基于精確重構(gòu)的數(shù)字信道化技術(shù)與子帶再生處理研究.pdf

1、數(shù)字信道化器是衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的重要有效載荷，可實(shí)現(xiàn)多頻段復(fù)合信號(hào)的星載交換處理，它是移動(dòng)衛(wèi)星通信領(lǐng)域的重點(diǎn)研究對(duì)象。在星載轉(zhuǎn)發(fā)器上，不僅需要對(duì)來(lái)自上行信道的不同用戶信息進(jìn)行不同的處理，并交換到指定的下行頻段中；而且需要再生部分子帶信號(hào)，同時(shí)不能對(duì)其余子帶信號(hào)產(chǎn)生影響。由于復(fù)調(diào)制濾波器組技術(shù)具有良好的頻譜分割與信號(hào)重建特性，數(shù)字信道化及重構(gòu)技術(shù)常采用該濾波器組。數(shù)字信道化技術(shù)綜合了再生式與非再生式轉(zhuǎn)發(fā)器兩者的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足上述需求，且能改

2、善交換性能，降低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，提高處理效率，減小子帶混疊失真。
　　針對(duì)現(xiàn)有原型濾波器的設(shè)計(jì)較復(fù)雜、子帶再生重構(gòu)性能較差的缺點(diǎn)，本文重點(diǎn)研究了用于星載信號(hào)處理的數(shù)字信道化及重構(gòu)技術(shù)，提出了一種數(shù)字信道化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。本論文的主要工作和成果如下：
　　1.研究了用于精確重構(gòu)的復(fù)調(diào)制濾波器組結(jié)構(gòu)。兩通道濾波器組是最簡(jiǎn)單的濾波器組，其采用格型結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)精確重構(gòu)。將此結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)展，可得到多通道濾波器組的結(jié)構(gòu)，基于格型結(jié)構(gòu)的無(wú)損特性，

3、可實(shí)現(xiàn)兩倍過(guò)采樣復(fù)調(diào)制濾波器組多相分量的功率互補(bǔ)特性。
　　2.基于兩通道的無(wú)損格型結(jié)構(gòu)，提出了一種針對(duì)原型濾波器的逐階分通道設(shè)計(jì)方法。采用分解設(shè)計(jì)的思想，將一個(gè)原型濾波器分解為多個(gè)兩通道濾波器組的多相分量，利用其結(jié)構(gòu)的功率互補(bǔ)特性確保了整個(gè)濾波器組的精確重構(gòu)，從而將設(shè)計(jì)過(guò)程轉(zhuǎn)化成一個(gè)無(wú)約束二次優(yōu)化問(wèn)題的求解，減少了每步需要優(yōu)化的系數(shù)數(shù)目，降低了復(fù)雜度。
　　3.以精確重構(gòu)復(fù)調(diào)制濾波器組和多相分解技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了一個(gè)數(shù)字信

4、道化系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了子帶信號(hào)的處理，包括子帶信號(hào)的提取、交換、分離及廣播和組播，且適用于非均勻帶寬交換場(chǎng)景。并詳細(xì)分析了系統(tǒng)信號(hào)的精確重構(gòu)效果及頻帶混疊的減小程度。
　　4.設(shè)計(jì)了一種部分子帶信號(hào)再生的數(shù)字信道化結(jié)構(gòu)。根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需求，采用數(shù)字信道化技術(shù)，將一個(gè)輸入寬帶混合信號(hào)分離成多個(gè)窄帶信號(hào)，從中提取所需的子帶信號(hào)并完成信號(hào)的再生。因再生信號(hào)的帶寬不同，可分為單信道和多信道兩種情況處理，經(jīng)解調(diào)恢復(fù)出原始比特信息，此處理過(guò)程不損傷