CN104270187B - 一种不同通信体制信号混叠的卫星通信方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了卫星通信技术领域中的一种不同通信体制信号混叠的卫星通信方法及***，方法为：在发送端，不同通信体制的信号在同一频带范围内混叠接入并发送；在接收端，基于干扰消除思想对含有两路不同通信体制的混叠信号进行分离与解调，并利用迭代结构和信号特征不断提高各路信号解调精度；***包括两种不同通信体制信号的接入发送***和接收解调***。本发明实现了在有限频带范围内支持多种不同通信体制的信号混叠接入发送及解调接收的卫星通信***及方法，具有很强的抗截获性能。
Description
技术领域
本发明属于卫星通信技术领域，特别涉及一种不同通信体制信号混叠的卫星通信方法及***。
背景技术
在某些特定的卫星通信***中，存在中间站型，可以同时接收来自地面中心站与来自用户终端的采用不同通信体制并经卫星透明转发的信号，同时地面中心站也可以接收来自中间站与用户终端的采用不同通信体制并经卫星透明转发的信号，比如受卫星***设计要求的限制，来自地面中心站和中间站的信号通常采用多频时分多址MF-TDMA(Multi-Frequency Time Division Multiple Access)通信体制，来自用户终端的信号通常采用码分多址CDMA(Code Division Multiple Access)通信体制。并且中间站、地面中心站和用户终端之间是合作的，即中间站可事先预知地面中心站和用户终端的载波频率、速率、带宽等解调所需的基本参数，同时地面中心站也可以事先预知中间站与用户终端的相关参数。传统的通信方法中，不同通信体制的信号是基于频分多址FDMA(frequency divisionmultiple access)模式，即上述两种不同体制信号在频谱上完全分开、不混叠，导致***需要大量的带宽资源，频谱利用效率极低。
鉴于以上所述问题，本发明在有限频带范围内实现了支持多种不同通信体制的信号混叠接入发送及解调接收，即在同一卫星通信***内，地面中心站到中间站的返向链路与用户终端到中间站的返向链路可以分别采用不同的通信体制，同时，中间站到地面中心站的返向链路与用户终端到地面中心站的返向链路也可以采用不同的通信体制，并且两路通信体制的信号在频谱上是混叠的。中间站和地面中心站分别基于干扰消除思想对返向链路上的频谱互相混叠的不同通信体制信号进行接收解调，并利用迭代结构和信号特征不断提高各路信号解调精度，实现在有限频带范围内支持多种不同通信体制混叠的卫星通信***，从而在保证***通信质量的前提下，有效提高频谱利用效率。并且上述通信过程均为合作通信，对于截获方而言，由于无法预知任何一方的相关解调参数，无法将混合信号解调分离，从而使得这种方式具有很强的抗截获性能。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种不同通信体制信号混叠的卫星通信方法及***，用于解决卫星通信技术领域存在的问题。
为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种不同通信体制信号混叠的卫星通信方法，在非对称的两种通信体制信号频谱混叠的情况下，针对地面中心站到中间站与用户终端到中间站的返向链路，以及中间站到地面中心站与用户终端到地面中心站的返向链路，其特征是所述方法包括：
步骤1：产生两个不同通信体制的基带信号，将其分别射频调制到同一可用频段范围内，形成频谱混叠的两个不同通信体制的发送信号，分别由发送端发送，标记功率谱密度大的发送信号为信号1，功率谱密度小的发送信号为信号2，若两个信号功率谱密度相同，则标记前一个发送信号为信号1，后一个发送信号为信号2；
步骤2：接收端接收信号，初始化迭代次数、干扰消除残留均方功率、信号延续时间、延时时间2和重构信号2；
