[发明专利]高频谱利用率的ICI自消除通信方法及系统

说明书

本发明公开了高频谱利用率的ICI自消除通信方法，包括：步骤一、序列发生器发送由N个序列组成的子载波序列组X₀(k)，0≤k≤N‑1，k为波数，N为偶数；步骤二、对X₀(k)进行调制处理，对奇数项不作处理，偶数项映射为与相邻项差的二分之一；步骤三、调制处理后，接收端接收到的第k个子载波序列组为Y(k)、第k+1个子载波序列组为Y(k+1)，对这两个序列组做解映射处理：Y'(k)＝2[Y(k)‑Y(k+1)]。

技术领域

本发明涉及低轨卫星通信系统技术领域，尤其涉及一种低轨卫星通信OFDM系统中高频谱利用率的载波间干扰自消除的实现方案。

背景技术

卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。卫星通信以其通信距离远、覆盖范围广、性能稳定、适用于多种业务、不受地域限制等诸多优点，在无线通信领域占有重要的地位，因此在过去的几十年的时间里得到了迅速的发展并获得了广泛应用，目前已经成为了一种强有力的现代化通信手段。

卫星通信系统根据其轨道高度可以分为静止轨道(Geostationary Orbit,GEO)、中轨(Medium Earth Orbit,MEO)和低轨(Low Earth orbit,LEO)。LEO卫星由于能够克服GEO轨道资源紧张、时延较大、研制成本较高等优点，因此在近年来成为全球卫星通信领域的研究热点。

目前LEO卫星通信系统常见的传输体制是采用FDMA与TDMA相结合的MF-TDMA传输技术(比如Iridium、Teledesic)和采用CDMA传输技术(比如Globalstar)。但MF-TDMA自身的频带利用率低，而且由于其需要联合两种传输体制，这将导致发射机或接收机设备复杂度很高。尽管CDMA相对于TDMA可以通过分集接收的方式来有效抑制多径衰落，但其扩频增益无法支持较高速率的信号传输，而且对于多径数量较多的传输链路来说，采用该传输体制同样也会增加传输系统的接收机设备的复杂度，因此这两种传输技术并不能很好地满足数据高速传输的需求。LEO卫星通信系统需要一种带宽利用率高、抗频率选择性衰落能力强，又可以提供灵活多变的资源分配方式的传输技术。由于OFDM具有很高的频谱效率和良好的抗多径衰落能力，因此LEO卫星通信系统结合OFDM技术成为克服上述缺陷的关键传输技术之一，在频带日益紧张、信道特性复杂的卫星通信系统中具有广阔的应用前景。

虽然OFDM能够有效克服LEO卫星通信中的一些重要问题，但OFDM本身对频率同步性要求严格。实际中的LEO卫星相对于地面终端有着非常高的运动速度，因此即使接收卫星信号的终端保持位置不变，收到的信号频率与卫星发送端的载波频率之间也会产生相当大的多普勒频移，这将导致信号的正交性被破坏并产生载波间干扰(Inter-channelInterference,ICI)，从而影响信号的检测效果。因此如何有效地减小ICI对通信系统的影响是OFDM技术是否能够在LEO卫星通信中得以广泛应用的重要因素之一。