卫星通信系统中的调制技术研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1957年苏联成功发射了第一颗人造地球卫星以来，通信卫星正在日新月异地发展和应用。卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站的两个或多个地球站相互之间的无线电通信,是通信技术、计算机技术和航空航天技术相结合的重要成果，在国际通信、国内通信、国防、移动通信以及广播电视等领域均得到了广泛的应用。

为使卫星通信更加高效可靠地运行，作为其关键之一的调制解调技术一直是人们研究的一个方向。随着卫星通信技术、信号处理技术和微电子技术特别是专用数字信号处理芯片技术的发展，围绕如何更加节省信号功率和高效利用频带等问题而开展的调制解调技术的研究己取得重大进展。

目前世界各主要空间大国对卫星通信系统的调制技术都进行了积极研究，主要是有三个方面：一是研究提高功率有效性，适用功率受限的系统；二是提高频谱有效性，适用频率资源有限的系统；三是采用恒包络调制技术，适用非线性信道的系统。卫星通信信道既是功率和带宽受限的信道，又是非线性信道，加上通信容量的日益增加，射频频谱已经非常拥挤，致使信道间的相互干扰相当突出。所以对于卫星通信系统来说，针对不同的系统，需要采用不同的调制方式，如果调制方式选择不当，会严重影响整个系统的性能。

2. 研究的基本内容与方案

本文将首先调研课题研究背景和意义，以及当前国内外研究现状；然后从卫星通信信道的特性着手，调研卫星通信信道的典型建模方案，分析卫星通信信道和地面通信信道的区别，说明卫星通信信道对调制技术的选择依据；接着从分析卫星信道对调制系统一般的影响方面和技术要求入手，研究影响宽带利用率和功率利用率的主要因素：群时延、相位噪声和 I/Q 不平衡等因素，对群时延、相位噪声、I/Q正交不平衡等三种最典型的影响因素进行建模研究，为后面如何选择适当的调制与解调方式奠定仿真分析的基础；由于卫星转发器的功率是受限的，转发器模型可以简化为一个带限非线性信道，主要的非线性是由行波管放大器引起的，因此所用的调制方式尽量要包络恒定（或包络起伏很小），为了能够较好的利用大功率、点波束通信卫星高功率增益的特点，同时考虑到转发器的行波管放大器和发射机功率放大器的非线性特性对高阶调制方式的影响，有必要研究分析对比典型的高阶调制方式(如16-APSK,16-QAM，16-PSK)，使用Matlab，基于MonteCarlo思想，结合群时延、相位噪声、I/Q正交不平衡等非线性失真影响建模仿真，进行归一化信噪比比较分析，研究不同阶的不同调制方式的抗噪性能，分析比较仿真结果，找出实用的高阶调制方式能更好的适应非线性卫星信道的特性。

3. 研究计划与安排

1.1-2周， 查阅相关文献资料15篇以上（其中英文文献不少于5篇，且近五年英文文献不少于3篇）。

2.3-4周，学习卫星通信系统中的调制技术基本原理，确定整个设计的思路，完成开题报告。

3．5-8周，根据任务书和开题报告，确定研究框架，将论文每一部分的研究任务和具体内容细化，找出并攻克技术难点。完成论文的提纲，并通过中期检查。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]陈振国，杨鸿文，郭文彬. 卫星通信系统与技术[m]，北京：北京邮电大学出版社，2003

[2]professor m.tomlinson,dr.m.ambroze，dr.g.wade, power and bandwidth efficientmodulation and coding for small satellite communication terminals, 2002 ieeetopical conference on wireless communication technology

[3]maral g,bousquet m.satellitecommunications systems-systems, techniques, technology. third edition.[m]. johnwileysons.2002.