CN108028697B - 卫星通信中的失真后处理 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于减少使用幅度相移键控(APSK)调制的卫星信号的失真的方法和装置。诸如用户终端的接收机从卫星接收信号，所述信号包括被映射到包括被布置在内环中和外环中的多个点的星座图的经APSK调制的符号；基于所接收的经APSK调制的符号确定所述星座图的所述内环的半径与所述星座图的所述外环的半径之间的比率；至少部分地基于所确定的比率与参考比率之间的比较生成校正信号；至少部分地基于所述校正信号对所接收的信号的失真进行补偿；将所述校正信号与所接收的信号混合以生成经失真补偿的信号；以及解调所述经失真补偿的信号以恢复从所述卫星发送的数据。

Description

卫星通信中的失真后处理
技术领域
本文中描述的各种方面涉及卫星通信，并且更具体地说，涉及减少与从卫星接收的信号相关联的失真。
背景技术
常规的基于卫星的通信系统包括网关和用于在网关与一个或多个用户终端之间中继通信信号的一个或多个卫星。网关是具有用于向通信卫星发送信号和从通信卫星接收信号的天线的地球站。网关使用卫星提供用于将用户终端连接到其它的通信系统(诸如公共交换电话网、互联网和各种公共的和/或专用的网络)的其它的用户终端或者用户的通信链路。卫星是沿轨道运行的接收机和被用于对信息进行中继的转发器。
假设用户终端位于卫星的“覆盖区”内，则卫星可以从用户终端接收信号和向用户终端发送信号。卫星的覆盖区是位于卫星的信号的范围内的地球的表面上的地理区域。通常通过使用一个或多个天线在地理上将覆盖区划分成“波束”。每个波束覆盖覆盖区内的特定的地理区域。可以将波束定向为使得来自同一个卫星的一个以上的波束覆盖同一个具体的地理区域。
地球同步卫星已经长久地被用于通信。地球同步卫星相对于地球上的给定的位置是固定的，并且因此，地球上的通信收发机与地球同步卫星之间的无线信号传播中存在少许的时序偏移和频率偏移。然而，由于地球同步卫星被限于地球同步轨道(GSO)，所以可以被放置在GSO中的卫星的数量是有限的。作为地球同步卫星的替换项，已经设想了使用非地球同步轨道(诸如近地轨道(LEO))中的卫星的星座图的通信系统来为整个地球或者地球的至少大部分提供通信覆盖。
与基于GSO卫星的和陆地的通信系统相比，基于非地球同步卫星的系统(诸如基于LEO卫星的系统)可能呈现若干挑战。例如，由于LEO卫星相对于地球的表面上的给定的点快速地移过天空，所以从LEO卫星发送的波束可能相对快速地经过用户终端。用户终端与LEO卫星之间的相对运动使用户终端向LEO卫星提供关于信道状况和信号失真的反馈是非常困难的。另外，LEO卫星通常是具有非常有限的信号处理资源的“弯管”卫星。因此，用于对由LEO卫星内的功率放大器造成的非线性失真进行补偿的预失真技术可能是不切实际的。该非线性失真可能使用户终端难以正确地从接收的来自LEO卫星的信号中解调数据。
因此，存在对于用于对从LEO卫星接收的信号的失真进行补偿的用户终端的需求。
发明内容
本公开内容的方面是针对用于减少从卫星(诸如LEO卫星)接收的信号的幅度和/或相位失真的装置和方法。在一个示例中，公开了一种用于减少使用幅度相移键控(APSK)调制的卫星信号的失真的方法。所述方法可以包括：从卫星接收信号，所述信号包括被映射到包括被布置在内环中和外环中的多个点的星座图的经APSK调制的符号；基于所接收的经APSK调制的符号确定所述星座图的所述内环的半径与所述星座图的所述外环的半径之间的比率；至少部分地基于所确定的比率与参考比率之间的比较生成校正信号；以及至少部分地基于所述校正信号对所接收的信号的失真进行补偿。
在另一个示例中，公开了一种用于减少使用APSK调制的卫星信号的失真的用户终端。所述用户终端可以包括一个或多个处理器和被配置为存储指令的存储器。所述一个或多个处理器对所述指令的执行可以使所述用户终端进行以下操作：从卫星接收信号，所述信号包括被映射到包括被布置在内环中和外环中的多个点的星座图的经APSK调制的符号；基于所接收的经APSK调制的符号确定所述星座图的所述内环的半径与所述星座图的所述外环的半径之间的比率；至少部分地基于所确定的比率与参考比率之间的比较生成校正信号；以及至少部分地基于所述校正信号对所接收的信号的失真进行补偿。
在另一个示例中，公开了一种用于减少使用APSK调制的卫星信号的失真的用户终端。所述用户终端可以包括：用于基于所接收的经APSK调制的符号确定所述星座图的所述内环的半径与所述星座图的所述外环的半径之间的比率的单元；用于至少部分地基于所确定的比率与参考比率之间的比较生成校正信号的单元；以及用于至少部分地基于所述校正信号对所接收的信号的失真进行补偿的单元。
