[发明专利]一种兼容TD-SCDMA的卫星通信多波束联合检测合并方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星通信领域，具体涉及一种多波束联合检测合并信号的方法。

背景技术

卫星移动通信是利用卫星和地面设备，实现陆、海、空域移动用户之间、以及移动用户与地面网用户之间或专用网用户之间的通信。其具有极广的覆盖范围，可提供不受地理环境、气候条件限制的通信服务。它与地面蜂窝系统和地面固定通信网络互为补充和延伸，是实现无缝覆盖的重要通信手段。因此，兼容地面移动通信系统标准的卫星移动通信系统已经成为现阶段的重要研究领域。目前比较成熟的卫星移动通信系统大多是基于地面2G标准(2ndGeneration，第二代移动通信系统)，采用以TDMA(Time Division Multiple Address，时分多址)为基础的空中接口。然而，随着地面蜂窝移动通信的发展，3G(3rd Generation，第三代移动通信系统)已经成为现阶段世界各国的主流通信体制，关于兼容地面3G标准的卫星移动通信系统研究也逐渐成为卫星通信发展的重要研究方向。TD-SCDMA(TimeDivision-Synchronization Code Division Multiple Access，时分同步的码分多址技术)是国际电联(ITU)采纳的3G四大标准之一，也是我国具有自主知识产权的3G标准。因此，研究兼容TD-SCDMA空中接口的卫星移动通信系统，不仅能够促进我国卫星移动通信系统的蓬勃发展，也将进一步推动我国TD-SCDMA标准的推广，扩大其应用范围，乃至为未来TD-LTE(Time Division-Long Term Evolution，时分双工-长期演进)标准的卫星应用打下良好的基础。

在CDMA系统中，来自小区内和小区间多用户之间的干扰会严重影响系统的上行数据检测性能，因此，抗干扰的多用户数据检测技术一直是CDMA系统的重要研究内容。

在地面系统中，传统的CDMA系统所采用的Rake接收机属于单用户检测技术，不能克服本小区和邻小区用户间的多址干扰。而多用户检测技术由于其能够有效的克服多用户间的多址干扰，因此得到了广泛的研究和应用，如[Anders Host-Madsen，“MMSE-PIC multi-userdetection for DS-CDMA systems with inter-and intra-cell interference”，IEEE Transactions oncommunications，Vol.47，No.2，Feb.1999]和[M.Voller，M.Haardt，and J.Gotze.，“Comparative Studyof Joint Detection Technology for TD-CDMA based Mobile Radio Systems”，IEEE JournalSelected Areas Communications，Vol.19，No.9，2001]等。从理论上说，在TD-SCDMA系统中使用联合检测技术可以完全消除小区内的MAI(MultipleAccess Interference，多址干扰)。然而不足的是，传统联合检测技术只能消除小区内的用户间干扰，而把来自其他小区的多用户干扰视为噪声，因此并不能克服TD-SCDMA小区间的同频干扰。

与地面系统不同的是在卫星移动通信系统中，卫星端的多个馈源通过波束成形技术在地面目标区域形成多个不同指向的波束小区。在同频组网的情况下，由于卫星馈源波束成形的不理想性，其受到邻波束小区的多用户干扰要比地面系统中更强。并且由于各波束小区与卫星间通信的时延差较大，来自邻波束干扰的复杂性也会大大增加。因此如果多波束卫星通信系统采用与地面相同的单小区联合检测技术，将无法克服来自邻波束小区的多用户干扰，系统检测性能将会受到极大的影响。

发明内容

本发明的目的是提出一种兼容TD-SCDMA的卫星通信多波束联合检测合并方法，可以显著降低系统的信噪比工作门限，大大提高多波束卫星移动通信系统中的多用户检测性能。

一种兼容TD-SCDMA的卫星通信多波束联合检测合并方法，其系统模型如图1所示，多个卫星馈源利用波束形成技术在地面目标区域形成M个不同指向的波束小区，卫星端能够收到来自所有波束小区内用户的上行信号，各用户间的信道是相互独立的；本方法的无线帧结构兼容TD-SCDMA标准，其特征在于，所述卫星通信多波束联合检测合并方法包括如下步骤(流程如图2)：

1、卫星端对所有波束小区内用户的扩频码和Midamble码等通信参数进行预先配置，且各波束小区内所有用户在卫星端取得定时同步；