步骤3：接收信号延时时间2后减去重构信号2得到差值信号1，对差值信号1按照步骤1中信号1进行解调，得到比特序列1，根据比特序列1对信号1进行参数估计，再根据比特序列1和所述估计参数，按照步骤1中信号1的产生方法得到重构信号1，计算执行步骤3所用时间；
步骤4：利用执行步骤3所用时间计算延时时间1，并将接收信号延时时间1后，减去重构信号1，得到差值信号2；
步骤5：将差值信号2按照步骤1中信号2进行解调，得到比特序列2，根据比特序列2对步骤1中信号2进行参数估计，再根据比特序列2和所述估计参数，按照步骤1中信号2的产生方法得到重构信号2，计算执行步骤5所用时间；
步骤6：利用执行步骤3所用时间和执行步骤5所用时间计算延时时间2，利用接收信号、重构信号1和重构信号2计算下次迭代干扰消除均方功率，判断其与本次迭代干扰消除均方功率的大小，若大，则迭代次数加一，执行上述步骤3-6；若小，终止迭代，输出比特序列1和比特序列2。
所述比特序列1和比特序列2为中间站返向链路接收到的来自地面中心站和用户终端的信号，或为地面中心站返向链路接收到的来自中间站和用户终端的信号。
所述形成频谱混叠的两个不同通信体制的发送信号的形成条件是要满足所述f1和f2分别为信号1与信号2的射频调制频点，BW1和BW2分别为信号1与信号2的带宽。
所述可用频段范围是卫星通信***可用的Ku、Ka、S频段。
所述参数估计的估计参数为幅度、频偏、相位和时延。
所述计算执行步骤3所用时间τ1和计算执行步骤5所用时间τ2通过分别统计执行步骤3、步骤5经历的***时钟周期数量来计算得到，处理延时＝***时钟周期×经历***时钟周期数量，延时时间1为延时时间1＝延时时间2+τ1，延时时间2为(g-1)(τ1+τ2)，其中g为迭代次数。
所述信号持续时间根据接收端的数据缓存能力来确定，信号持续时间＝接收端数据缓存能力÷接收信号的符号速率。
所述初始化干扰消除残留均方功率具体为：
其中，△1为初始化干扰消除残留均方功率；
T为信号持续时间；
r(t)为接收信号；
g为迭代次数；
所述计算下次迭代干扰消除均方功率具体为：
其中，△g+1为下次迭代干扰消除均方功率；
T为信号持续时间；
rg(t)为接收信号r(t)延时g·(τ1+τ2)后的信号，即rg(t)＝r(t-g·(τ1+τ2))，其中，τ1为步骤3的处理延时，τ2为步骤5的处理延时；
为第g次重构信号1延时τ2后的信号；
为第g+1次重构信号2；
g为迭代次数。
一种实现权利要求1所述方法的不同通信体制信号混叠的卫星通信***，所述地面中心站、中间站和用户终端之间通过支持透明转发的卫星建立通信链路；在非对称的两种通信体制信号频谱混叠的情况下，针对地面中心站到中间站与用户终端到中间站的返向链路，以及中间站到地面中心站与用户终端到地面中心站的返向链路，其特征是所述***包括：地面中心站、中间站、用户终端、支持透明转发的卫星；
所述地面中心站、中间站和用户终端配置有不同通信体制信号混叠接入及发送***，用于将不同通信体制的信号在同一频段范围内混叠接入发送，所述地面中心站和中间站采用不同于用户终端的通信体制，在地面中心站和中间站各自的返向链路中，均出现来自对方和用户终端的不同通信体制的信号在同一频段内混叠接入，标记功率谱密度大的发送信号为信号1，功率谱密度小的发送信号为信号2，若两个发送信号功率谱密度相同，则记前一个发送信号为信号1，后一个发送信号为信号2；
所述地面中心站和中间站配置有所述不同通信体制信号接收解调***，用于对不同通信体制的混叠信号进行分离与解调，包括初始化模块、时钟(延时模块)、通信体制一信号解调模块、通信体制一信号重构模块、通信体制二信号解调模块、通信体制二信号重构模块、迭代残留判决模块；
所述初始化模块用于初始化迭代次数、干扰消除残留均方功率、信号延续时间、延时时间2、和重构信号2传送给迭代残留判决模块和时钟模块；
所述时钟模块用于控制信号延续时间、接收信号延时时间；
