專利名稱：一種非線性雨衰信道m(xù)apsk優(yōu)化調(diào)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非線性雨衰信道MAPSK優(yōu)化調(diào)制方法，用于衛(wèi)星通信。
背景技術(shù)：
在采用MAPSK調(diào)制的高頻段衛(wèi)星通信中，非線性雨衰的影響非常嚴(yán)重，對衛(wèi)星信道非線性雨衰信道的研究是保障衛(wèi)星信道信號正常傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)之一。在寬帶衛(wèi)星通信中多采用上、下行鏈路采用不同頻率的方式來減小雨衰非線性的影響，該方法雖然可以減小信號的失真，但不能保證頻譜的有效利用
發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種非線性雨衰信道MAPSK優(yōu)化調(diào)制方法，可以有效降低衛(wèi)星傳輸過程中的非線性雨衰影響，實(shí)現(xiàn)MAPSK調(diào)制在非線性雨衰信道下正常的通信傳輸。技術(shù)方案一種非線性雨衰信道MAPSK優(yōu)化調(diào)制方法，其特征在于步驟如下步驟I :建立基于Mie散射的單位非線性衰減降雨模型4·=就:，其中Rx表示降雨率，m, η表示與天氣相關(guān)的極化衰減系數(shù)，Rx與m, η的值由當(dāng)?shù)氐臍庀蠼y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中得到；步驟2 :根據(jù)步驟I建立的單位非線性衰減降雨模型，對標(biāo)準(zhǔn)MAPSK星座通過雨衰信道后的星座圖進(jìn)行仿真，從仿真結(jié)果中讀取到各星座點(diǎn)的偏移值屯，d2，. . . dn，η表示
MAPSK的星座點(diǎn)數(shù)，計(jì)算雨衰對MAPSK星座的影響k' r Ar =d'+d:+…d".
η步驟3 :計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)MAPSK星座的相對半徑P k和最小環(huán)間距離dHngi, ringi+1,
π I N,
其中Λ =^hN1表示APSK第I環(huán)上的點(diǎn)數(shù)，Nk表示APSK第k個(gè)圓環(huán)上的點(diǎn)數(shù)，
d—M = ^iVa2+A+12-2AA+1 COS0 ,F1 = ^!/(N1+N2P12 +...Nnpn2)，θ = ji /Ni- π /N1 ；步驟4:以優(yōu)化后星座的相對半徑P ' k構(gòu)建MAPSK星座圖，所述P ' k =min (A P k，^ringij ringi+1)。有益效果本發(fā)明提出的一種非線性雨衰信道MAPSK優(yōu)化調(diào)制方法，可以有效抵抗非線性雨衰信道對MAPSK調(diào)制的影響，優(yōu)化后的MAPSK星座的誤碼性能可以降低約一個(gè)數(shù)量級。


圖I :雨衰非線性模型圖2 4-12APSK 標(biāo)準(zhǔn)星座圖3 :標(biāo)準(zhǔn)4-12APSK經(jīng)過雨衰非線性后的星座
圖4 :優(yōu)化的4-12APSK星座與標(biāo)準(zhǔn)4-12APSK星座比較5 :優(yōu)化的4-12APSK星座經(jīng)過雨衰非線性后的星座圖6 4-12APSK優(yōu)化前后的性能比較
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述降雨衰落的極化衰減系數(shù)m，n已知為O. 187和I. 021。MAPSK采用優(yōu)化的4-12APSK星座圖信號，并與標(biāo)準(zhǔn)的MAPSK信號進(jìn)行仿真比較，觀察它們的誤碼率性能。根據(jù)本發(fā)明，其實(shí)施過程如下I)計(jì)算降雨衰落所需要的所有的參數(shù)分別為m = O. 817, η = I. 021,根據(jù)基于Mie散射的單位非線性衰減降雨模型4·=滅:，計(jì)算降雨衰落模型如圖I所示。2)對標(biāo)準(zhǔn)MAPSK星座通過雨衰信道后的星座圖進(jìn)行仿真，從仿真結(jié)果中讀取到各星座點(diǎn)的偏移值屯，d2，. . . dn，n表示MAPSK的星座點(diǎn)數(shù)，計(jì)算雨衰對MAPSK星座的影響V r