在另一个示例中，公开了一种非暂时性计算机可读介质。所述非暂时性计算机可读介质可以存储指令，所述指令在被用户终端的一个或多个处理器执行时使所述用户终端减少使用APSK调制的卫星信号的失真。所述一个或多个处理器对所述指令的执行可以使所述用户终端执行包括以下各项的操作：从卫星接收信号，所述信号包括被映射到包括被布置在内环中和外环中的多个点的星座图的经APSK调制的符号；基于所接收的经APSK调制的符号确定所述星座图的所述内环的半径与所述星座图的所述外环的半径之间的比率；至少部分地基于所确定的比率与参考比率之间的比较生成校正信号；以及至少部分地基于所述校正信号对所接收的信号的失真进行补偿。
附图说明
本公开内容的方面是通过示例被示出的，并且不旨在被附图中的图限制，其中：
图1示出了示例通信系统的方框图。
图2示出了图1的网关的一个示例的方框图。
图3示出了图1的卫星的一个示例的方框图。
图4示出了图1的用户终端(UT)的一个示例的方框图。
图5示出了图1的用户设备(UE)的一个示例的方框图。
图6A描绘了用于16-APSK调制方案的示例参考星座图。
图6B描绘了用于16-APSK调制方案的一个示例的失真的星座图。
图6C描绘了用于16-APSK调制方案的另一个示例的失真的星座图。
图7A描绘了根据示例实现方式的图3的相应的功率放大器的第一示例操作点。
图7B描绘了根据示例实现方式的图3的相应的功率放大器的第二示例操作点。
图7C描绘了根据示例实现方式的图3的相应的功率放大器的第三示例操作点。
图8A描绘了根据示例实现方式的可以在图4的用户终端内使用的一个示例收发机。
图8B描绘了根据示例实现方式的可以在图4的用户终端内使用的另一个示例收发机。
图9示出了根据示例实现方式的示例的失真后电路的方框图。
图10示出了根据示例实现方式的示例用户终端的方框图。
图11示出了描绘根据示例实现方式的用于对接收的卫星信号的失真后补偿的示例操作的说明性流程图。
图12示出了描绘根据示例实现方式的用于对接收的卫星信号的失真后补偿的另一个示例操作的说明性流程图。
图13是被配置为对与如本文中教导的接收的卫星信号相关联的失真进行补偿的装置的若干作为例子的方面的另一个方框图。
类似的参考标号贯穿附图指对应的部分。
具体实施方式
本文中描述的示例实现方式可以允许接收方设备(诸如用户终端)对例如由在卫星内提供的一个或多个功率放大器的非线性特性造成的接收的卫星信号的幅度和/或相位失真进行补偿。如下面更详细地描述的，接收方设备可以包括被配置为进行以下操作的失真后电路和/或一个或多个处理器：确定所接收的卫星信号中的幅度和/或相位失真的量，基于所确定的幅度和/或相位失真的量生成校正信号，并且然后将所接收的卫星信号与校正信号混合以对所接收的卫星信号的幅度和/或相位失真进行补偿。
对于示例实现方式，卫星可以包括使利用幅度相移键控(APSK)调制的信号失真的多个功率放大器。接收机(诸如用户终端)可以接收卫星信号，该卫星信号包括被映射到包括被布置在内环中和外环中的多个点的星座图的经APSK调制的符号。接收机可以基于所接收的经APSK调制的符号确定星座图的内环的半径与星座图的外环的半径之间的比率，并且然后至少部分地基于所确定的比率与参考比率之间的比较生成校正信号。接收机然后可以至少部分地基于校正信号对所接收的信号的幅度失真进行补偿。对于一些方面，校正信号可以指示卫星内的一个或多个功率放大器的操作点。然后，接收机可以将校正信号与所接收的信号混合以生成经失真补偿的信号，并且在其后解调经失真补偿的信号以恢复从卫星发送的数据。
参考比率可以是内环的参考(或者预期的)半径与外环的参考(或者预期的)半径的比率。对于接收机可以是已知的参考比率可以指示内环的半径与外环的半径的预期的比率。对于一些方面，可以使用从卫星发送的导频信号确定参考比率。
对于一些实现方式，接收机还可以例如通过至少部分地基于星座图的相位旋转的量生成较正信号来对所接收的信号的相位失真进行补偿。更具体地说，接收机可以确定所接收的经APSK调制的符号的相位信息，并且然后将所确定的相位信息与参考相位信息进行比较。较正信号的生成然后可以是至少部分地基于所确定的相位信息与参考相位信息之间的比较的。
在下面的描述和针对具体示例的相关附图中描述了本公开内容的方面。可以设想替代的示例，而不背离本公开内容的范围。另外地，将不详细地描述或者将省略公知的元素，以便不使本公开内容的相关细节模糊不清。
词语“示例性”在本文中被用于意指“充当示例、实例或者说明”。在本文中被描述为“示例性”的任何方面不必然地被解释为是优选的或者比其它的方面有优势。同样地，术语“方面”不要求全部方面包括所讨论的特征、优点或者操作模式。
