[发明专利]基于双极化MIMO陆地移动卫星信道的空时网格编码传输系统及编码器的编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域。

背景技术

随着卫星通信技术的快速发展，自从1957年前苏联发射人类第一颗人造地球卫星以来，具有通信距离远，不易受时域、地域和空域的影响，覆盖范围大、频带宽、容量大等特点的卫星通信技术已经发展到了第四代。卫星通信依靠的是大气层外卫星的中继实现远程通信，是能够实现随时随地无处不在的通信必不可少的手段，但是其信道距离长，受很多因素影响，从而影响到它的通信质量和系统系能，使卫星通信的优势未能充分发挥出来。多径衰落就是其中的一个重要因素，而这种有限的频谱带宽和高数据信息传输速率的矛盾需要有效的信号传输设计来解决，采用先进通信技术手段提高频谱利用率和系统容量就成为了卫星通信发展的必然方向。

将MIMO技术应用于陆地移动卫星系统，这样既可以提高频谱效率，也可以缓解频率资源短缺的现状，并且提供更大容量的数据信息传输服务，但是由于卫星上的空间资源有限，天线之间又有较大的空间相关性，导致MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系统的信道容量降低，而且降低了系统的可靠性。

发明内容

本发明为了解决现有卫星移动通信系统的信道容量低和可靠性差的问题，提出了一种基于双极化MIMO陆地移动卫星信道的空时网格编码传输系统及编码器的编码方法。

本发明所述基于双极化MIMO陆地移动卫星信道的空时网格码传输系统，该系统包括卫星发送系统和地面移动接收系统，卫星发送系统包括数据输入电路、随机交织电路、串并转换电路、时空网格编码器、M-PSK调制电路、一号左旋圆极化天线和一号右旋圆极化天线，地面移动接收系统包括二号左旋圆极化天线、二号右旋圆极化天线、M-PSK解调电路、时空网格译码器、并串转换电路、解交织电路和数据输出电路；

数据输入电路的数据信号输出端连接随机交织电路的数据信号输入端，随机交织电路的数据信号输出端连接串并转换电路的串行信号输入端，串并转换电路的并行信号输出端连接时空网格编码器的编码信号输入端，时空网格编码器的左旋圆极化数据输出端连接M-PSK调制电路的编码信号输入端，M-PSK调制电路的左旋圆极化数据输出端连接一号左旋圆极化天线的数据输入端，M-PSK调制电路的右旋圆极化数据输出端连接一号右旋圆极化天线的数据输入端，二号左旋圆极化天线的数据输出端连接M-PSK解调电路的左旋圆极化数据输入端，二号右旋圆极化天线的数据输出端连接M-PSK解调电路的右旋圆极化数据输入端，M-PSK解调电路的解调信号输出端连接时空网格译码器解调信号输入端，时空网格译码器的译码信号输入端连接并串转换电路并行信号输入端，并串转换电路的串行信号输出端连接解交织电路的串行信号输入端；解交织电路的解交织电路信号输出端连接数据输出电路的数据信号输入端；

一号左旋圆极化天线和一号右旋圆极化天线与二号左旋圆极化天线和二号右旋圆极化天线之间通过无线信道进行数据传输。

上述基于双极化MIMO陆地移动卫星信道的空时网格编码传输系统中编码器的编码方法，该方法的具体步骤为：

步骤一、通过公式m=log₂M，获得每个时刻编码器提取的比特数m，M为发送系统的M-PSK调制电路的调制阶数；

步骤二、根据迹准则确定t时刻的并行数据流的生成序列g；

步骤三、根据公式确定第k个移位寄存器的长度，k为每个分支移位寄存器的个数，k=1,2…，m；

步骤四、通过公式确定每个分支的移位寄存器的个数；通过2^v确定延迟器D的个数；

步骤五、根据步骤二确定的生成序列g，通过生成序列g中元素的个数，获得乘法器的个数；

步骤六、根据发射天线数N_T确定加法器的个数a=N_T；