所述通信体制一信号解调模块用于将输入信号按照信号1进行解调，得到比特序列1，并将此比特序列1传送给通信体制一信号重构模块，其中输入信号为接收信号延时时间2后减去重构信号2的所得信号；
所述通信体制一信号重构模块用于根据比特序列1对信号1进行参数估计，再根据比特序列1和所述估计参数得到重构信号1，并将此重构信号1传送给迭代残留判决模块；
所述通信体制二信号解调模块用于将输入信号按照信号2进行解调，得到比特序列2，并将此比特序列2传送给通信体制二信号重构模块，其中输入信号为接收信号延时时间1后减去重构信号1的所得信号；
所述通信体制二信号重构模块用于根据比特序列2对信号2进行参数估计，再根据比特序列2和所述估计参数得到重构信号2，并将此重构信号2传送给迭代残留判决模块；
所述迭代残留判决模块根据接收信号、重构信号1和重构信号2计算干扰消除残留均方功率，判断是否可以输出比特信号1和比特信号2。
本发明实现了在有限频带范围内支持多种不同通信体制的信号混叠接入发送及解调接收的卫星通信***及方法，从而在保证***通信质量的前提下，有效提高频谱利用效率。并且上述中间站与地面中心站、用户终端之间的通信为合作通信，对于截获方而言，由于无法预知任何一方的相关解调参数，无法将混合信号解调分离，从而使得这种方式具有很强的抗截获性能。
附图说明
图1是不同通信体制信号混叠的卫星通信***结构示意图；
图2是不同发送信号频谱混叠关系示意图；
图3是不同通信体制信号混叠的卫星通信***的接收解调结构图；
图4是实施例1的不同通信体制信号混叠的卫星通信***的信号性能对比图；其中(a)是分别采用传统方法与本发明所提方法对混叠信号中MF-TDMA信号进行接收的性能与无混叠情况下的性能对比图，(b)是采用传统方法与本发明所提方法对混叠信号中CDMA信号进行接收的性能与无混叠情况下的性能对比图；
具体实施方式
下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
图1是不同通信体制信号混叠的卫星通信***结构示意图，图2是不同发送信号频谱混叠关系示意图。如图1所示，本发明提出的不同通信体制信号混叠的卫星通信***包括：地面中心站、中间站、用户终端、支持透明转发的卫星；
所述地面中心站、中间站和用户终端之间通过支持透明转发的卫星建立通信链路；所述地面中心站、中间站和用户终端配置有不同通信体制信号混叠接入及发送***，用于将不同通信体制的信号在同一频段范围内混叠接入发送，所述地面中心站和中间站采用不同于用户终端的通信体制，在地面中心站和中间站各自的返向链路中，均出现来自对方和用户终端的不同通信体制的信号在同一频段内混叠接入，标记功率谱密度大的发送信号为信号1，功率谱密度小的发送信号为信号2，若两个发送信号功率谱密度相同，则记前一个发送信号为信号1，后一个发送信号为信号2；
所述地面中心站和中间站配置有所述不同通信体制信号接收解调***，用于对不同通信体制的混叠信号进行分离与解调，包括初始化模块、时钟(延时模块)、通信体制一信号解调模块、通信体制一信号重构模块、通信体制二信号解调模块、通信体制二信号重构模块、迭代残留判决模块；
所述初始化模块用于初始化迭代次数、干扰消除残留均方功率、信号延续时间、延时时间2、和重构信号2传送给迭代残留判决模块和时钟模块；
所述时钟模块用于控制信号延续时间、接收信号延时时间；
所述通信体制一信号解调模块用于将输入信号按照信号1进行解调，得到比特序列1，并将此比特序列1传送给通信体制一信号重构模块，其中输入信号为接收信号延时时间2后减去重构信号2的所得信号；
所述通信体制一信号重构模块用于根据比特序列1对信号1进行参数估计，再根据比特序列1和所述估计参数得到重构信号1，并将此重构信号1传送给迭代残留判决模块；
所述通信体制二信号解调模块用于将输入信号按照信号2进行解调，得到比特序列2，并将此比特序列2传送给通信体制二信号重构模块，其中输入信号为接收信号延时时间1后减去重构信号1的所得信号；