本文中使用的术语仅是出于描述特定的方面的目的的，而不旨在是对方面的限制。如本文中使用的，除非上下文清楚地另外指示，否则单数形式的“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式。还将理解的是，术语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”或者“包括(including)”当被用在本文中时指定所指出的特征、整数、步骤、操作、元素或者组件的存在，而不排除一个或多个其它的特征、整数、步骤、操作、元素、组件或者其组的存在或者添加。此外，应当理解的是，词语“或者”具有与布尔操作符“OR”相同的意义，即，除非明确地另外指出，否则其包括“两项中的任一项”或者“全部两项”的可能性，而不限于“异或”(“XOR”)。还应当理解的是，除非明确地另外指出，否则两个相邻的词语之间的符号“/”具有与“或者”相同的意义。此外，除非明确地另外指出，否则诸如“被连接到”、“被耦合到”或者“与……相通信”的短语不限于直接的连接。
进一步地，根据将被例如计算设备的单元执行的动作的序列描述了许多方面。将认识到的是，本文中描述的各种动作可以通过具体的电路(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者各种其它类型的通用或者专用处理器或者电路)、通过被一个或多个处理器执行的程序指令或者通过这两者的组合被执行。另外地，本文中描述的动作的这些序列可以被看作全部被体现在任何形式的具有存储在其中的计算机指令的对应的集合的计算机可读存储介质内，计算机指令的对应的集合在执行时将使相关联的处理器执行本文中描述的功能。因此，本公开内容的各个方面可以以多种不同的形式被体现，已经预期这些多种不同的形式中的全部形式落在所要求保护的主题的范围内。另外，对于本文中描述的方面中的每个方面，任何这样的方面的对应的形式可以在本文中被描述为例如“被配置为”执行所描述的动作“的逻辑”。
在下面的描述中，阐述了许多具体的细节，诸如用于提供对本公开内容的透彻理解的具体的组件、电路和过程的示例。如本文中使用的术语“被耦合”意指被直接地连接到或者通过一个或多个介于中间的组件或者电路被连接。此外，在下面的描述中并且出于解释的目的，阐述了具体的命名法以提供对本公开内容的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员应当显而易见的是，这些具体的细节可以不是实践本公开内容的各种方面所必需的。在其它情况下，以方框图形式示出公知的电路和设备，以避免使本公开内容模糊不请。本公开内容的各个方面不应当被解释为限于本文中描述的具体的示例，而是将由所附的权利要求定义的全部实现方式包括在它们的范围内。
图1示出了卫星通信系统100的示例，卫星通信系统100包括非地球同步轨道(例如，近地轨道(LEO))中的多个卫星(尽管为了说明清楚起见，示出了仅一个卫星300)、与卫星300相通信的网关200、与卫星300相通信的多个用户终端(UT)400和401和分别与UT 400和401相通信的多个用户设备(UE)500和501。每个UE 500或者501可以是用户设备(诸如移动设备、电话、智能电话、平板型设备、膝上型计算机、计算机、可穿戴设备、智能手表、视听设备或者包括用于与UT通信的能力的任何设备)。另外地，UE 500和/或UE 501可以是被用于向一个或多个端用户设备通信的设备(例如，接入点、小型小区等)。在图1中示出的示例中，UT 400和UE 500经由双向接入链路(具有前向接入链路和返回接入链路)与彼此通信，并且类似地，UT 401和UE 501经由另一个双向接入链路与彼此通信。在另一种实现方式中，一个或多个另外的UE(未示出)可以被配置为仅进行接收，并且因此仅使用前向接入链路与UT通信。在另一种实现方式中，一个或多个另外的UE(未示出)还可以与UT 400或者UT 401通信。替代地，UT和对应的UE可以是单个物理设备(诸如具有用于例如与卫星直接地通信的组成的卫星收发机和天线的移动电话)的组成的部分。
UT 400可以包括对从卫星300接收的信号的幅度和/或相位失真进行补偿的失真后电路831。例如，在卫星300内提供的功率放大器的非线性特性可能造成被功率放大器放大并且然后随后被发送给UT 400的信号的幅度和/或相位失真。产生的所接收的信号的幅度和/或相位失真可以使UT 400对被调制到所接收的信号上的数据进行解码的能力降级。如在下面关于图8A-8B和9更详细地解释的，失真后电路831可以被用于“线性化”所接收的信号以使得UT 400能够恰当地解码经调制的数据。尽管为了简单起见未在图1中示出，但UT401也可以包括失真后电路831。
网关200可以具有对互联网108或者一个或多个其它类型的公共的、半专用的或者专用的网络的接入。在图1中示出的示例中，网关200与基础设施106相通信，基础设施106能够接入互联网108或者一个或多个其它类型的公共的、半专用的或者专用的网络。网关200还可以被耦合到各种类型的通信回程，这样的通信回程包括例如陆线网络(诸如光纤网络或者公共交换电话网(PSTN)110)。进一步地，在替代的实现方式中，网关200可以对接到互联网108、PSTN 110或者一个或多个其它类型的公共的、半专用的或者专用的网络而不使用基础设施106。仍然进一步地，网关200可以通过基础设施106与其它的网关(诸如网关201)通信，或者替代地可以被配置为向网关201通信而不使用基础设施106。基础设施106可以整体地或者部分地包括网络控制中心(NCC)、卫星控制中心(SCC)、有线和/或无线核心网和/或被用于促进卫星通信系统100的操作和/或与卫星通信系统100的通信的任何其它的组件或者系统。
