摘要：无线电通信技术快速发展，对人们的生活带来了极大的便利，但同时也占据了大量的空间频谱，导致频谱资源十分紧张，对此，为了解决这一现象，势必要寻找一种既高效、又占用频谱资源较小的卫星通信方式。本文对窄带多通道卫星通信技术进行研究，并做出详细论述。关键词：窄带；通信技术；卫星窄带多通道卫星通信技术未出现前，Enocean和ZigBee无线通信技术因其低成本、易操作被人们广泛使用，但其传输距离有一定的限制性，不能实现远距离传输，且效率低下，逐渐被淘汰。因此，新技术的研究成为了必然要求。窄带多通道卫星通信技术则可以满足现代的通信需求。因此，本文对其进探究，并做出详细论述。
关键词：窄带；通信技术；卫星
1国内外无线通信技术发展现状
无线通信技术是21世纪最具代表性的标志之一，对社会发展起到了极大的帮助作用，可用于各行各业，现如今已渗透到各个领域，如教育、商业、医疗、服务等。同时也是衡量一个国家综合实力评价标准之一，促使世界各国也在不断的加强研究。根据目前国际上的通信研究来看，信道编码技术和数字调制技术是主要方向，例如如何提高频谱利用率、使用频率资源有限的系统和缓解频谱资源紧张的问题，为了实现这一目的，许多国家开始研究新的方法，例如恒包络数字调制技术，该技术不仅具有包络起伏较小得特点，最重要的是信号所占用带宽较窄，可以有效得解决上述资源问题。根据对窄带卫星系统的历史研究来看，最早在19世纪80年代中期，就已经出现了雏形。之后经过了约一个多世纪，美国航空和宇宙航空局率先提高了信息得传输量，目前则已经超过1024Mbps。在2002年，由NASA-Glenn研究中心完成了4路DFDM数字调制器，使得数据传输可以大大提高，同时还可以提高宽带的利用率。对此，窄带多通道卫星通信技术在现代通信发展中有着重要意义，还需有关学者不断的对其做出进一步的研究。
2窄带多通道卫星通信技术理论
2.1信道编码。信道编码中主要具有两大内容，即循环编码和卷积编码。（1）循环编码循环编码方式较为常用，可以通过特定的公式对数据通信进行差错校验，主要由信息字段和校验字段组成。在工作中发送端在发送数据时会出现一个校验码，即循环冗余校验码，也可称为循环码，用来检错、纠错，与数据信息一起发送到接收端。接收端收到后，会将循环编码中的信息根据原始编码算法进行检查校验。由此，可以引出BCH码，BCH码是一类纠错能力较强的编码，在通信技术中，可以在短时间内完成较长编码的纠错，且纠错准确性较强，实际的应用较为简单，但代数结构较为严谨。进行纠错工作时，将用户的信息根据固定位数进行划分，对较长的编码进行分级，然后再将每个信息组成独立变换成大于固定位数的二进制数字组，也可称为码字，这一过程被称为编码，逆过程称为译码，而BCH的价值就在于对这一过程进行循环的错误校正。除此之外，还可以应用到中短码的纠错中。另外，RS也可以编码也可以被应用到卫星通信中，具有很强的适用性，与上述两种编码不同的是，RS编码属于向前纠错编码，且采用多种进制的编码方式，通常来说用于衰落信道编码中，有效的避免实发性错误，同时还可以与编码调制处理等领域相结合。（2）卷积编码卷积编码是信道编码的一种，性能较高。在应用过程中会对所输信息进行分组编码，还与前面时刻的其它分组的信息比特有关，译码过程中，不仅从当前收到分组中破译译码信息，还会从与其相关联的前后组中提取信息。简单来说，在分组编码器输入n个码元，其中这n个码元每一个都与k个信息有关，而卷积码则是则是在任意给定时间单元内，编码器输出的n个码元中，如此以来每一个码元既可以和k个信息有联系，还与过去时间段中的L个分组的k个输入信息码元有关，故此卷积码也被写为（n，k）。通过这样简单的举例可以得知，卷积码要优于分组编码，可以有效的实现向前纠错。具体原理如图1所示。
