专利名称：一种非线性雨衰信道mapsk优化调制方法
技术领域：
本发明涉及一种非线性雨衰信道MAPSK优化调制方法，用于卫星通信。
背景技术：
在采用MAPSK调制的高频段卫星通信中，非线性雨衰的影响非常严重，对卫星信道非线性雨衰信道的研究是保障卫星信道信号正常传输的关键技术之一。在宽带卫星通信中多采用上、下行链路采用不同频率的方式来减小雨衰非线性的影响，该方法虽然可以减小信号的失真，但不能保证频谱的有效利用
发明内容
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种非线性雨衰信道MAPSK优化调制方法，可以有效降低卫星传输过程中的非线性雨衰影响，实现MAPSK调制在非线性雨衰信道下正常的通信传输。技术方案一种非线性雨衰信道MAPSK优化调制方法，其特征在于步骤如下步骤I :建立基于Mie散射的单位非线性衰减降雨模型4·=就:，其中Rx表示降雨率，m, η表示与天气相关的极化衰减系数，Rx与m, η的值由当地的气象统计数据中得到；步骤2 :根据步骤I建立的单位非线性衰减降雨模型，对标准MAPSK星座通过雨衰信道后的星座图进行仿真，从仿真结果中读取到各星座点的偏移值屯，d2，. . . dn，η表示
MAPSK的星座点数，计算雨衰对MAPSK星座的影响k' r Ar =d'+d:+…d".
η步骤3 :计算标准MAPSK星座的相对半径P k和最小环间距离dHngi, ringi+1,
π I N,
其中Λ =^hN1表示APSK第I环上的点数，Nk表示APSK第k个圆环上的点数，
d—M = ^iVa2+A+12-2AA+1 COS0 ,F1 = ^!/(N1+N2P12 +...Nnpn2)，θ = ji /Ni- π /N1 ；步骤4:以优化后星座的相对半径P ' k构建MAPSK星座图，所述P ' k =min (A P k，^ringij ringi+1)。有益效果本发明提出的一种非线性雨衰信道MAPSK优化调制方法，可以有效抵抗非线性雨衰信道对MAPSK调制的影响，优化后的MAPSK星座的误码性能可以降低约一个数量级。
图I :雨衰非线性模型图2 4-12APSK 标准星座图3 :标准4-12APSK经过雨衰非线性后的星座
图4 :优化的4-12APSK星座与标准4-12APSK星座比较5 :优化的4-12APSK星座经过雨衰非线性后的星座图6 4-12APSK优化前后的性能比较
具体实施例方式现结合实施例、附图对本发明作进一步描述降雨衰落的极化衰减系数m，n已知为O. 187和I. 021。MAPSK采用优化的4-12APSK星座图信号，并与标准的MAPSK信号进行仿真比较，观察它们的误码率性能。根据本发明，其实施过程如下I)计算降雨衰落所需要的所有的参数分别为m = O. 817, η = I. 021,根据基于Mie散射的单位非线性衰减降雨模型4·=滅:，计算降雨衰落模型如图I所示。2)对标准MAPSK星座通过雨衰信道后的星座图进行仿真，从仿真结果中读取到各星座点的偏移值屯，d2，. . . dn，n表示MAPSK的星座点数，计算雨衰对MAPSK星座的影响V r
Λ f d2 "'dnΛ =;
η3)计算标准MAPSK星座的相对半径P k和最小环间距离c^ingi，ringi+1 其π/N,
中Λ =^7λΓ,Νι表示APSK第I环上的点数，队表示APSK第k个圆环上的点数，
d—M = ^iVa2+A+12-2AA+1 COS0 ,F1 = ^!/(N1+N2P12 +...Nnpn2)，θ = ji /Ni- π /N1 ；4)以优化后星座的相对半径 P ' k = min(A/ rX P k, dringij ringi+1)=为 2. 75,将优化后的4-12APSK星座信号加载到雨衰信道模型中，比较它们的误码率性能，得到的结果如图6所示。最终的结论可以从图形中看出4-12APSK星座调制方法可以很好的实现抗雨衰的性能。优化后的4-12APSK星座可以很好的抵抗雨衰的影响，与I)标准的MAPSK星座抗雨衰的性能比较如图2, 3,4, 5所示。
权利要求
1 一种非线性雨衰信道MAPSK优化调制方法，其特征在于步骤如下 步骤I :建立基于Mie散射的单位非线性衰减降雨模型4·=滅:，其中Rx表示降雨率，m, η表示与天气相关的极化衰减系数，Rx与m, η的值由当地的气象统计数据中得到； 步骤2 :根据步骤I建立的单位非线性衰减降雨模型，对标准MAPSK星座通过雨衰信道后的星座图进行仿真，从仿真结果中读取到各星座点的偏移值Clpd2,. . . dn，n表示MAPSK的星座点数，计算雨衰对MAPSK星座的影响k' r 乂 = d'+<+...d” . η 步骤3 :计算标准MAPSK星座的相对半径P k和最小环间距离dHngi, ringi+1，其π I N,中Pk =^7λΓ,Νι表示APSK第I环上的点数，Nk表示APSK第k个圆环上的点数，d—M = ^iVa2+A+12-2AA+1 COS0 ,F1 = ^!/(N1+N2P12 +...Nnpn2)，θ = ji /Ni- π /N1 ； 步骤4 :以优化后星座的相对半径P ' k构建MAPSK星座图，所述P ' k =min(A P p dringi，ringi+1)
全文摘要
本发明涉及一种非线性雨衰信道MAPSK优化调制方法，其特征在于建立基于Mie散射的单位非线性衰减降雨模型根据非线性衰减降雨模型，对标准MAPSK星座通过雨衰信道后的星座图进行仿真，计算标准MAPSK星座的相对半径ρk和最小环间距离dringi，ringi+1，以优化后星座的相对半径ρ′k＝min(A′r×ρk，dringi，ringi+1)构建MAPSK星座图。本发明提出的方法，可以有效抵抗非线性雨衰信道对MAPSK调制的影响，优化后的MAPSK星座的误码性能可以降低约一个数量级。
文档编号H04B7/185GK102685067SQ201210097580
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月2日 优先权日2012年4月2日
发明者刘宁, 刘琦, 姜涛, 宋阳, 李南京, 李瑛 , 郭淑霞, 陈卫军, 韩前进, 高颖 申请人:西北工业大学