卫星300与网关200之间的两个方向上的通信被称为馈线链路，而卫星与UT 400和401中的每个UT之间的两个方向上的通信被称为服务链路。从卫星300到地面站(其可以是网关200或者UT 400和401中的一个UT)的信号路径可以被一般地称为下行链路。从地面站到卫星300的信号路径可以被一般地称为上行链路。另外地，如示出的，信号可以具有诸如前向链路和返回链路或者反向链路的一般的方向性。因此，起源自网关200并且通过卫星300在UT 400处终止的方向上的通信链路被称为前向链路，而起源自UT 400并且通过卫星300在网关200处终止的方向上的通信链路被称为返回链路或者反向链路。因此，在图1中，从网关200到卫星300的信号路径被标记为“前向馈线链路”，而从卫星300到网关200的信号路径被标记为“返回馈线链路”。以类似的方式，在图1中，从每个UT 400或者401到卫星300的信号路径被标记为“返回服务链路”，而从卫星300到每个UT 400或者401的信号路径被标记为“前向服务链路”。
图2是也可以应用于图1的网关201的网关200的示例方框图。网关200被示出包括多个天线205、RF子系统210、数字子系统220、公共交换电话网(PSTN)接口230、局域网(LAN)接口240、网关接口245和网关控制器250。RF子系统210被耦合到天线205并且被耦合到数字子系统220。数字子系统220被耦合到PSTN接口230、被耦合到LAN接口240并且被耦合到网关接口245。网关控制器250被耦合到RF子系统210、数字子系统220、PSTN接口230、LAN接口240和网关接口245。
可以包括多个RF收发机212、RF控制器214和天线控制器216的RF子系统210可以经由前向馈线链路301F向卫星300发送通信信号，并且可以经由返回馈线链路301R从卫星300接收通信信号。尽管为了简单起见未被示出，但RF收发机212中的每个RF收发机212可以包括发送链和接收链。每个接收链可以包括分别用于以公知的方式对所接收的通信信号进行放大和下变频的低噪声放大器(LNA)和下变频器(例如，混频器)。另外，每个接收链可以包括用于将所接收的通信信号从模拟信号转换成数字信号(例如，为了被数字子系统220处理)的模数转换器(ADC)。每个发送链可以包括用于以公知的方式对将被发送给卫星300的通信信号分别进行上变频和放大的上变频器(例如，混频器)和功率放大器(PA)。另外，每个发送链可以包括用于将从数字子系统220接收的数字信号转换成将被发送给卫星300的模拟信号的数模转换器(DAC)。
RF控制器214可以被用于控制多个RF收发机212的各个方面(例如，对载波频率的选择、频率和相位校准、增益设置等)。天线控制器216可以控制天线205的各个方面(例如，波束成形、波束导引、增益设置、频率调谐等)。
数字子系统220可以包括多个数字接收机模块222、多个数字发射机模块224、基带处理器226和控制处理器228。数字子系统220可以对从RF子系统210接收的通信信号进行处理，并且将经处理器的通信信号转发给PSTN接口230和/或LAN接口240，并且可以对从PSTN接口230和/或LAN接口240接收的通信信号进行处理，并且将经处理的通信信号转发给RF子系统210。
每个数字接收机模块222可以与被用于管理网关200与UT 400之间的通信的信号处理单元相对应。RF收发机212的接收链中的一个接收链可以向多个数字接收机模块222提供输入信号。多个数字接收机模块222可以被用于适应在任意给定的时间处被处理的卫星波束和可能的分集模式信号中的全部卫星波束和分集模式信号。尽管为了简单起见未被示出，但每个数字接收机模块222可以包括一个或多个数字数据接收机、搜索器接收机和分集组合器和解码器电路。搜索器接收机可以被用于搜索载波信号的合适的分集模式，并且可以被用于搜索导频信号(或者其它的相对固定的模式的强信号)。
数字发射机模块224可以对将经由卫星300被发送给UT 400的信号进行处理。尽管为了简单起见未被示出，但每个数字发射机模块224可以包括对数据进行调制以便进行发送的发送调制器。每个发送调制器的发送功率可以被对应的数字发送功率控制器(为了简单起见未被示出)控制，对应的数字发送功率控制器可以(1)出于干扰减少和资源分配的目的，应用最低功率电平，以及(2)在需要对传输路径中的衰减和其它的路径传输特性进行补偿时，应用合适的功率电平。
被耦合到数字接收机模块222、数字发射机模块224和基带处理器226的控制处理器228可以提供用于实现诸如但不限于信号处理、时序信号生成、功率控制、切换控制、分集组合和系统对接的功能的命令和控制信号。
