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[摘 要]本文中，笔者结合对实际应用的需要，对FMT-TDMA卫星通信体制中的一系列关键技术进行探讨，探讨过程中主要从以下几个方面入手：滤波多音调制的研究现状、滤波多音调制的原理及实现、时隙分配算法的优化分析等。
[关键词]FMT-TDMA卫星；通信体制；技术
中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0155-01
1 FMT-TDMA卫星通信体制的研究现状
当前，卫星的通信系统有多种多址方式，主要可以分为TDMA、FDMA、SDMA和CDMA等。现如今，卫星通信技术得到了迅猛的发展和不断的改进，也有一些通信体制综合了不同的多址方式，将多种方式的优势发挥到最大化，而MF-TDMA就是其中颇具代表性的一种。FMT指滤波多音调制，FMT技术同MF-TDMA体制的结合产生了一种优势明显的新卫星通信体制，即FMT-TDMA卫星通信体制。
2 FMT-TDMA卫星通信体制的调制与解调技术论述
2.1 FMT模型及其实现技术
FMT即滤波多音调制技术，属于以均匀滤波器组为基础的多载波技术。均匀的滤波器组能够将信道进行严格的区分，相邻的信道之间具有一定的间隔，且每两个信道的频谱都不尽相同。而所谓均匀滤波器组，及具有相同频率间隔的一组低通滤波器，且这些低通滤波器均对频带具有一定的约束能力。
在FMT模型的实现过程中，如何有效地进行数据延拓、数据加权、数据计算，且如何输出样值都是需要重点关注的部分。为了在节省资源的前提下实现上述模块的功能，可以利用多相的方式。
2.2 数字化分路实现技术
在数字化分路实现技术方面，主要需要关注多相滤波器、FFT模块等的设计，在此我们也将分两部分对数字化分路实现技术进行介绍：
首先，设计多相滤波器的过程中有两点是必须要予以关注的，即速度与资源。速度指的是实现的速度，资源指的是我们应尽量保证硬件资源可以重复使用，节省资源。而实现这两点目标的方式即减少对乘法器和加法器的利用。
在对FFT模块进行设计的过程中，A/D之前的频率响应带并不是我们最需要的门函数，在这种情况下，为了避免频谱发生重叠，就要以较高路数的信号作为采样的带宽。
2.3 信道均衡技术
作为干扰ICI小，具有良好抗频偏能力的FMT系统，其子信道频谱不重叠的特征是通过原型滤波器的使用来保证的，与上文中要求采用理想重构条件不同，该原型滤波器恰恰使用了不满足理想情况的重构条件。但这也直接使得不良情况的发生，即系统内部符号间的干扰会增大，这对FMT整体系统的功能都势必会造成反面的影响。为了改善这一情况，就需要在系统整体的接收端部分引入信道均衡技术，该技术对于消除系统内部符号间的干扰是十分有效的。在信道均衡技术的实现过程中，我们最常使用两种方法有常数模算法和盲均衡算法，目前在自适应阵列的相关领域中应用的极为广泛。
3 FMT-TDMA卫星通信体制的组网技术论述
3.1 FMT-TDMA组网构成
FMT-TDMA的组成通常可分为两个部分，其一为主站，其二为一般业务的地球站，且一般业务的地球站往往有多个。上述两个部分之间信息的传输通道是时隙信道，通过信息的传输，主站和一般业务的地球站之间的信息沟通主要包括业务信息以及控制信息等。主站能够将FMT-TDMA参考信号发送至地球站，而地球站则需参考主站，一旦主站中产生一定的问题，必须能够快速简便地将其中一个地球站转换为主站继续进行工作。
3.2 FMT-TDMA组网技术的不同类型
本文中，笔者将对FMT-TDMA组网技术中的星状组网和网状组网进行一定的介绍。星状组网和网状组网之间是存在联系的，前者由后者派生而产生，且FMT-TDMA体制在前者中的表现会更加突出。在星状组网的情况下，主站能够辅助一般业务地球站完成定时及频率控制等功能，这就要求主站能够对若干载波信号进行解调。星状组网的结构为中心站和远端站，其中远端站通过中心站的中装功能进行信息采集。中心站的位置通常是不变的，而远端站则比较灵活。而网状组网是通过结合若干种速率的载波与虚电路技术而实现的。网内存在多个地球站，网内多对多的组网通信是通过一定的技术来保证的。
4 FMT-TDMA卫星通信体制的算法分配论述
4.1 FMT-TDMA信道分配算法的定义
在对FMT-TDMA信道分配算法进行研究之前，首先我们需要明确几个与之相关的定义。在本文中所要讲的信道，指的是一个二维结构，组成部分包括载波和时隙。不同的时隙共同构成了一个帧，若干个载波占用多项频带资源。因此，信道的资源也就可以随之分为两个部分，及申请时隙和数据时隙两种通道。而时隙作为一个时间单位出现，每经过一个时隙，系统中的地球站就会发射突发信号，且需保证每次的突发信号都不能超过规定的时隙。如果不按此前提进行操作，就会影响其他地球站的信号发射情况。
