[发明专利]双极化卫星MIMO系统信道

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域。

背景技术

随着对卫星传输容量的需求的增加，许多国家的科学家和科学机构考虑将陆地上的新技术运用到卫星上以提高信道容量，MIMO技术便是其中之一。但将MIMO技术的实现需要有丰富的散射环境应用到卫星通信中有一些问题需要解决。其中重要的一点是陆地MIMO系统依靠丰富的散射环境来实现性能提升，而卫星链路有很强的LOS(Line of Sight)特性，这使得MIMO技术不一定适合于应用于卫星通信系统时需要大量的实验验证。因此，在卫星MIMO系统成为现实之前要经过大量的测试，其中对卫星MIMO系统研究的关键前提便是建立合理的信道模型，有了信道模型才能对各种相关技术进行测试。

目前，对双极化卫星MIMO系统的信道的研究仍处于理论研究阶段。所提出了的双极化卫星MIMO的基本理论模型，具有一定程度上的准确性。但这些方法大多停留在对卫星MIMO信道模型的软件仿真阶段。信道模型的建立目的是为了满足各种技术的性能测试，而目前的软件仿真耗时较长，这在一定程度上降低了技术性能的测试效率。

发明内容

本发明是为了解决传统的利用软件仿真实现的双极化卫星MIMO系统信道的信道序列生成的速度慢的问题，本发明提供了一种双极化卫星MIMO系统信道。

双极化卫星MIMO系统信道，它包括输入模块和FPGA处理模块；所述的FPGA处理模块包括状态确定模块和信道模拟模块；所述的输入模块包括随机序列模块、信道状态参数模块和信道参数模块；

所述的随机序列模块用于给信道模拟模块提供8组随机序列，且8组随机序列分别为第一高斯随机序列、第二高斯随机序列、第三高斯随机序列、第四高斯随机序列、第一高斯复随机序列、第二高斯复随机序列、第三高斯复随机序列和第四高斯复随机序列，

所述的信道参数模块用于给状态确定模块提供信道状态，所述的信道状态为好状态或坏状态，所述的信道状态参数模块用于切换状态确定模块输出的实时信道状态，所述的状态确定模块用于给信道模拟模块提供信道每一时刻的实时信道状态；

所述的信道模拟模块包括大尺度衰落信道模拟模块、小尺度衰落信道模拟模块、第一加法器、第二加法器、第三加法器和第四加法器；

所述的大尺度衰落信道模拟模块包括第一IIR滤波器、第二IIR滤波器、第三IIR滤波器、第四IIR滤波器、第一信道相关性叠加器、第一分布变换模块、第二分布变换模块、第三分布变换模块、第四分布变换模块、第一乘法器、第二乘法器、第三乘法器、第四乘法器、计数器和相位发生模块，所述的小尺度衰落信道模拟模块包括第一巴特沃兹滤波器、第二巴特沃兹滤波器、第三巴特沃兹滤波器、第四巴特沃兹滤波器和第二信道相关性叠加器；所述的第一信道相关性叠加器和第二信道相关性叠加器的第五信号输入端均用于接收状态确定模块提供的实时信道状态；

所述的第一IIR滤波器、第二IIR滤波器、第三IIR滤波器、第四IIR滤波器、第一巴特沃兹滤波器、第二巴特沃兹滤波器、第三巴特沃兹滤波器和第四巴特沃兹滤波器分别用于接收第一高斯随机序列、第二高斯随机序列、第三高斯随机序列、第四高斯随机序列、第一高斯复随机序列、第二高斯复随机序列、第三高斯复随机序列和第四高斯复随机序列，所述的第一IIR滤波器、第二IIR滤波器、第三IIR滤波器和第四IIR滤波器的时间相关性随机序列信号输出端分别与第一信道相关性叠加器的第一、第二、第三和第四信号输入端连接，所述的第一信道相关性叠加器的第一、第二、第三和第四信号输出端分别与第一分布变换模块、第二分布变换模块、第三分布变换模块和第四分布变换模块的信号输入端连接，所述的第一分布变换模块、第二分布变换模块、第三分布变换模块和第四分布变换模块的信号输出端分别与第一乘法器、第二乘法器、第三乘法器和第四乘法器的数据信号输入端连接，所述的第一乘法器、第二乘法器、第三乘法器和第四乘法器的相位信号输入端均与相位发生模块的相位信号输出端连接，所述的相位发生模块的数据信号输入端与计数器的数据信号输出端连接，

所述的第一乘法器、第二乘法器、第三乘法器、第四乘法器的大尺度衰落随机序列输出端分别与第一加法器、第二加法器、第三加法器和第四加法器的第一数据信号输入端连接，