用于星地直连 IoT 通信的 LR-FHSS 收发机：设计、实现与验证
系统与控制
2024-03-22 v1 系统与控制
摘要
本文提出了一种用于星地直连物联网通信系统的长距离-跳频扩频收发机设计。DtS-IoT 系统近期作为一种有前景的非地面网络解决方案引起了关注，旨在为全球覆盖范围内的物联网设备提供高流量和低延迟数据传输服务。特别是，本研究提供了符合长距离广域网的整体 DtS-IoT 系统架构和设计细节的指导原则。此外，我们还详细介绍了各种 DtS-IoT 用例。考虑到多颗低地球轨道卫星，我们开发了 LR-FHSS 收发机以提高系统效率，这是在真实卫星通信系统中使用 LR-FHSS 的首次尝试。此外，作为我们之前在完美同步条件下工作的扩展，我们应用了一种针对 LEO 卫星信道环境引起的多普勒效应和同信道干扰的鲁棒同步方案，包括用于同时接收众多跳频信号的信号检测，以及用于报头和有效载荷接收的增强型软输出维特比算法。最后，我们使用专用集成电路芯片组和现场可编程逻辑门阵列进行了概念验证实现和测试平台，验证了所提出的 DtS-IoT 通信系统 LR-FHSS 收发机设计的性能。实验室测试结果表明，所提出的基于 LR-FHSS 且带有鲁棒同步技术的框架可以为实现未来第六代网络提供广覆盖、无缝连接和高吞吐量的通信链路。
引用
@article{arxiv.2403.14154,
title = {LR-FHSS Transceiver for Direct-to-Satellite IoT Communications: Design, Implementation, and Verification},
author = {Sooyeob Jung and Seongah Jeong and Jinkyu Kang and Gyeongrae Im and Sangjae Lee and Mi-Kyung Oh and Joon Gyu Ryu and Joonhyuk Kang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.14154},
year = {2024}
}
备注
17pages, 23 figures