多针对于卫星信道传输的技术，但是多波束卫星天线技术是一种很好的解决卫星抗雨衰的技术，并且多波束卫星天线技术将被用于下一代卫星自适应传输系统之中，基于一种粒子群优化的多波束动态功率分配算法，根据卫星信道降雨导致问题的时变情况，利用动态的技术，调整卫星波束的发射速度，从而使多波束卫星通信系统达到最大化的容量。

2.卫星自适应传输系统中的新技术

2.1无线电技术

由于现在紧缺的无线频谱资源，在很久以前一位博士曾经提出了无线电的意义 ，近年来，无线电的研究越来越受人关注，已经成为一项新的研究热点，经研究发现，这一技术的应用将有效提高无线频谱的使用效率，有利于卫星技术的发展，无线电技术的成熟可以在卫星通信技术中发挥巨大的作用，随着人类对其研究的脚步进一步加快，无线电技术，将会成为卫星自适应传输技术中的又一代新的技术。

2.2多输入多输出技术

现在，多输入多输出技术在卫星通信中已经得到应用，并且很多的学者认为这种技术的应用将会给人类带来巨大的收益，带动卫星技术的新发展，多输入多输出技术，它具有多种特点，首先它拥有抗多径、分集增高的特点，其次，这种技术的频谱利用效率高于其他的技术，从而成为它被广泛运用的最大特点。为使“多输入多输出”技术在卫星自适应传输系统中得到充分的应用，我们在今后的研究中应该针对不同场景下的多输入多输出技术进行研究，使其发展成熟。

2.3数字预失真技术

随着宽带技术的发展，卫星通信系统对其调制方式高阶数的要求变得更高，但是高阶的调制方式会失真当它经过高功率放大器时，然而传统的回退方法不利于卫星通信传输，容易导致传输效率低下，所以，我们需要研制一种根据放大器的特性对信号进行预失真处理的技术，从而提高功放效率，由于我们已经对卫星调制技术有了一些基础的研究，因此，我们可以利用先前的资源，在以往的基础之上对卫星系统中的数字预失真技术进行研究。

3.结语

卫星自适应传输技术多种多样，每一种技术都拥有自身的特点，随着现代科学技术的进步与发展，科技不断的创新，卫星自适应传输技术也在发生着巨大的变化，给人类的生活带来了很大的影响，本文主要研究了卫星自适应传输中的关键的几项技术，首先为，系统容量分析技术，其次是，编码调制方式选择技术，最后为，卫星多波束功率分配技术。通过对这些技术的分析我们又提出了一些新的技术，虽然这些技术在卫星自适应传输系统中应用尚未成熟，但是随着科学技术的发展，这些技术将会在卫星通信中发挥重要的作用。

参考文献

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