Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 基于5G的低轨道卫星通信系统传输技术研究 | |
| 华道本 | |
| 出版年 | 2019 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 东南大学 |
| 中文摘要 | 相比于地面移动通信网络,低轨道卫星移动通信系统具有覆盖范围广、带宽大及不受自然灾害影响等优点,被广泛应用在海上、沙漠及天空等地面网络无法覆盖的区域。此外,卫星移动网络还可以为物联网设备提供连续不间断的网络连接,实现真正意义上的全球覆盖。3GPP已经将卫星通信纳入5G非地面(NTN)通信方式中。因此,将卫星通信系统与地面通信系统融合,共同构成全球无缝覆盖的海陆空一体化网络,满足用户无处不在的多种业务服务,是未来通信的重要发展方向。本文研究低轨道卫星移动通信系统无线链路的传输技术。首先,分析低轨道卫星移动通信系统的信道传输特性,并介绍无线信道的一些基本概念,包括自由空间衰落、阴影衰落、多径衰落和多普勒频移。针对卫星无线信道与地面信道的不同,重点分析大气层中大气、降雨、云雾等因素对电磁波传输的影响。其次,研究低轨道卫星移动通信系统下行链路中基于5G导频的信道估计方法。5G下行链路采用FDM/CDM结合的导频复用方式,所以接收端进行导频分离后才能进行基本的信道估计。常用的信道估计算法有最小二乘(LS)估计算法、最小均方误差(MMSE)估计算法以及基于变换域的估计算法。然而,在时频域选择性衰落信道下,接收端码分复用的导频将不再正交,从而引起导频间干扰。针对这个问题,提出了一种基于分组插值的信道估计方法,该方法首先利用正交掩码在频域的重复使用,对混合信道的LS估计值进行分组,接着对每组进行插值以增加方程的个数,然后联和插值前后的方程解出信道的LS估计值,最后进行MMSE滤波得到信道的MMSE估计值。仿真结果表明该方法可以取得更好的信道估计性能。最后,研究低轨道卫星移动通信系统基于SCMA的上行链路信号检测方法。首先建立基本的SCMA系统模型,然后介绍了两种SCMA码本设计方案,接着推导出多天线的SCMA系统模型。针对多天线模型,分析了基本的MIMO信号检测方法,如最大似然(ML)检测算法、算法迫零(ZF)检测算法以及MMSE检测算法。针对线性检测方法的性能不足,引入串行迭代检测接收机。另外,还推导了MPA检测算法,并针对在多天线场景下复杂度过高的问题,引入了QR分解进行简化,并进一步引入一种动态调整节点消息更新顺序的策略,加快收敛速度,减少迭代次数。最后,通过仿真得到这些方法的误码率曲线,仿真结果表明该方法可以获得更好的检测性能。 |
| 中文关键词 | 低轨道卫星移动通信 ; 5G ; OFDM ; 信道估计 ; 信号检测 ; SCMA |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | TN927.2;TN929.5 |
| 来源机构 | 东南大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/337858 |
| 作者单位 | 东南大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 华道本. 基于5G的低轨道卫星通信系统传输技术研究[D]. 东南大学,2019. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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