所述通信体制二信号重构模块用于根据比特序列2对信号2进行参数估计，再根据比特序列2和所述估计参数得到重构信号2，并将此重构信号2传送给迭代残留判决模块；
所述迭代残留判决模块根据接收信号、重构信号1和重构信号2计算干扰消除残留均方功率，判断是否可以输出比特信号1和比特信号2。
图3是不同通信体制信号混叠的卫星通信方法流程示意图。如图3所示，在非对称的两种通信体制信号频谱混叠的情况下，针对地面中心站到中间站与用户终端到中间站的返向链路，以及中间站到地面中心站与用户终端到地面中心站的返向链路，其特征是所述方法包括：
步骤1：产生两个不同通信体制的基带信号，将其分别射频调制到同一可用频段范围内，形成频谱混叠的两个不同通信体制的发送信号，分别由发送端发送，标记功率谱密度大的发送信号为信号1，功率谱密度小的发送信号为信号2，若两个信号功率谱密度相同，则标记前一个发送信号为信号1，后一个发送信号为信号2；
信号1发送：按照相应通信体制设计要求，由通信体制一基带信号发生器产生基带信号s1(t)，再将其调制到相应的频点f1上，得到采用通信体制一的发送信号u1(t)；
信号2发送：按照相应通信体制设计要求，由通信体制二基带信号发生器产生基带信号s2(t)，再将其调制到相应的频点f2上，得到采用通信体制二的发送信号u2(t)；
步骤2：接收端接收信号，初始化迭代次数、干扰消除残留均方功率、信号延续时间、延时时间2和重构信号2；
设定：g为本次迭代次数，g＝1，初次迭代，干扰消除残留均方功率延时时间2为0，通信体制二信号重构模块输出重构信号2为0，即
步骤3：接收信号延时时间2后减去重构信号2得到差值信号1，对差值信号1按照步骤1中信号1进行解调，得到比特序列1，根据比特序列1对步骤1中信号1进行参数估计，再根据比特序列1和所述估计参数，按照步骤1中信号1的产生方法得到重构信号1，计算执行步骤3所用时间；
将接收信号r(t)延时时间2后减去重构信号所得信号按照信号u1(t)进行解调，得到比特序列根据比特序列对信号1进行参数估计，估计的参数包括幅度、频偏、相位和时延，再根据比特序列和所述估计参数，按照步骤1中信号1的产生方法得到重构信号1，记为计算执行步骤3所用时间τ1；
步骤4：利用执行步骤3所用时间计算延时时间1，并将接收信号延时时间1后，减去重构信号1，得到差值信号2；
延时时间1＝延时时间2+τ1，其中τ1为步骤3的处理延时；
基于干扰消除的思想，将接收信号r(t)延时时间1后，从中减去重构信号得到
步骤5：将差值信号2按照信号2进行解调，得到比特序列2，根据比特序列2对步骤1中信号2进行参数估计，再根据比特序列2和所述估计参数，按照步骤1中信号2的产生方法得到重构信号2，计算执行步骤5所用时间；
将输入信号按照信号u2(t)进行解调，得到比特序列根据比特序列对信号2进行参数估计，估计的参数包括幅度、频偏、相位和时延，再根据比特序列和所述估计参数，按照步骤1中信号2的产生方法得到重构信号2，记为计算执行步骤5所用时间τ2；
步骤6：利用执行步骤3所用时间和执行步骤5所用时间计算延时时间2，利用接收信号、重构信号1和重构信号2计算下次迭代干扰消除均方功率，判断其与本次迭代干扰消除均方功率的大小，若大，则迭代次数加一，执行上述步骤3-6；若小，终止迭代，输出比特序列1和比特序列2，即中间站返向链路接收到的来自地面中心站和用户终端的信号，或为地面中心站返向链路接收到的来自中间站和用户终端的信号。
设本次迭代干扰消除残留均方功率为△g，判断下次迭代干扰消除残留均方功率△g+1与本次迭代干扰消除残留均方功率△g的大小，若△g+1<△g，则终止迭代，输出解调得到的比特序列和否则g＝g+1，计算延时时间2为(g-1)(τ1+τ2)，执行上述步骤3-6，其中τ1为步骤3的处理延时，τ2为步骤5的处理延时。
所述形成频谱混叠的两个不同通信体制的发送信号的形成条件是要满足所述f1和f2分别为信号1与信号2的射频调制频点，BW1和BW2分别为信号1与信号2的带宽。
