衛星通信畢業論文

　　【摘要】本文介紹了寬帶衛星通信，對OFDM系統的原理進行了分析，通過仿真分析等方法，重點闡述了有關寬帶衛星通信系統中的OFDM同步技術應用效果方面的問題，證實了技術應用的有效性。更多通信論文相關范文盡在職稱論文發表網。

　　【關鍵詞】通信論文

　　前言

　　寬帶衛星通信系統，是通信系統的重要組成部分，而OFDM技術，則是確保寬帶衛星通信系統功能能夠有效實現的基礎。將該技術應用到系統中，對于系統通信質量與信息傳輸速率的提高具有重要價值。

　　1、寬帶衛星通信概述

　　1.1寬帶衛星通信簡介

　　寬帶衛星通信又稱寬帶數據衛星通信，或無線多媒體通信，屬于以衛星為中轉站，為數據及信息的傳輸與接收提供平臺的一種通信技術[1]。在寬帶微信通信的實現過程中，地球站同樣發揮著重要作用，其天線尺寸必須能夠達到要求，且需要具備覆蓋范圍廣、靈活性強等特點[2]。相對于其他通信方法而言，衛星通信具有可用頻譜資源少的特點，為確保寬帶能夠有效建設，必須提高頻率，以滿足建設要求[3]。Ka頻段具有干擾小的特點，且設備占據面積小，易設置，重量輕，將其應用到衛星通信系統中，能夠有效減輕系統設備的重量，縮小其尺寸，與其他頻段相比，具有較高的優越性。將Ku頻段與數字壓縮技術相結合，應用到衛星通信過程中，同樣能夠達到提高通信效率的目的，但Ku頻段的應用存在一定的.劣勢，即相對擁擠，因此不建議使用。

　　1.2寬帶衛星通信面臨的問題

　　雨衰、Qos、信道條件差，是寬帶衛星通信面臨的三大主要問題，具體如下：①衛星通信所面臨的環境相對復雜，由于信息以及數據需要在空間中傳播，因此受云雨等天氣的影響，通常會產生較大的損耗，進而影響通信質量。目前，寬帶衛星通信系統已經將Ka頻段應用到了通信過程中，該頻段頻率在18~30GHz之間，受頻段頻率范圍的影響，Ka頻段具有對雨衰敏感、受雨衰影響大的特點，容易對通信質量的提高產生阻礙，采用相應技術解決上述問題十分必要。②Qos問題：在電信網絡中，Qos屬于通信標準的一種，一般包括寬帶、主觀質量等多方面內容。為獲取期望的Qos，對其進行監督與控制十分必要，應從協商、定義、資源預留等方向入手，首先實現對Qos的測量，進而對相應數據進行整理和歸納，最終達到動態控制的目的。③通信條件差的問題，在寬帶衛星通信過程中顯著存在，主要體現在延遲大、差錯率高等方面，極大的阻礙了通信質量的提高。OFDM屬于正交多載波傳輸方式的一種，具有較高的頻譜利用率，能夠有效克服ISI，抑制信道衰落，從理論上講，將該技術應用到寬帶衛星通信系統中，能夠使通信效果得到有效改善。

　　2、OFDM系統原理

　　2.1OFDM符號調制及解調

　　OFDM的原理在于將單路串行的數據進行劃分，使其成為多路并行的數據形式，在此基礎上，對其加以調制，使其能夠在頻譜相同的不同子載波上完成傳輸過程。在此過程中，需要保證不同子載波具有兩兩相交的特點。在OFDM系統下，調制過程相對簡單，只需采用一種數字調制方法，便可支持全部數據傳輸完成。

　　2.2循環前綴

　　OFDM具有對抗多徑時延擴展的功能，為避免前后兩個OFDM符號之間發生ISI問題，可通過在其中加入保護間隔的方法實現對各個符號的保護。保護間隔的長度一般為L，L需保證能夠大于最大時延擴展，只有這樣，才能夠有效避免信號與信號之間互相干擾的問題發生�？梢圆捎每辗�號代表保護間隔，但該種方法通常會對正交情況產生影響。采用循環前綴的方法，將周期擴展插入到OFDM符號與符號之間，能夠有效解決上述問題，使OFDM的對抗多徑時延擴展功能更好的實現。

