[发明专利]用于双向中继转发卫星通信系统的混合信号解码方法

摘要

本发明提出一种用于双向中继转发卫星通信系统的混合信号解码方法，主要包括信号调制步骤，信号混合步骤和混合信号解码步骤三个部分。信号调制步骤在地面通信站实现，主要完成信号编码并利用功率回退因子来减小一部分非线性干扰。信号混合步骤在中继卫星实现，主要完成所有地面通信站发射信号的混合。混合信号解码步骤在地面通信站实现，主要完成从所接收到的混合信号中解码出所需要的信号。为了减小自身发射信号的码间干扰，本发明通过建立由多个自身发射信号和一个所需解调信号组成的混合信号解码模块对混合信号进行直接解码。该方法可以快速的消除自身发射信号所带来的干扰和由混合信号所产生的非线性干扰，并实现频谱资源复用的优点。

主权项

一种用于双向中继转发卫星通信系统的混合信号解码方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：在地面通信站利用编码调制模块对基带输入数据进行编码，上采样补零处理后，通过整形滤波器消除码间干扰，并利用功率回退因子对整形滤波器的输出信号进行功率回退处理，得到地面通信站的待发射信号，并将待发射信号送入地面站发射模块发送到中继卫星；步骤2：在中继卫星的接收端将所接收到的两个地面通信站的发射信号进行累加混合，得到混合信号，并通过星载功率放大器对混合信号进行放大转发；步骤3：每个地面通信站都采用以下步骤对接收到的混合信号进行解码：步骤3.1：将地面通信站所接收到的混合信号通过匹配滤波器进行码间干扰消除并下采样处理，得到离散混合接收信号r(n)，n为离散采样时刻；步骤3.2：将离散混合接收信号r(n)表示为以下形式：r(n)＝μ(X₁(n‑L₁)，…，X₁(n+L₂)，X₂(n))+Z_n其中μ()为混合解码函数，X₁(n‑L₁)，…，X₁(n+L₂)为该地面通信站的自身信息数据组，X₂(n)为需要解调的数据，X₁(n‑L₁)，…，X₁(n+L₂)，X₂(n)为混合解码函数中的参数，混合解码函数中各参数所对应的函数初始值通过双向中继转发卫星通信系统混合信号解码训练得到；Z_n表示当前采样时刻的噪声和未被包含在自身信息数据组中的其他自身信息数据，L₁表示自身信息数据组中的离散采样时刻最大前置量，L₂表示自身信息数据组中的离散采样时刻最大后置量；步骤3.3：通过以下公式${\hat{X}}_2\left(n\right)=\arg \underset{X_2\left(n\right)\∈c}{\min }\left(\right|r\left(n\right)-\mathrm{\μ}(X_1(n-L_1),\·\·\·,X_1(n+L_2),X_2\left(n\right))\left|\right)$得到需要解调数据的估计值其中C为解码范围集合，所述解码范围集合有M个数据组成，M为需要解调数据的调制模式个数；步骤3.4：通过以下公式，由步骤3.3得到的需要解调数据的估计值更新混合解码函数：$\mathrm{\μ}(X_1(n-L_1),\·\·\·,X_1(n+L_2),{\hat{X}}_2\left(n\right))=(1-\mathrm{\η})\mathrm{\μ}(X_1(n-L_1),\·\·\·,X_1(n+L_2),{\hat{X}}_2\left(n\right))+\mathrm{\ηr}\left(n\right)$其中等号右端的$\mathrm{\μ}(X_1(n-L_1),\·\·\·,X_1(n+L_2),{\hat{X}}_2\left(n\right))$表示参数$X_1(n-L_1),\·\·\·,X_1(n+L_2),{\hat{X}}_2\left(n\right)$对应的原函数值，等号左端的$\mathrm{\μ}(X_1(n-L_1),\·\·\·,X_1(n+L_2),{\hat{X}}_2\left(n\right))$表示参数对应的更新后的函数值，η为更新步长。