一种面向深空通信的网络调制方法

摘要

本发明涉及深空通信领域，尤其涉及一种面向深空通信的网络调制方法。本发明在深空直传信的基础上，选取合适的中继卫星构成三点式协作通信的拓扑结构，根据此三段不同链路的信道特性选取适当的调制类型配比并采用网络调制技术进行探测数据的传输，在保证一定范围内的可靠性的条件下提高通信的有效性，即达到提升吞吐量的良好性能。本发明网络调制技术应用于深空通信中可使系统吞吐量较直传链路调制提升20%~27%，较单中继两跳链路调制技术提升14%~25%，可有效提升系统吞吐量。

主权项

一种面向深空通信的网络调制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、根据三段不同链路的信道条件特性选取适合于信道传输的调制类型进行配比并采用网络调制进行探测数据的传输；通过对星座图的排布特点分析可得，网络调制中三段不同链路所产生的误码率计算公式为：$P_b\left(8,d,b_3\right)=\frac{1}{8}\left[\begin{array}{c}4erfc\left(\frac{d_3}{\sqrt{N_0}}\right)+2erfc\left(\frac{2d_2-d_3}{\sqrt{N_0}}\right)\\ +erfc\left(\frac{2d_1-2d_2-d_3}{\sqrt{N_0}}\right)-2erfc\left(\frac{2d_2+d_3}{\sqrt{N_0}}\right)\\ -erfc\left(\frac{2d_1-2d_2+d_3}{\sqrt{N_0}}\right)-2erfc\left(\frac{2d_1-d_3}{\sqrt{N_0}}\right)\\ +2erfc\left(\frac{2d_1+d_3}{\sqrt{N_0}}\right)+erfc\left(\frac{2d_1+2d_2-d_3}{\sqrt{N_0}}\right)\\ -erfc\left(\frac{2d_1+2d_2+d_3}{\sqrt{N_0}}\right)\end{array}\right]$式中，2d₁代表BPSK调制中两个信息比特间的距离，2d₂代表QPSK调制中两个信息比特间的距离，2d₃代表实际传输的8PSK调制中两个信息比特间的距离，d＝[d₁,d₂,...,d_m]，其中N₀为噪声平均功率；网络调整的吞吐量公式为：$m_{NM}=\frac{T\left(m_b+m_e\right)}{T+T_R}=\frac{T\left(m_b+m_e\right)}{T+\frac{{\mathrm{Tm}}_e}{m_R}}=\frac{\left(m_b+m_e\right)m_R}{m_R+m_e}$式中：m_NM为满足特定误码率条件下的系统吞吐量，m_b、m_e、m_R分别代表源节点所选用的第一层调制类型、第二层调制类型及中继节点R选用的调制类型，T_R为中继节点R传输调制信号到目的节点D所用传输时间，T为源节点S广播信号所用的传输时间；步骤2、通过中继节点的辅助解调信息，再以适当的调制类型发送给目的节点；步骤3、目的节点分别将源节点和中继节点发送的信息解调叠加，进而还原出发送端所发送的信息比特。