　　2.3收發機系統

　　收發機系統的工作流程如下：①接受信號。②對信號進行電磁轉換。③將傳輸過程中的循環前綴刪除。④對信號串聯與并聯的形式進行轉換。⑤對信號進行處理。⑥轉換信號串并聯形式。⑦解調，得到信息接收比特流。

　　2.4同步誤差分析

　　應從頻率偏移、符號定時偏差、采樣時鐘頻率偏移三方面，對同步誤差進行分析。以頻率偏移為例，其所造成的同步誤差如下：頻率偏移一半在發射機與接收機之間發生，多由子載波件的整數倍偏移以及小數倍偏移而構成。前者不會導致ICI發生，而后者則會引發ICI。將子載波間隔控制在2%以內，能夠避免上述問題發生。

　　3、寬帶衛星通信系統中的OFDM同步技術

　　3.1同步算法

　　同步算法主要包括Schmidl&Cox算法、利用PN序列前導符的算法等多種。3.1.1Schmidl&Cox算法Schmidl&Cox算法主要包括小數頻偏估計算法、整數頻偏估計算法、定時估計算法三種。以小數頻偏估計算法為例，該算法在每一幀OFDM符號前，均加入了同步頭，同步頭的訓練符號數量一般為2個，兩者均需要加入循環前綴，分別用于對不同的頻偏范圍進行評估，最終實現對通信情況的計算。3.1.2利用PN序列前導符的算法利用PN序列前導符的算法主要包括定時改進算法與頻偏估計算法兩種，以定時改進算法為例：在AWGN信道中，設置固定的子載波總數，在固定的循環前綴下完成仿真，將其與不同子載波總數及前綴的情況進行對比，可以發現，兩者的性能各不相同，當子載波總數較小的時候，PN序列的長度必定會變短，進而影響算法性能，必須對這一問題加以重視。

　　3.2仿真

　　3.2.1幀檢測采用延時和相關方法，進行幀頭檢測，對訓練符號syml的結構進行了設置，后開始檢測。檢測后得出結論，當門限值在0.3~0.4之間時，幀檢測的性能能夠達到最好，當信噪比≥5dB時，檢測成功率能夠達到100%。如處于多徑衰落信道環境，受多經時延問題的影響，幀檢測的成功率會有所下降。3.2.2符號精定時考慮幀頭捕獲算法得到的幀頭，定位會落入相關函數的附近，因此需對符號精定時進行計算。仿真后發現，受循環前綴的影響，提前檢測基本不會影響解調過程，但如檢測滯后，則會導致ISI或ICI發生，可提前5~8個樣值，提高符號精定時效果。3.2.3偏差估計小數偏差可采用時閾相同的4段m序列方法完成估計過程，4段序列均為64樣值長。通過仿真可以發現，在不同信噪比下，不同仿真算法對偏差估計的性能也不同，當信噪比在10dB時，Schmidl&Cox算法中的整數頻偏估計算法性能最優。3.2.4相位跟蹤頻偏估計會存在殘留頻偏誤差，受其影響，系統性能容易下降，為解決上述問題，必須對載波的相位進行跟蹤�？刹捎脤ьl子載波完成相位的跟蹤過程，進而實現對載波頻偏的補償。3.2.5整體同步方案將循環前綴長度設置為32，子載波數設置為128，頻率偏差控制在0.3×156250=468.75kH的基礎上，對整體同步情況進行仿真，結果表明，在同步方案下，誤碼率性能與理想情況下的性能十分接近，表明同步情況較好。

　　4、結論

　　寬帶微信通信系統中，應用OFDM同步技術，同步效果較好，表明技術具有較高的應用價值，將其運用到系統當中，能夠使系統的同步狀態更加接近于理想狀態，對于通信效率以及通信質量的提高具有重要意義。

　　參考文獻

　　[1]張智.機載寬帶衛星通信系統的應用與關鍵技術分析[J].通訊世界，2015(17)：83~84.

　　[2]楊恒，黨軍宏，潘亞漢.寬帶衛星通信系統中強干擾抵消方法[J].電訊技術，2014(06)：747~752.

　　[3]劉巖，陳海峰，肖福明.寬帶衛星通信系統及其軍事領域應用[J].信息化研究，2013(04)：1~6.

【衛星通信畢業論文】相關文章：

油畫畢業論文精選05-29

畢業論文鑒定07-03

畢業論文感謝06-24

畢業論文小結05-27

畢業論文范本06-09

畢業論文致辭05-02

畢業論文款式07-15

商城畢業論文07-25

畢業論文評語03-26