控制处理器228还可以控制导频、同步和寻呼信道信号的生成和功率以及它们向发送功率控制器(为了简单起见未被示出)的耦合。导频信道是不被数据调制的信号，并且可以使用重复的不变的模式或者不变的帧结构类型(模式)或者音调类型输入。例如，被用于形成用于导频信号的信道的正交函数一般具有恒定的值(诸如全部是1或者0的值)或者公知的重复的模式(诸如被散布的1和0的值的结构化模式)。
基带处理器226是本领域中公知的，并且因此不在本文中对其作详细描述。例如，基带处理器226可以包括诸如(但不限于)编码器、数据调制解调器和数字数据交换和存储组件的各种各样的已知的单元。
如图1中示出的，PSTN接口230可以直接地或者通过另外的基础设施106向外部的PSTN提供通信信号和从外部的PSTN接收通信信号。PSTN接口230是本领域中公知的，并且因此不在本文中对其作详细描述。对于其它的实现方式，可以省略或者可以用将网关200连接到基于地面的网络(例如，互联网)的任何其它的合适接口替换PSTN接口230。
LAN接口240可以向外部的LAN提供通信信号和从外部的LAN接收通信信号。例如，如图1中示出的，LAN接口240可以直接地或者通过另外的基础设施106被耦合到互联网108。LAN接口240是本领域中公知的，并且因此不在本文中对其作详细描述。
网关接口245可以向与图1的卫星通信系统100相关联的一个或多个其它的网关(和/或向/从与为了简单起见未被示出的其它的卫星通信系统相关联的网关)提供通信信号，以及从其接收通信信号。对于一些实现方式，网关接口245可以经由一个或多个专用通信线路或者信道(为了简单起见未被示出)与其它的网关通信。对于其它的实现方式，网关接口245可以使用PSTN 110和/或其它的网络(诸如互联网108(也见图1))与其它的网关通信。对于至少一种实现方式，网关接口245可以经由基础设施106与其它的网关通信。
整体网关控制可以由网关控制器250来提供。网关控制器250可以规划和控制网关200对卫星300的资源的使用。例如，网关控制器250可以分析趋势、生成业务规划、分配卫星资源、监控(或者跟踪)卫星位置和监控网关200和/或卫星300的性能。网关控制器250还可以被耦合到基于地面的卫星控制器(为了简单起见未被示出)，基于地面的卫星控制器维护和监控卫星300的轨道、将卫星使用信息中继到网关200、跟踪卫星300的位置和/或调整卫星300的各种信道设置。
对于图2中示出的示例实现方式，网关控制器250包括可以向RF子系统210、数字子系统220和/或接口230、240和250提供本地时间和频率信息的本地时间、频率和位置参考251。时间和频率信息可以被用于使网关200的各种组件与彼此和/或与卫星300同步。本地时间、频率和位置参考251还可以向网关200的各个组件提供卫星300的位置信息(例如，星历数据)。进一步地，尽管在图2中被描绘为被包括在网关控制器250内，但对于其它的实现方式，本地时间、频率和位置参考251可以是被耦合到网关控制器250(和/或数字子系统220和RF子系统210中的一项或多项)的单独的子系统。
尽管为了简单起见未在图2中示出，但网关控制器250还可以被耦合到网络控制中心(NCC)和/或卫星控制中心(SCC)。例如，网关控制器250可以允许SCC直接地与卫星300通信，例如用于从卫星300取回星历数据。网关控制器250还可以(例如，从SCC和/或NCC)接收经处理的信息，经处理的信息允许网关控制器250恰当地瞄准其天线205(例如，瞄准到合适的卫星300处)、对波束传输进行调度、对切换进行协调和执行各种其它的公知的功能。
图3是仅出于说明的目的的卫星300的示例方框图。将意识到的是，具体的卫星配置可以显著地变化，并且可以或者可以不包括板载处理。进一步地，尽管被示作单个的卫星，但使用卫星间通信的两个或更多个卫星可以在网关200与UT 400之间提供功能连接。将意识到的是，本公开内容不限于任何具体的卫星配置，并且可以认为可以在网关200与UT400之间提供功能连接的任何卫星或者卫星的组合落在本公开内容的范围内。在一个示例中，卫星300被示出包括前向应答器310、返回应答器320、振荡器330、控制器340、前向链路天线351-352和返回链路天线361-362。可以对对应的信道或者频带内的通信信号进行处理的前向应答器310可以包括第一带通滤波器311(1)-311(N)中的相应的第一带通滤波器311、第一LNA 312(1)-312(N)中的相应的第一LNA 312、频率转换器313(1)-313(N)中的相应的频率转换器313、第二LNA 314(1)-314(N)中的相应的第二LNA 314、第二带通滤波器315(1)-315(N)中的相应的第二带通滤波器315和PA 316(1)-316(N)中的相应的PA 316。如图3中示出的，PA 316(1)-316(N)中的每个PA 316被耦合到天线352(1)-352(N)中的相应的天线352。