所述可用频段范围是卫星通信***可用的Ku、Ka、S频段。
所述参数估计的估计参数为幅度、频偏、相位和时延。
所述计算执行步骤3所用时间τ1和计算执行步骤5所用时间τ2通过分别统计执行步骤3、步骤5经历的***时钟周期数量来计算得到，处理延时＝***时钟周期×经历***时钟周期数量，延时时间1为延时时间1＝延时时间2+τ1，延时时间2为(g-1)(τ1+τ2)，其中g为迭代次数。
其中，***时钟周期是指计算机最基本的时间单元；
经历***时钟周期数通过在步骤进行过程中计数得到。
所述信号持续时间根据接收端的数据缓存能力来确定，信号持续时间＝接收端数据缓存能力÷接收信号的符号速率。
其中，接收端数据缓存能力是指在接收端计算机的存储器中设置的一个临时存放数据的空间的大小；
接收信号的符号率是指单位时间内数据传输的数据量。
所述初始化干扰消除残留均方功率具体为：
其中，△1为初始化干扰消除残留均方功率；
T为信号持续时间；
r(t)为接收信号；
g为迭代次数；
所述计算下次迭代干扰消除均方功率具体为：
其中，△g+1为下次迭代干扰消除均方功率；
T为信号持续时间；
rg(t)为接收信号r(t)延时g·(τ1+τ2)后的信号，即rg(t)＝r(t-g·(τ1+τ2))，其中，τ1为步骤3的处理延时，τ2为步骤5的处理延时；
为第g次重构信号1延时τ2后的信号；
为第g+1次重构信号2；
g为迭代次数；
下面给出用实例来说明本发明的效果。实例1如下：
信号1选用CDMA信号，信号2选用MF-TDMA信号；CDMA信号扩频比为100，用户数为10，MF-TDMA信号的信号延续时间为1ms，接收功率谱密度ψ(u1)为-90dBm/MHz，带宽BW1为10MHz，载波频点f1为14.5GHz，多用户CDMA信号的信号延续时间为1ms，功率谱密度ψ(u2)为-96dBm/MHz，带宽BW2为21MHz，载波频点f2为14.505GHz；幅度估计采用最大似然估计，频偏和相位估计采用锁相环估计法，时延估计采用相关函数估计法，本发明所提出的基于迭代的不同体制频谱混叠信号接收解调方法与传统非迭代的直接重构干扰消除的信号分离解调方法和无混叠时单路信号性能进行比较的效果图如图4所示。结合图4(a)可以看出，传统无迭代方法无法实现多用户MF-TDMA信号的解调，而本发明所提方法的性能相比传统方法获得明显提升，可以有效实现对MF-TDMA信号的解调；如图4(b)所示，在上述混叠信号条件下，本发明所提方法对于CDMA信号的解调性能相比传统无迭代方法获得明显提升，更加接近无混叠干扰情况下的性能。
本发明的有益效果为：
(1)在有限频带范围内支持多种不同通信体制混叠接入，有效提高频谱利用效率；
(2)对于截获方而言，由于无法预知任何一方的相关解调参数，无法将混合信号解调分离，从而使得这种方式具有很强的抗截获性能；
(3)通过引入迭代结构，分别针对不同通信体制信号进行重构干扰消除，同时以迭代残留功率作为判断迭代是否终止的标志，充分利用了不同通信体制信号的特征，实现混叠信号的分离与解调，并且提高了各路信号的分离与解调精度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种不同通信体制信号混叠的卫星通信方法，在非对称的两种通信体制信号频谱混叠的情况下，针对地面中心站到中间站与用户终端到中间站的返向链路，以及中间站到地面中心站与用户终端到地面中心站的返向链路，其特征是所述方法包括：
步骤1：产生两个不同通信体制的基带信号，将其分别射频调制到同一可用频段范围内，形成频谱混叠的两个不同通信体制的发送信号，分别由发送端发送，标记功率谱密度大的发送信号为信号1，功率谱密度小的发送信号为信号2，若两个发送信号功率谱密度相同，则记前一个发送信号为信号1，后一个发送信号为信号2；
步骤2：接收端接收信号，初始化迭代次数、干扰消除残留均方功率、信号延续时间、延时时间2和重构信号2；
