[发明专利]一种NC-OFDM卫星通信系统对授权系统的干扰分析方法

说明书

本发明涉及卫星通信领域，具体涉及一种NC‑OFDM卫星通信系统对授权系统的干扰分析方法，包括以下步骤：计算NC‑OFDM卫星通信系统与授权系统的频谱重叠率；构建NC‑OFDM卫星通信系统对授权系统的干扰模型；构建NC‑OFDM卫星通信仿真系统和授权仿真系统，并研究二者共享频谱条件下的授权系统误码性能。本发明定义了频谱重叠率的概念，从而为干扰分析提供了前提条件；本发明分析了在不同频谱重叠率条件下，QPSK授权系统的误码性能，并定量分析了随着频谱重叠率增加，误码性能恶化的程度，为研究共享频谱条件下NC‑OFDM系统的推广应用提供了参考依据。

技术领域

本发明涉及卫星通信领域，具体涉及一种NC-OFDM卫星通信系统对授权系统的干扰分析方法。

背景技术

在认知无线电系统中，CR用户通过未被主用户占用的频段进行通信，因此，基于OFDM的认知无线电(cognitive radio)系统中OFDM符号的部分子载波可能会落到主用户占用的频段内。为了避免对主用户造成干扰，这些落入用户占用频段内的子载波上不能用来发送数据或导频，而只能将其置零，这种子载波不连续的OFDM被称为NC-OFDM(non-continuous orthogonal frequency divisionmultiplexing)。NC-OFDM通过收集可用子载波实现了高速率数据传输，同时也具有传统OFDM的抗多径，频谱效率高的特点，成为认知无线电中理想的数据调制技术。

认知无线电理论使NC-OFDM卫星通信系统能够与授权系统共享频谱，因而可以极大地提高频谱利用率。NC-OFDM卫星通信系统推广应用的瓶颈是对授权系统的干扰，因为在二者共享频谱的通信过程中，对于授权系统来说NC-OFDM信号就成为了干扰。目前的研究尚无对此干扰的定量分析和描述方法。

发明内容

本发明为解决NC-OFDM卫星通信系统对授权系统的干扰的定量分析和描述方法，分析了NC-OFDM卫星通信系统对授权系统的干扰原理，建立干扰模型，提出了频谱重叠率-干信比-误比特率的干扰分析方法，为下一步实现NC-OFDM卫星通信系统与授权系统的共存提供了重要依据。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种NC-OFDM卫星通信系统对授权系统的干扰分析方法，包括以下步骤：

S1、计算NC-OFDM卫星通信系统与授权系统的频谱重叠率；

S2、构建NC-OFDM卫星通信系统对授权系统的干扰模型；

S3、构建NC-OFDM卫星通信仿真系统和授权仿真系统，并研究二者共享频谱条件下的授权系统误码性能。

优选地，步骤S1所述的频谱重叠率按式(1)计算：

其中，F_d1为授权系统的码元速率，F_d2为NC-OFDM系统子载波码速率，F_c1为授权系统的载波频率，F_c2为NC-OFDM系统子载波载波频率。

优选地，步骤S2所述的干扰模型为：授权系统采用同步通信卫星进行通信，信道为AWGN信道，NC-OFDM卫星通信系统作为非授权用户，随机插入卫星空闲信道，因此NC-OFDM信号与授权信号作为相邻信道，存在部分频带重叠，重叠部分的NC-OFDM信号作为干扰与授权信号一同进入射频滤波器。

优选地，步骤S3所述仿真系统是以MATLAB软件为仿真平台构建而成，在NC-OFDM卫星通信系统和授权系统二者共享频谱、信号频带部分重叠的条件下，仿真计算信号的误码率，并分析在不同频谱重叠率条件下信号的误码性能。

本发明的有益效果在于：