4.2 FMT-TDMA信道分配的策略及方法
FMT-TDMA卫星通信体制中，地球站在正式传输数据之前，需要保证同步组网的时间一致。当对信道的分配进行统一的控制之后，就可以在中心站完成对时隙的分配。首先，一般业务地球站需将申请信息发送至中心站；然后，一般业务地球站会进行解析和分配的过程，从而能够使用时隙，并依照规定发射突发信号。而在时隙分配的过程中，各地球站只能在一个载波上发送信号，这一分配原则是由FMT-TDMA体制的原理所决定的。
5 FMT-TDMA卫星通信体制的算法再分配论述
5.1 FMT-TDMA信道再分配算法的定义
所谓时隙分配，即在信道受到限制无法进行分配的情况下，即便信道之间有一定的空闲时隙，也不能满足各地球站进行分配的要求值，而这对信道的利用率扩大是十分不利的。为了解决这一弊端，我们引入了再分配算法。再分配方法意指借助于调换时隙来将空闲时隙与冲突时隙相剥离，这样一来，信道时隙的利用率得到了一定的提高，时隙碎片也能够得到充分的利用。
5.2 FMT-TDMA信道再分配算法的改进及仿真分析
FMT-TDMA卫星通信体制的信道再分配算法中存在着一定的问题，需要进行改进，主要表现为再分配算法的时间可能分配的太长。为了解决时隙冲突链中可能出现的该问题，我们先将时隙冲突链看成两个部分，第一个部分为按照规定进行的时隙分配，另一部分为当时隙分配出现问题时系统自动开启的时隙再分配。针对前者，我们可以借助时间优化的算法，对时隙中的冲突进行及时的检测，从而大大减少时隙分配所耗费的时间；而针对后者，我们则通过对冲突的快速检测来推动轮询的进行，并及时改进状态记录表。
6 小结
综上所述，笔者对FMT-TDMA卫星通信体制的关键技术由多个方面入手进行了较深入的论述。FMT-TDMA卫星通信体制的关键技术主要包括调制技术、解调技术、组网技术以及相关资源分配的技术。而在FM5-TDMA技术的研究过程中，对其信道利用效率、当有较多数量的时隙因子时对其进行再分配、仿真程序的验证、理论与实际的融合方面都需要进行进一步的深化，不能仅仅局限于对各个技术的简单分析，这也是笔者今后将完成的工作。
参考文献
[1]孙山林，葛仁华，杨双等.卫星通信体制问题浅析[J].桂林航天工业高等专科学校学报，2003，8（3）：32-34.
[2]吴博，郝学坤.一种优化的MF-TDMA卫星通信体制分析[J].无线电通信技术，2013，39（1）：19-21.
[关键词]FMT-TDMA卫星；通信体制；技术
中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0155-01
1 FMT-TDMA卫星通信体制的研究现状
当前，卫星的通信系统有多种多址方式，主要可以分为TDMA、FDMA、SDMA和CDMA等。现如今，卫星通信技术得到了迅猛的发展和不断的改进，也有一些通信体制综合了不同的多址方式，将多种方式的优势发挥到最大化，而MF-TDMA就是其中颇具代表性的一种。FMT指滤波多音调制，FMT技术同MF-TDMA体制的结合产生了一种优势明显的新卫星通信体制，即FMT-TDMA卫星通信体制。
2 FMT-TDMA卫星通信体制的调制与解调技术论述
2.1 FMT模型及其实现技术
FMT即滤波多音调制技术，属于以均匀滤波器组为基础的多载波技术。均匀的滤波器组能够将信道进行严格的区分，相邻的信道之间具有一定的间隔，且每两个信道的频谱都不尽相同。而所谓均匀滤波器组，及具有相同频率间隔的一组低通滤波器，且这些低通滤波器均对频带具有一定的约束能力。
在FMT模型的实现过程中，如何有效地进行数据延拓、数据加权、数据计算，且如何输出样值都是需要重点关注的部分。为了在节省资源的前提下实现上述模块的功能，可以利用多相的方式。
2.2 数字化分路实现技术
在数字化分路实现技术方面，主要需要关注多相滤波器、FFT模块等的设计，在此我们也将分两部分对数字化分路实现技术进行介绍：
首先，设计多相滤波器的过程中有两点是必须要予以关注的，即速度与资源。速度指的是实现的速度，资源指的是我们应尽量保证硬件资源可以重复使用，节省资源。而实现这两点目标的方式即减少对乘法器和加法器的利用。
在对FFT模块进行设计的过程中，A/D之前的频率响应带并不是我们最需要的门函数，在这种情况下，为了避免频谱发生重叠，就要以较高路数的信号作为采样的带宽。
2.3 信道均衡技术