步骤3：接收信号延时时间2后减去重构信号2得到差值信号1，对差值信号1按照步骤1中信号1进行解调，得到比特序列1，根据比特序列1对信号1进行参数估计，再根据比特序列1和所述估计参数，按照步骤1中信号1的产生方法得到重构信号1，计算执行步骤3所用时间；
步骤4：利用执行步骤3所用时间计算延时时间1，并将接收信号延时时间1后，减去重构信号1，得到差值信号2；
步骤5：将差值信号2按照步骤1中信号2进行解调，得到比特序列2，根据比特序列2对步骤1中信号2进行参数估计，再根据比特序列2和所述估计参数，按照步骤1中信号2的产生方法得到重构信号2，计算执行步骤5所用时间；
步骤6：利用执行步骤3所用时间和执行步骤5所用时间计算延时时间2，利用接收信号、重构信号1和重构信号2计算下次迭代干扰消除均方功率，判断其与本次迭代干扰消除均方功率的大小，若大，则迭代次数加一，执行上述步骤3-6；若小，终止迭代，输出比特序列1和比特序列2。
2.根据权利要求1所述的一种不同通信体制信号混叠的卫星通信方法，其特征是所述比特序列1和比特序列2为中间站返向链路接收到的来自地面中心站和用户终端的信号，或为地面中心站返向链路接收到的来自中间站和用户终端的信号。
3.根据权利要求1所述的不同通信体制信号混叠的卫星通信方法，其特征是所述形成频谱混叠的两个不同通信体制的发送信号的形成条件是要满足所述f1和f2分别为信号1与信号2的射频调制频点，BW1和BW2分别为信号1与信号2的带宽。
4.根据权利要求1所述的不同通信体制信号混叠的卫星通信方法，其特征是所述可用频段范围是卫星通信***可用的Ku、Ka、S频段。
5.根据权利要求1所述的不同通信体制信号混叠的卫星通信方法，其特征是所述参数估计的估计参数为幅度、频偏、相位和时延。
6.根据权利要求1所述的不同通信体制信号混叠的卫星通信方法，其特征是所述计算执行步骤3所用时间τ1和计算执行步骤5所用时间τ2通过分别统计执行步骤3、步骤5经历的***时钟周期数量来计算得到，处理延时＝***时钟周期×经历***时钟周期数量，延时时间1为延时时间1＝延时时间2+τ1，延时时间2为(g-1)(τ1+τ2)，其中g为迭代次数。
7.根据权利要求1所述的不同通信体制信号混叠的卫星通信方法，其特征是所述信号持续时间根据接收端的数据缓存能力来确定，信号持续时间＝接收端数据缓存能力÷接收信号的符号速率。
8.根据权利要求1所述的一种不同通信体制信号混叠的卫星通信方法，其特征是所述初始化干扰消除残留均方功率具体为：
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其中，△1为初始化干扰消除残留均方功率；
T为信号持续时间；
r(t)为接收信号；
g为迭代次数；
所述计算下次迭代干扰消除均方功率具体为：
<mrow>
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<mi>&Delta;</mi>
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其中，△g+1为下次迭代干扰消除均方功率；
T为信号持续时间；
rg(t)为接收信号r(t)延时g·(τ1+τ2)后的信号，即rg(t)＝r(t-g·(τ1+τ2))，其中，τ1为步骤3的处理延时，τ2为步骤5的处理延时；
为第g次重构信号1延时τ2后的信号；
为第g+1次重构信号2；
g为迭代次数。
9.一种实现权利要求1所述方法的不同通信体制信号混叠的卫星通信***，其中，地面中心站、中间站和用户终端之间通过支持透明转发的卫星建立通信链路；在非对称的两种通信体制信号频谱混叠的情况下，针对地面中心站到中间站与用户终端到中间站的返向链路，以及中间站到地面中心站与用户终端到地面中心站的返向链路，其特征是所述***包括：地面中心站、中间站、用户终端、支持透明转发的卫星；