在相应的前向路径FP(1)-FP(N)中的每个前向路径FP内，第一带通滤波器311通传具有相应的前向路径FP的信道或者频带内的频率的信号分量，并且过滤具有相应的前向路径FP的信道或者频带之外的频率的信号分量。因此，第一带通滤波器311的通带与和相应的前向路径FP相关联的信道的宽度相对应。第一LNA 312将所接收的通信信号放大到适于被频率转换器313处理的电平。频率转换器313对相应的前向路径FP中的通信信号的频率进行转换(例如，转换到适于从卫星300向UT 400传输的频率)。第二LNA 314放大经频率转换的通信信号，并且第二带通滤波器315过滤具有相关联的信道带宽之外的频率的信号分量。PA316将经滤波的信号放大到适于经由相应的天线352向UT 400传输的功率电平。包括数量N的返回路径RP(1)-RP(N)的返回应答器320经由天线361(1)-361(N)沿返回服务链路302R从UT 400接收通信信号，并且经由一个或多个天线362沿返回馈线链路301R向网关200发送通信信号。可以对对应的信道或者频带内的通信信号进行处理的返回路径RP(1)-RP(N)中的每个返回路径RP可以被耦合到天线361(1)-361(N)中的相应的天线361，并且可以包括第一带通滤波器321(1)-321(N)中的相应的第一带通滤波器321、第一LNA 322(1)-322(N)中的相应的第一LNA 322、频率转换器323(1)-323(N)中的相应的频率转换器323、第二LNA 324(1)-324(N)中的相应的第二LNA 324和第二带通滤波器325(1)-325(N)中的相应的第二带通滤波器325。
在相应的返回路径RP(1)-RP(N)中的每个返回路径RP内，第一带通滤波器321通传具有相应的返回路径RP的信道或者频带内的频率的信号分量，并且过滤具有相应的返回路径RP的信道或者频带之外的频率的信号分量。因此，对于一些实现方式，第一带通滤波器321的通带可以与和相应的返回路径RP相关联的信道的宽度相对应。第一LNA 322将全部所接收的通信信号放大到适于被频率转换器323处理的电平。频率转换器323对相应的返回路径RP中的通信信号的频率进行转换(例如，转换到适于从卫星300向网关200传输的频率)。第二LNA 324放大经频率转换的通信信号，并且第二带通滤波器325过滤具有相关联的信道宽度之外的频率的信号分量。将来自返回路径RP(1)-RP(N)的信号组合并且经由PA 326提供给一个或多个天线362。PA 326放大经组合的信号以便向网关200传输。
可以是生成振荡信号的任何合适电路或者设备的振荡器330向前向应答器310的频率转换器313(1)-313(N)提供前向本地振荡器信号LO(F)，并且向返回应答器320的频率转换器323(1)-323(N)提供返回本地振荡器信号LO(R)。例如，LO(F)信号可以被频率转换器313(1)-313(N)用于将通信信号从与从网关200到卫星300的信号传输相关联的频带转换到与从卫星300到UT 400的信号传输相关联的频带。LO(R)信号可以被频率转换器323(1)-323(N)用于将通信信号从与从UT 400到卫星300的信号传输相关联的频带转换到与从卫星300到网关200的信号传输相关联的频带。
被耦合到正前应答器310、返回应答器320和振荡器330的控制器340可以控制卫星300的各种操作，这样的操作包括(但不限于)信道分配。在一个方面中，控制器340可以包括被耦合到处理器(为了简单起见未被示出)的存储器。存储器可以包括存储指令的非暂时性计算机可读介质(例如，一个或多个非易失性存储器单元(诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器等))，指令在被处理器执行时使卫星300执行包括(但不限于)在本文中关于图10和11描述的那些操作的操作。
在图4中示出了用于在UT 400或者401中使用的收发机的示例。在图4中，提供至少一个天线410以便(例如，从卫星300)接收前向链路通信信号，前向链路通信信号被传输给模拟接收机414，在该处，它们被下变频、放大和数字化。双工器单元412经常被用于允许同一个天线提供发送和接收功能两者。替代地，UT收发机可以使用单独的天线以便在不同的发送和接收频率处操作。
由模拟接收机414输出的数字通信信号被传输给至少一个数字数据接收机416A和至少一个搜索器接收机418。如对于相关领域的技术人员将显而易见的，取决于可接受的收发机复杂度水平，可以使用直到416N的另外的数字数据接收机来获得期望的信号分集水平。