2.2基带信号调制方式。基带信号调制方式中包括2PSK、MPSK、QPSK。（1）2PSK又被称为相移键控，其原理主要是利用载波振荡相位的变化来传送数字。该信号主要产生于二进制的数字调节中，当二进制数字基带信号离散变化时，正弦载波也会随之发生变化，2PSK信号随之产生。通常用相位0和TT来分别表示0或是-1。2PSK已调信号的时域表达方式为：（2）PSK的基带信号调式方式是在0相位和180相位变换，以携带数字信号进而变换载波相位携带信息的调制方式。MPSK是基于二进制数字调试的基础上延伸的，是一种多进制数字相位调制，其原理是将信号附加在多个载波上，通过多个载波相位的变换来携带基带调制信息的调制方式。表示为：3）QPSk在实际中通常被广泛使用，同时又被称为正交相移键控，其工作原理则是通过载波相位的变化体现数字信号逻辑，通过四个不同相位的载波变换来表示逻辑信息，归属于MPSk。其表达方式为：（4）OQPSK又被称为偏倚正交相移键控，该方式基于正交相移键控变化而来，且两者具有相同的相位关系。操作也较为便捷，只需要在编辑中输入码元序列，将其分成同相或是正交两种，然后进行正交调制。两者间的不同之处是，正交支路和同相支路的码流的出现相差半个码元周期。其表达式如下：
2.3数字成型滤波器。码元又可称为数字代码、字面代码。码元信号设计中如果呈0和1的逻辑电平时，即被称为最理想的码元信号，处于这种状态时，频谱为无限宽。但是还需要保证码元信号在时域上的扩展较小，且处于最小的扩展状态，才能避免波形不失真，使得频谱利用率得到提高。一般来说，实现这种理想状态时具有困难的，因为信号的时域宽度和它与之相对应的频域宽度不可能同时被限制在有效的任意小的范围。对此，在进行设计时，为了最大程度的避免信号不失真，同时又能消除码间干扰时，相关设计者则需要全面的考虑之间的平衡关系。通常情况下，为了达到这种目的，会对码元波形进行滤波月形，在这种滤波器的应用时还应采用成型滤波器。主要因成型滤波器可以消除干扰，还能提高外频率速度。
2.4频道分割调试方式。实现频道分割调试，需要以15MHz恒温晶振作为输出频率参考信号，通常是集合主控单元控制产生，401.009875~401.399125MHz的载波信号，可任意设置载频间隔750Hz，并由混合单元、频率综合1单元、频率综合2单元组成。如果是单片机，通常是由SPI总线频率综合2单元组成，能够对HMC830芯片中的寄存器进行读写，通过对分频系数选择配置，就可以达到预期效果，通过这种方式可以使得频谱的利用率大大提高，传输率也可以得到提高，同时信息传输的安全性也能大大提高。在传输过程中可编程相环HMC830芯片,将其分为N个信道,如果间隔为100Hz，那么可以在该频段画出100个通道。具体原理如图2所示。图2其中恒温晶振震荡信号从XREEP管脚进入参考支路，将输入信号经过R分频器后将信号输入到鉴相器（PD）中，鉴相器输出值经过电荷泵（CP），再从CP输出，然后再借助外部低通滤波器，再从VTUNE（VCOVaractodrtuningPortinput0）管脚进入到VCO压控振荡器，然后再利用所组成的分屏器，反馈到鉴相器形成的锁相环路。除此之外，再借助N分屏器上的−∑调制器提供小数分屏功能，最后VCO通过CAI模块浇筑和编程分屏器将需要的频率管脚RE-P和PF-N为差分输出，实现预期的输出频率。
3结论
上述对窄带多通道卫星通信技术进行了分析，以期推动我国通信行业的进步，进而提高我国的综合实力和国际竞争。
参考文献
[1]专题:卫星通信系统与技术[J].无线电通信技术,2019,45(06):585.
作者:李潇龙 赵妍婷 武伟 单位:河北东森电子科技有限公司