高速数传中的交叉极化干扰对消设计∗

(中国西南电子技术研究所,四川成都610036)

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未来通信卫星将逐步发展为性能全面的大卫星,在数据采集、导航、通信等方面实现高性能、高效率,对信息传输速率的要求达到G量级。为满足高速数据传输需求,常用的技术手段包括选用高阶调制体制(如64QAM、32APSK),选择更高频段(如Ka频段、V频段)进行数据传输,使用频率复用技术。

Ka频段[1-2]卫星通信因其具有可提供的带宽大、通信容量大、波束窄、终端尺寸小等优势成为未来卫星通信的必然趋势。近年来,越来越多的国家和机构相继加入到对Ka频段卫星通信系统的开发和使用之中[3-5]。然而空间链路对Ka频段信号传输影响远大于其他频段,特别是Ka频段的双极化传输信号,由于信道非理想特性、雨衰、天线隔离度等因素,频率复用的两路独立信号相互混叠、交叉干扰[6]。

极化交叉干扰信号的存在导致主信号信噪比降低,性能恶化。交叉极化干扰对消技术[7-11]通过对接收到的两路信号进行处理,扣除干扰信号,提高接收信号质量。随着极化复用技术在数传领域中的应用,交叉极化干扰对消技术开始应用于数传接收机。文献[10]介绍了一种基于ADC采样样本进行对消的方案,通过乘累加器、积分清零器和移动平均MA的结构进行相关系数估计。该方案的优点是信号无需载波恢复和时钟同步,缺点是运算量较大,特别是对于全数字高速解调器。文献[11]介绍了清华大学全数字高速解调器中的交叉极化对消方案,该方案分别对两路信号进行载波恢复,然后在时钟同步前进行交叉极化干扰对消。……