移动卫星通信系统中自适应调制方法

摘要

本发明涉及移动卫星通信系统中自适应调制方法，本发明通过总结大量实验数据，从概率角度出发，利用接收平均信噪比来确定每种调制方式被选择的边界阈值，并给出了一个经验总结参数表格，根据对应关系可得出相应情况下需要采用的调制方式。本发明这种卫星通信信道的自适应调制算法提高了频谱的利用率及误码率性能。

主权项

1.移动卫星通信系统中自适应调制方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：1）确定本方法采用的移动卫星通信系统的信道模型，即该移动卫星信道下接收信号的幅度服从公式（1）的分布，用R表示接收到的衰落信号幅度，其概率密度函数为$P_R\left(r\right)=\frac{2}{\Gamma \left(m\right)}{\left(\frac{m}{\Omega }\right)}^m{r}^{2m-1}{e}^{{-\mathrm{mr}}^2/\Omega }---\left(1\right)$其中，Ω=E(R²),E(·)表示数学期望；m为衰落指数，用γ表示接收信噪比SNR，则γ服从的概率密度函数PDF可由下式给出$p_{\gamma }\left(\gamma \right)={\left(\frac{m}{\bar{\gamma }}\right)}^m\frac{{\gamma }^{m+1}}{\Gamma \left(m\right)}\exp (-m\frac{\gamma }{\bar{\gamma }}),\gamma \ge 0---\left(2\right)$其中，Γ(m)是Gamma函数，Γ(m)=(m-1)!2）设置自适应调制所选择的调制模式数量，并分别给出各种模式下相应的参数值；3）求得每种模式的被选择概率，其中每种模式n的概率按如下公式计算：$P_r\left(n\right)=\underset{{\gamma }_n}{\overset{{\gamma }_{n+1}}{\int }}{p}_{\gamma }\left(\gamma \right)\mathrm{d\gamma }$$=\frac{\Gamma (m,\frac{{\mathrm{m\gamma }}_n}{\bar{\gamma }})-\Gamma (m,\frac{{\mathrm{m\gamma }}_{n+1}}{\bar{\gamma }})}{\Gamma \left(m\right)}---\left(3\right)$其中，是对不完整Gamma函数的一个补充；4）计算每种调制模式下接收信噪比的边界值，从而确定每种调制模式被选择时，其相应接收信噪比需要落入的阈值范围；每种调制模式下接收信噪比边界值如下：γ₀=0,γ_n=(M_nK_n)/b_n,n=1,2,...,N            (4)γ_N+1=∞其中K_n=-ln(BER₀/a_n)，BER₀为所需的目标误比特率，n代表选择的模式，各个模式的参数a_n，b_n和γ_pn依赖于各个调制模式n∈{1,2,3,4}，且M_n=2ⁿ⁺¹，代表M_n-QAM星座；当接收信噪比落入γ∈[γ_n,γ_n+1]范围时，选择调制模式n。