本发明属于通信抗干扰
技术领域：
，涉及极化调制(polarizedmodulation,pmod)技术，极化天线(polarizedantenna)技术，陆地移动卫星通信(landmobilesatellite,lms)，以及多输入多输出(multipleinputmultipleoutput,mimo)技术。
背景技术：
：近年来，随着经济的快速发展和技术的不断进步，人们对通信系统的要求不再局限于简单的文字和语音数据传输，而是转向高质量图文、语音和视频等多媒体业务。为了适应用户对高质量多媒体业务的迫切需求，卫星通信作为移动通信网络的重要补充以及未来空天地一体化信息网络中必不可少的组成部分，以其全球覆盖性、频带宽、机动灵活以及支持移动终端等特点，逐渐成为一种向全球用户提供互联网络和移动通信网络服务的补充方案，并且卫星通信能够为地震、海啸、战争等地面通信设施被摧毁的地区提供灾害应急服务。在卫星移动通信系统中，可以通过扩展系统带宽或者提高频带的利用率来增加系统的吞吐量，但频谱带宽终究有限，所以采用先进通信技术提高系统的频带利用率成为提高卫星移动通信系统吞吐量的重要手段。多输入多输出(multipleinputmultipleoutput,mimo)技术通过引入空间维度，能够在不增加带宽和发射功率的条件下极大地提高系统容量，因此，如何利用mimo技术提高卫星通信系统的吞吐量已成为一个重要的研究热点。技术实现要素：本发明的目的，就是将传统极化调制技术从单卫星陆地移动通信系统拓展到多卫星陆地移动通信系统，称为广义极化调制(generalizedpolarizedmodulation,gpmod)技术，以解决卫星通信传输速率低的问题。本发明的技术方案如下：考虑一个陆地移动多卫星通信系统，卫星端和地面移动终端均配有一根双极化天线(左旋圆极化lhcp/右旋圆极化rhcp)，以双卫星为例，则相当于是一个2×4的mimo卫星信道。陆地移动卫星通信系统的信道模型可表示为其中和均服从(0,2π)的均匀分布；振幅服从对数正态分布，服从瑞利分布。基于双极化天线的陆地移动多卫星通信广义极化调制方法，设定该卫星通信系统中每颗卫星均配有一根双极化天线，用于传输每组为m比特的数字信号；假设有n颗卫星，则系统的传输速率为m＝log2m+n，m为调制阶数；其特征在于，所述调制方法包括以下步骤：s1、预处理：将传输的m＝log2m+n比特信息分为两个部分，前log2m比特用于apm符号映射，且apm符号码本为：后n比特用于选择每根发射天线的极化模式rhcp/lhcp；s2、极化空间调制：根据s1的结果，将每组m比特数据经过广义极化调制映射为极化向量c和apm符号s；s3、根据如下公式获得调制后信号：y＝hcs+n其中，h为卫星信道矩阵，c为极化向量且其元素取值均为[0,1]，n为高斯白噪声。由于单卫星通信系统不能提供mimo理论所要求的必要的天线空间，也就是说在单卫星通信系统中，子信道间的相关性是极强的，不利于mimo技术的实施。在卫星通信系统中每颗卫星一般只配备一根发射天线，因此传输速率是极低的。为了解决卫星子信道间的相关性强的问题，极化天线(polarizedantenna)技术应运而生，由于该技术将天线正交化能有效地解决子信道间的相关性强的问题，从而已有的mimo技术能有效地与陆地移动卫星通信系统相结合以提高系统的吞吐量。由于单卫星通信系统中的天线数目有限大大地限制了卫星通信系统的传输速率，为了解决这一问题，本发明提出将极化调制(polarizedmodulation,pmod)技术拓展应用于双极化陆地移动多卫星通信系统中，称为广义极化空间调制(generalizedpolarizedspatialmodulation,gpmod)技术，能有效地提高系统的传输速率。本发明的有益效果为：本发明利用空间维度以及传统幅度相位调制(amplitudeandphasemodulation，apm)符号传输信息比特，有效的提高了系统的传输速率，在发射功率相同的情况下，该系统的传输速率为m＝log2m+n，而传统系统的传输速率为m＝log2m。故与传统的设计相比，本发明的传输速率提高了g＝(log2m+n)/(log2m)。附图说明图1是本发明广义极化调制的发射结构示意图。图2是本发明双极化陆地移动双卫星广义极化调制系统的ber性能仿真图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细的描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。实施例如图1所示，本例简要展示了基于双极化陆地移动多卫星mimo通信系统的广义极化空间调制发射结构的基本框架，可以看到与传统的极化调制系统模型相比，该模型在发射端有多根发射天线且全部激活，然后每根发射天线均选取一种极化模式(lhcp/rhcp)来传输比特信息，能有效地提高系统的传输速率。本例为一个双极化陆地移动双卫星mimo通信系统，且每颗卫星及地面移动台均配有一根双极化天线，即nt＝4,nr＝2。选取调制阶数为m＝2的正交相移键控(bpsk)调制方式，则该系统的传输速率为：m＝log2(m)+2。广义极化调制系统的前log2(m)比特用于传统的apm符号映射，后两个比特用于两颗卫星上发射天线的极化方式选择。此时系统模型为：其中，h为卫星信道矩阵，c为极化向量且其元素取值均为[0,1]，n为高斯白噪声。更具体的，nt＝4,nr＝2,m＝2配置下广义极化调制方案的比特映射表如下表1所示：表1广义极化调制方案的比特映射表输入比特apm符号卫星1极化方式卫星2极化方式传输向量000+1lhcplhcp[+1,0,+1,0]t001+1lhcprhcp[+1,0,0,+1]t010+1rhcplhcp[0,+1,+1,0]t011+1rhcprhcp[0,+1,0,+1]t100-1lhcplhcp[-1,0,-1,0]t101-1lhcprhcp[-1,0,0,-1]t110-1rhcplhcp[0,-1,-1,0]t111-1rhcprhcp[0,-1,0,-1]t仿真结果见说明书附图2，图2给出了本发明极化空间调制技术在陆地移动卫星mimo通信系统中的ber性能，可以看出：在高snr的情况下，本发明的极化空间调制系统有较好的ber性能。综上所述：本发明将极化调制技术拓展应用于陆地移动多卫星mimo通信系统中，在保证ber性能的情况下，能有效地提高系统的传输速率。当前第1页12