所述地面中心站、中间站和用户终端配置有不同通信体制信号混叠接入及发送***，用于将不同通信体制的信号在同一频段范围内混叠接入发送，所述地面中心站和中间站采用不同于用户终端的通信体制，在地面中心站和中间站各自的返向链路中，均出现来自对方和用户终端的不同通信体制的信号在同一频段内混叠接入，标记功率谱密度大的发送信号为信号1，功率谱密度小的发送信号为信号2，若两个发送信号功率谱密度相同，则记前一个发送信号为信号1，后一个发送信号为信号2；
所述地面中心站和中间站配置有所述不同通信体制信号接收解调***，用于对不同通信体制的混叠信号进行分离与解调，包括初始化模块、时钟(延时模块)、通信体制一信号解调模块、通信体制一信号重构模块、通信体制二信号解调模块、通信体制二信号重构模块、迭代残留判决模块；
所述初始化模块用于初始化迭代次数、干扰消除残留均方功率、信号延续时间、延时时间2、和重构信号2传送给迭代残留判决模块和时钟模块；
所述时钟模块用于控制信号延续时间、接收信号延时时间；
所述通信体制一信号解调模块用于将输入信号按照信号1进行解调，得到比特序列1，并将此比特序列1传送给通信体制一信号重构模块，其中输入信号为接收信号延时时间2后减去重构信号2的所得信号；
所述通信体制一信号重构模块用于根据比特序列1对信号1进行参数估计，再根据比特序列1和所述估计参数得到重构信号1，并将此重构信号1传送给迭代残留判决模块；
所述通信体制二信号解调模块用于将输入信号按照信号2进行解调，得到比特序列2，并将此比特序列2传送给通信体制二信号重构模块，其中输入信号为接收信号延时时间1后减去重构信号1的所得信号；
所述通信体制二信号重构模块用于根据比特序列2对信号2进行参数估计，再根据比特序列2和所述估计参数得到重构信号2，并将此重构信号2传送给迭代残留判决模块；
所述迭代残留判决模块根据接收信号、重构信号1和重构信号2计算干扰消除残留均方功率，判断是否可以输出比特信号1和比特信号2。
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Citations (4)
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| CN1124075A (zh) * | 1994-01-11 | 1996-06-05 | 艾利森·Ge·流动通讯有限公司 | 改进频率复用的一个蜂窝/卫星通信*** |
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Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN1124075A (zh) * | 1994-01-11 | 1996-06-05 | 艾利森·Ge·流动通讯有限公司 | 改进频率复用的一个蜂窝/卫星通信*** |
| EP2290844A2 (en) * | 2009-08-24 | 2011-03-02 | Electronics and Telecommunications Research Institute | Method and apparatus for allocating traffic resources in multi-beam satellite communication system |
| CN102386961A (zh) * | 2011-10-14 | 2012-03-21 | 褚振勇 | 一种基于tdcs的卫星重叠通信链路建立方法 |
| CN103796319A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-05-14 | 北京大学 | 一种多波束卫星移动通信下行链路频率复用方法 |
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