至少一个用户终端控制处理器420被耦合到数字数据接收机416A-416N和搜索器接收机418。除了别的功能之外，控制处理器420提供基本信号处理、时序、功率和切换控制或者协调以及对被用于信号载波的频率的选择。可以被控制处理器420执行的另一项基本控制功能是对将被用于对各种信号波形进行处理的函数的选择或者操纵。由控制处理器420进行的信号处理可以包括对相对信号强度的确定和对各种相关的信号参数的计算。对信号参数(诸如时序和频率)的这样的计算可以包括使用另外的或者单独的专用电路来提供测量的增大了的效率或者速度或者对控制处理资源的改进了的分配。
数字数据接收机416A-416N的输出被耦合到用户终端内的数字基带电路422。例如，数字基带电路422包括被用于向和从如图1中示出的UE 500传输信息的处理和呈现单元。参考图4，如果使用了分集信号处理，则数字基带电路422可以包括分集组合器和解码器。这些单元中的一些单元还可以在控制处理器420的控制下或者与控制处理器420相通信地操作。
在语音或者其它的数据作为源于用户终端的输出消息或者通信信号被准备时，数字基带电路422被用于接收、存储、处理和以别的方式准备期望的数据以便进行传输。数字基带电路422将该数据提供给在控制处理器420的控制下操作的发送调制器426。发送调制器426的输出被传输给功率控制器428，功率控制器428向发送功率放大器430提供输出功率控制以用于从天线410向卫星(例如，卫星300)对输出信号的最后的传输。
在图4中，UT收发机还包括与控制处理器420相关联的存储器432。存储器432可以包括用于被控制处理器420执行的指令以及用于被控制处理器420处理的数据。
在图4中示出的示例中，UT 400还包括可选的本地时间、频率和/或位置参考434(例如，GPS接收机)，本地时间、频率和/或位置参考434可以向控制处理器420提供本地时间、频率和/或位置信息以用于各种应用，这样的应用包括例如用于UT 400的时间和频率同步。
数字数据接收机416A-N和搜索器接收机418被配置有用于解调和跟踪具体的信号的信号相关单元。搜索器接收机418被用于搜索导频信号或者其它的相对固定的模式的强信号，而数字数据接收机416A-N被用于解调与所检测的导频信号相关联的其它的信号。然而，数字数据接收机416可以被指派为在捕获之后跟踪导频信号以准确地确定信号码片能量对信号噪声的比率和将导频信号强度公式化。因此，可以监控这些单元的输出以确定导频信号或者其它的信号的能量或者频率。这些接收机还使用频率跟踪元件，可以监控频率跟踪元件以向控制处理器420提供被解调的信号的当前的频率和时序信息。
另外，数字数据接收机416A-N中的一个或多个数字数据接收机416可以包括对从卫星300接收的信号的幅度和/或相位失真进行补偿的失真后电路831。例如，在卫星300内提供的功率放大器的非线性特性可以造成被功率放大器放大并且然后随后被发送给UT400的信号的幅度和/或相位失真。产生的所接收的信号的幅度和/或相位失真可以使UT400对被调制到所接收的信号上的数据进行解码的能力降级。如在下面关于图8A-8B和9更详细地解释的，失真后电路831可以被用于“线性化”所接收的信号以使得UT 400能够恰当地解码经调制的数据。尽管为了简单起见未在图4中示出，但数字数据接收机416A-N中的其它的数字数据接收机416也可以包括失真后电路831。
控制处理器420可以使用这样的信息来确定所接收的信号在视具体情况被缩放到相同的频带时与振荡器频率偏移到什么程度。可以根据需要将该信息和与频率误差和频率偏移相关的其它的信息存储在存储装置或者存储器单元432中。
控制处理器420还可以被耦合到用于允许UT 400与一个或多个UE之间的通信的UE接口电路450。UE接口电路450可以根据需要被配置用于与各种UE配置的通信，并且因此，取决于被用于与支持的各种UE通信的各种通信技术，可以包括各种收发机和相关的组件。例如，UE接口电路450可以包括一个或多个天线、广域网(WAN)收发机、无线局域网(WLAN)收发机、局域网(LAN)接口、公共交换电话网(PSTN)接口和/或被配置为与和UT 400相通信的一个或多个UE通信的其它已知的通信技术。
图5是示出还可以应用于图1的UE 501的UE 500的示例的方框图。如图5中示出的UE 500可以是例如移动设备、手持型计算机、平板型设备、可穿戴设备、智能手表或者能够与用户交互的任何类型的设备。另外地，UE可以是提供去往各种最终的端用户设备和/或去往各种公共的或者专用的网络的连接的网络侧设备。在图5中示出的示例中，UE 500可以包括LAN接口502、一个或多个天线504、广域网(WAN)收发机506、无线局域网(WLAN)收发机508和卫星定位系统(SPS)接收机510。SPS接收机510可以是与全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)和/或任何其它的全球性或者区域性的基于卫星的定位系统兼容的。在替代的方面中，UE 500可以例如包括WLAN收发机508(诸如Wi-Fi收发机)、具有或者不具有LAN接口502、WAN收发机506和/或SPS接收机510。进一步地，UE 500可以包括另外的收发机(诸如蓝牙、紫蜂和其它已知的技术)、具有或者不具有LAN接口502、WAN收发机506、WLAN收发机508和/或SPS接收机510。因此，针对UE 500示出的单元是仅作为示例配置被提供的，并且不旨在限制根据本文中公开的各个方面的UE的配置。