作为干扰ICI小，具有良好抗频偏能力的FMT系统，其子信道频谱不重叠的特征是通过原型滤波器的使用来保证的，与上文中要求采用理想重构条件不同，该原型滤波器恰恰使用了不满足理想情况的重构条件。但这也直接使得不良情况的发生，即系统内部符号间的干扰会增大，这对FMT整体系统的功能都势必会造成反面的影响。为了改善这一情况，就需要在系统整体的接收端部分引入信道均衡技术，该技术对于消除系统内部符号间的干扰是十分有效的。在信道均衡技术的实现过程中，我们最常使用两种方法有常数模算法和盲均衡算法，目前在自适应阵列的相关领域中应用的极为广泛。
3 FMT-TDMA卫星通信体制的组网技术论述
3.1 FMT-TDMA组网构成
FMT-TDMA的组成通常可分为两个部分，其一为主站，其二为一般业务的地球站，且一般业务的地球站往往有多个。上述两个部分之间信息的传输通道是时隙信道，通过信息的传输，主站和一般业务的地球站之间的信息沟通主要包括业务信息以及控制信息等。主站能够将FMT-TDMA参考信号发送至地球站，而地球站则需参考主站，一旦主站中产生一定的问题，必须能够快速简便地将其中一个地球站转换为主站继续进行工作。
3.2 FMT-TDMA组网技术的不同类型
本文中，笔者将对FMT-TDMA组网技术中的星状组网和网状组网进行一定的介绍。星状组网和网状组网之间是存在联系的，前者由后者派生而产生，且FMT-TDMA体制在前者中的表现会更加突出。在星状组网的情况下，主站能够辅助一般业务地球站完成定时及频率控制等功能，这就要求主站能够对若干载波信号进行解调。星状组网的结构为中心站和远端站，其中远端站通过中心站的中装功能进行信息采集。中心站的位置通常是不变的，而远端站则比较灵活。而网状组网是通过结合若干种速率的载波与虚电路技术而实现的。网内存在多个地球站，网内多对多的组网通信是通过一定的技术来保证的。
4 FMT-TDMA卫星通信体制的算法分配论述
4.1 FMT-TDMA信道分配算法的定义
在对FMT-TDMA信道分配算法进行研究之前，首先我们需要明确几个与之相关的定义。在本文中所要讲的信道，指的是一个二维结构，组成部分包括载波和时隙。不同的时隙共同构成了一个帧，若干个载波占用多项频带资源。因此，信道的资源也就可以随之分为两个部分，及申请时隙和数据时隙两种通道。而时隙作为一个时间单位出现，每经过一个时隙，系统中的地球站就会发射突发信号，且需保证每次的突发信号都不能超过规定的时隙。如果不按此前提进行操作，就会影响其他地球站的信号发射情况。
4.2 FMT-TDMA信道分配的策略及方法
FMT-TDMA卫星通信体制中，地球站在正式传输数据之前，需要保证同步组网的时间一致。当对信道的分配进行统一的控制之后，就可以在中心站完成对时隙的分配。首先，一般业务地球站需将申请信息发送至中心站；然后，一般业务地球站会进行解析和分配的过程，从而能够使用时隙，并依照规定发射突发信号。而在时隙分配的过程中，各地球站只能在一个载波上发送信号，这一分配原则是由FMT-TDMA体制的原理所决定的。
5 FMT-TDMA卫星通信体制的算法再分配论述
5.1 FMT-TDMA信道再分配算法的定义
所谓时隙分配，即在信道受到限制无法进行分配的情况下，即便信道之间有一定的空闲时隙，也不能满足各地球站进行分配的要求值，而这对信道的利用率扩大是十分不利的。为了解决这一弊端，我们引入了再分配算法。再分配方法意指借助于调换时隙来将空闲时隙与冲突时隙相剥离，这样一来，信道时隙的利用率得到了一定的提高，时隙碎片也能够得到充分的利用。
5.2 FMT-TDMA信道再分配算法的改进及仿真分析
FMT-TDMA卫星通信体制的信道再分配算法中存在着一定的问题，需要进行改进，主要表现为再分配算法的时间可能分配的太长。为了解决时隙冲突链中可能出现的该问题，我们先将时隙冲突链看成两个部分，第一个部分为按照规定进行的时隙分配，另一部分为当时隙分配出现问题时系统自动开启的时隙再分配。针对前者，我们可以借助时间优化的算法，对时隙中的冲突进行及时的检测，从而大大减少时隙分配所耗费的时间；而针对后者，我们则通过对冲突的快速检测来推动轮询的进行，并及时改进状态记录表。
6 小结
综上所述，笔者对FMT-TDMA卫星通信体制的关键技术由多个方面入手进行了较深入的论述。FMT-TDMA卫星通信体制的关键技术主要包括调制技术、解调技术、组网技术以及相关资源分配的技术。而在FM5-TDMA技术的研究过程中，对其信道利用效率、当有较多数量的时隙因子时对其进行再分配、仿真程序的验证、理论与实际的融合方面都需要进行进一步的深化，不能仅仅局限于对各个技术的简单分析，这也是笔者今后将完成的工作。
参考文献
[1]孙山林，葛仁华，杨双等.卫星通信体制问题浅析[J].桂林航天工业高等专科学校学报，2003，8（3）：32-34.
[2]吴博，郝学坤.一种优化的MF-TDMA卫星通信体制分析[J].无线电通信技术，2013，39（1）：19-21.