窄帶衛(wèi)星通信技術(shù)研究范文

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【摘要】隨著我國科技水平不斷提升，無線通信技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。本文首先說明了目前我國窄帶多通道衛(wèi)星通信技術(shù)的研究現(xiàn)狀，然后介紹了通信技術(shù)的編碼以及調(diào)制方式。本文通過相關(guān)技術(shù)的介紹希望可以提高空間頻譜的利用率，增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸效率以及安全性。

【關(guān)鍵詞】窄帶；通信技術(shù)；衛(wèi)星

隨著我國無線通信技術(shù)的發(fā)展，人們越來越傾向于采用成本低、功耗小、便捷性強(qiáng)的數(shù)字無線通信方式。根據(jù)香農(nóng)公式可以得出，當(dāng)信噪比保持不變時，數(shù)據(jù)信息傳輸速率與信號帶寬成正比，而當(dāng)通信帶寬保持不變時，數(shù)據(jù)信息傳輸速率與信噪比成正比。這就表示若想提高數(shù)據(jù)傳輸速率則必須提高信道帶寬或者信噪比。人們應(yīng)該利用已有的頻譜資源探索更加高效的無線通信方式，進(jìn)而促進(jìn)我國通信技術(shù)的發(fā)展以及社會的進(jìn)步。

一、目前我國無線通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近些年來，無線通信技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)的工作中得到廣泛應(yīng)用，使人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活更加便利，現(xiàn)今人們的生活已經(jīng)離不開無線通信技術(shù)。提高無線通信水平可以促進(jìn)國家發(fā)展經(jīng)濟(jì)、科技，幫助我國提高綜合國力和國際競爭力。目前我國在數(shù)字通信方面的研究主要分為信道編碼技術(shù)和數(shù)字調(diào)制技術(shù)兩方面，主要研究如何提高頻譜利用率。恒包絡(luò)調(diào)制主要適用于頻率資源有限的系統(tǒng)，而低誤碼率及高編碼增益調(diào)制主要適用于非線性信道以及空間信道高衰落情況的系統(tǒng)。恒包絡(luò)調(diào)制信號占用帶寬比較窄，頻譜主瓣窄、旁瓣頻譜幅度低、包絡(luò)起伏小，因此可以在一定程度上提高頻譜利用率。

二、窄帶多通道衛(wèi)星通信編碼調(diào)制方式

根據(jù)目前我國衛(wèi)星通信發(fā)展現(xiàn)狀以及無線電通信發(fā)展情況，我國應(yīng)當(dāng)深入探究信道編碼、調(diào)制方式，降低誤碼率，提高保密性，同時增強(qiáng)頻譜利用率。

2.1信道編碼方式

循環(huán)編碼是一種較為常用的編碼方式。循環(huán)編碼是指在發(fā)送端產(chǎn)生一個循環(huán)冗余碼之后將其附加在信息位后面一起發(fā)送到接收端，接收端在接收到編碼信息之后再將信息按照發(fā)送端形成編碼的算法形式進(jìn)行校驗(yàn)。BCH碼是一種重要的糾錯碼，它可以把信源待發(fā)的信息序列按固定位數(shù)劃分成幾個消息組，然后再將每個消息組獨(dú)立變換成大于固定位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)字組，稱為碼字。而將消息組轉(zhuǎn)變成碼字的過程則稱為編碼，逆過程稱為譯碼。BCH編碼可以用來校正來源于多個隨機(jī)錯誤形式的多級循環(huán)編碼以及變長數(shù)字循環(huán)編碼等。BCH編碼適用于中短碼糾錯，而且其容易構(gòu)造，也比較容易實(shí)現(xiàn)。BCH編碼具有比較嚴(yán)格的代數(shù)結(jié)構(gòu)，因此其在編碼理論中占有重要地位。RS碼的根和碼元在相同域上，采用多種進(jìn)制的編碼方式使其可以獲得巨大編碼增益，因此RS編碼被廣泛用于衰落信道編碼中。RS編碼可以有效避免突發(fā)性差錯，還可以與編碼調(diào)制處理等領(lǐng)域相結(jié)合，進(jìn)而廣泛應(yīng)用于太空遠(yuǎn)程通信、衛(wèi)星通信以及高速數(shù)字通信等領(lǐng)域。

2.2基帶信號調(diào)制方式

數(shù)字相位調(diào)制（PSK）是指通過0相位和180相位變換方式來攜帶數(shù)字信號進(jìn)而變換載波相位攜帶信息的調(diào)制方式，2PSK是指利用二進(jìn)制數(shù)字信號來控制載波相位變換的一種調(diào)制方式。經(jīng)過2PSK調(diào)制之后可以使已調(diào)等幅、恒定載波相位與等待發(fā)送的數(shù)字信號相對應(yīng)。多進(jìn)制相移鍵控（MPSK）是指根據(jù)二進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制可以產(chǎn)生多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制的原理，通過多個載波相位變換的方式來攜帶基帶調(diào)制信息的調(diào)制方式。正交相移鍵控（QPSK）是一種應(yīng)用比較廣泛的相移鍵控調(diào)制方法，其工作原理是利用載波相位變化來代表基帶數(shù)字信號邏輯，通過四個不同相位的載波變換來表示數(shù)字邏輯信息。偏移正交相移鍵控（OQPSK）與OPSK相位關(guān)系相同，其是指將輸入碼元序列分成同相或者正交兩種，然后進(jìn)行正交調(diào)制的調(diào)制方式。OQPSK在原有的QPSK的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，使正交支路與同相支路碼流出現(xiàn)半個碼元周期的差異，進(jìn)而完成信號調(diào)制。

2.3頻道分割調(diào)制方式

頻道分割調(diào)制主要是借助15MHz恒溫晶振作為輸出頻率參考信號，其一般是結(jié)合主控單元設(shè)置產(chǎn)生401.099875～401.399125MHz的載波信號，可任意設(shè)置載頻間隔750Hz，并由混頻單元、頻率綜合1單元、頻率綜合2單元組成。單片機(jī)一般是由SPI總線頻率綜合2單元組成，其能夠?qū)MC830芯片中的寄存器進(jìn)行讀寫，通過對分頻系數(shù)及你選哪個配置就可以得到預(yù)期輸出頻率，這樣不僅可以提高頻譜利用率、增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸效率，而且還可以確保信息傳輸?shù)陌踩浴？偨Y(jié)：本文首先介紹了目前我國窄帶多通道衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，指出了目前我國通信技術(shù)發(fā)展還不夠先進(jìn)，然后介紹了相關(guān)的窄帶多通道衛(wèi)星通信技術(shù)編碼方式及調(diào)制方式，以期推動我國通信行業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而提高我國的綜合國力和國際競爭力。

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作者：姚涉 單位：中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所