3.4.4 非均匀多载波整体解调

非均匀多载波解调可以实现载波速率不同、载波中心频点任意排列的多条载波的同时解调处理（见图3.25）。如应用在大容量卫星通信系统的中心站上，能够使系统处理组网方式更加灵活，处理能力更强，并兼容均匀多载波的功能。

非均匀多载波解调数字分路采用信道化技术，该技术的核心思想在于将处理频带均匀分割为多个均匀子信道，根据信号占据的频带位置及子信道数量，合并相应的子信道，从而恢复出原始信号[21，22]。

信号的完全重构依赖于原型滤波器的设计。对于调制滤波器组而言，有两种典型的形式：DFT调制滤波器组和余弦调制滤波器组，两者都可以通过设计实系数的原型滤波器经调制而获得，只不过前者滤波器组系数为复数，后者系数为实数。

对于一个余弦调制滤波器组，其分析滤波器组的表达式为：

综合滤波器组的表达式为：

经过推导，余弦调制滤波器组可以转化为 DFT 调制滤波器组的形式。若一个原型滤波器可以使得其对应的余弦调制滤波器组满足完全重构条件，则它同样可以作为一个 DFT 调制滤波器组的原型滤波器使之满足完全重构条件，在设计原型滤波器时，必须保证其对应的余弦调制滤波器组满足完全重构的条件。以下采用 DFT调制滤波器组结构，图 3.26 所示为 2M通道完全重构DFT调制滤波器组的一般结构[23，24]。

原型滤波器h（n）的系数长度为2mM （ m为正整数），滤波器组的子信道数为2M，则对应的H_k（z）和F_k（z）可表示为：

令多相成分为

则上式可以写成

则完全重构DFT滤波器组的多相结构如图3.27所示[25]。采用多相结构将滤波器组移到抽取之后，可有效降低滤波器组处理时钟速率，降低整体实现功耗。

将信号完成均匀信道化后，需要将所需信号分离出来进行合并从而重构出原始信号，而信号分离需要首先确定每个子信号占据的子信道位置及数量。首先通过分析滤波器组将整个带宽分解为2M个子信道，而后根据所给定的各子信号在频谱上所占据的子信道位置，将其经过均匀信道划分后的多相分量按照已知的位置信息提取出来，并根据这些信息设计出所需的综合处理滤波器，而后将前面已经提取出的多相分量输入到综合处理滤波器当中，对每个子信号进行重构，从而实现非均匀带宽子信号的精确分离与提取。用于子信号分离的DFT调制滤波器组如图3.28所示。

选择适合的信道编码，在有限的星上载荷资源上能够增加载荷处理路数、提高载荷处理能力，减少载荷功耗。因此，星上处理体制设计相对简单，具有自适应调制解调功能的处理设备编译码码长、码率组合较少。