Λ f d2 "'dnΛ =;
η3)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)MAPSK星座的相對半徑P k和最小環(huán)間距離c^ingi，ringi+1 其π/N,
中Λ =^7λΓ,Νι表示APSK第I環(huán)上的點(diǎn)數(shù)，隊(duì)表示APSK第k個(gè)圓環(huán)上的點(diǎn)數(shù)，
d—M = ^iVa2+A+12-2AA+1 COS0 ,F1 = ^!/(N1+N2P12 +...Nnpn2)，θ = ji /Ni- π /N1 ；4)以優(yōu)化后星座的相對半徑 P ' k = min(A/ rX P k, dringij ringi+1)=為 2. 75,將優(yōu)化后的4-12APSK星座信號加載到雨衰信道模型中，比較它們的誤碼率性能，得到的結(jié)果如圖6所示。最終的結(jié)論可以從圖形中看出4-12APSK星座調(diào)制方法可以很好的實(shí)現(xiàn)抗雨衰的性能。優(yōu)化后的4-12APSK星座可以很好的抵抗雨衰的影響，與I)標(biāo)準(zhǔn)的MAPSK星座抗雨衰的性能比較如圖2, 3,4, 5所示。
權(quán)利要求
1 一種非線性雨衰信道MAPSK優(yōu)化調(diào)制方法，其特征在于步驟如下 步驟I :建立基于Mie散射的單位非線性衰減降雨模型4·=滅:，其中Rx表示降雨率，m, η表示與天氣相關(guān)的極化衰減系數(shù)，Rx與m, η的值由當(dāng)?shù)氐臍庀蠼y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中得到； 步驟2 :根據(jù)步驟I建立的單位非線性衰減降雨模型，對標(biāo)準(zhǔn)MAPSK星座通過雨衰信道后的星座圖進(jìn)行仿真，從仿真結(jié)果中讀取到各星座點(diǎn)的偏移值Clpd2,. . . dn，n表示MAPSK的星座點(diǎn)數(shù)，計(jì)算雨衰對MAPSK星座的影響k' r 乂 = d'+<+...d” . η 步驟3 :計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)MAPSK星座的相對半徑P k和最小環(huán)間距離dHngi, ringi+1，其π I N,中Pk =^7λΓ,Νι表示APSK第I環(huán)上的點(diǎn)數(shù)，Nk表示APSK第k個(gè)圓環(huán)上的點(diǎn)數(shù)，d—M = ^iVa2+A+12-2AA+1 COS0 ,F1 = ^!/(N1+N2P12 +...Nnpn2)，θ = ji /Ni- π /N1 ； 步驟4 :以優(yōu)化后星座的相對半徑P ' k構(gòu)建MAPSK星座圖，所述P ' k =min(A P p dringi，ringi+1)
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非線性雨衰信道MAPSK優(yōu)化調(diào)制方法，其特征在于建立基于Mie散射的單位非線性衰減降雨模型根據(jù)非線性衰減降雨模型，對標(biāo)準(zhǔn)MAPSK星座通過雨衰信道后的星座圖進(jìn)行仿真，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)MAPSK星座的相對半徑ρk和最小環(huán)間距離dringi，ringi+1，以優(yōu)化后星座的相對半徑ρ′k＝min(A′r×ρk，dringi，ringi+1)構(gòu)建MAPSK星座圖。本發(fā)明提出的方法，可以有效抵抗非線性雨衰信道對MAPSK調(diào)制的影響，優(yōu)化后的MAPSK星座的誤碼性能可以降低約一個(gè)數(shù)量級。
文檔編號H04B7/185GK102685067SQ201210097580
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月2日
發(fā)明者劉寧, 劉琦, 姜濤, 宋陽, 李南京, 李瑛 , 郭淑霞, 陳衛(wèi)軍, 韓前進(jìn), 高穎 申請人:西北工業(yè)大學(xué)