在图5中示出的示例中，处理器512被连接到LAN接口502、WAN收发机506、WLAN收发机508和SPS接收机510。可选地，运动传感器514和其它的传感器也可以被耦合到处理器512。
存储器516被连接到处理器512。在一个方面中，存储器516可以包括数据518，数据518可以被发送给如图1中示出的UT 400和/或是从UT 400接收的。参考图5，存储器516还可以包括将被处理器512执行以执行例如用于与UT 400通信的过程步骤的存储的指令520。此外，UE 500还可以包括用户接口522，用户接口522可以包括用于例如通过光、声音或者触觉输入或者输出将处理器512的输入或者输出与用户对接的硬件和软件。在图5中示出的示例中，UE 500包括被连接到用户接口522的麦克风/扬声器524、小键盘526和显示器528。替代地，可以例如通过使用触摸屏显示器将用户的触觉输入或者输出与显示器528集成在一起。再一次地，图5中示出的单元不旨在限制本文中公开的UE的配置，并且将意识到的是，被包括在UE 500中的单元将基于设备的最终用途和系统工程师的设计选择而不同。
另外地，UE 500可以是用户设备(诸如移动设备)或者与例如如图1中示出的UT400相通信但与之分开的外部的网络侧设备。替代地，UE 500和UT 400可以是单个物理设备的组成的部分。
由于在卫星的应答器内提供的功率放大器(PA)的固有的非线性特性，所以从卫星(诸如卫星300)发送高功率信号可以是有挑战性的。更具体地说，功率放大器通常具有有限的线性操作区域，在该有限的线性操作区域内，它们的操作特性是可预测的。例如，如果功率放大器的操作温度和/或功率电平落在指定的范围之外，则功率放大器可以开始以非线性的方式操作，非线性的方式不可取地使被放大以便随后向接收方设备(例如，UT 400)传输的数据信号失真。产生的信号失真可以导致接收方设备中的数据错误。
如上面提到的，由于卫星300是具有有限的处理能力的“弯管”卫星，所以预失真技术不是用于对在卫星300内提供的功率放大器的固有的非线性特性进行补偿的可行的解决方案。因此，根据示例实现方式，UT 400可以使用失真后技术来对与从卫星300发送的信号相关联的失真进行补偿。
再次参考图3和4，卫星300的每个前向路径(FP)包括用于放大将经由前向服务链路302F被发送给UT 400的信号的相关联的功率放大器(PA)316。可以占被卫星300消耗的总功率的相当大的部分的PA 316(1)-316(N)展现非线性特性，非线性特性可以造成将被发送给UT 400的经放大的信号的失真。为了提高PA 316(1)-316(N)的效率，PA 316(1)-316(N)中的每个PA 316可以被迫使处于饱和状态(例如，在饱和区域中被操作)。尽管在饱和区域中操作PA 316(1)-316(N)增大放大器效率，但其还可以导致信号失真，信号失真转而可以导致UT 400中的解码错误。
正交幅度调制(QAM)是可以被用于通过对载波信号进行调制来发送数据的一种类型的调制方案。基于在特定的符号周期期间接收的QAM信号的幅度和相位将QAM“符号”映射到二进制数据比特。通常使用“星座图”执行对QAM符号的映射和去映射，其中，星座图上的每个点表示QAM符号(例如，与幅度和相位信息的集合相对应)和二进制比特模式(例如，与标记比特的集合相对应)两者。因此，星座图可以被用于将二进制数据比特映射到将被发送的QAM符号，以及从所接收的QAM符号中恢复(例如，去映射)二进制数据。例如，M-QAM星座图可以被用于将M数量的符号映射到M数量的比特模式，其中，每个比特模式包括L＝log2(M)数量的标记比特。
QAM通信系统的数据速率直接地随QAM星座图大小而改变。例如，增大星座图点的数量(M)还增大可以在符号周期期间被传送的数据比特的数量(L)(例如，L＝log2(M))。随着星座图变得更密集地填充，星座图点之间的间隔(例如，“欧氏距离”)变得更小。这减小在使用星座图来从所接收的QAM信号中恢复数据比特时系统可以容忍的误差的容限。进一步地，由于缺陷存在于传输信道中和接收方电路中，所以所接收的信号可能是失真的。这可能造成所接收的信号中的比特错误。
较高级别的QAM(诸如16-QAM、64-QAM和128-QAM)使用许多不同的幅度和相位偏移水平来将符号调制到载波信号上，并且因此与较低级别的QAM(例如，诸如4-QAM)相比是更易受噪声和失真影响的。例如，16-QAM方案使用三个不同的幅度水平和12个不同的相位偏移来每符号发送4个数据比特。因此，16-QAM(或者更高的QAM级别)通常需要线性的功率放大器以最小化失真。然而，线性的功率放大器通常是比非线性的功率放大器更不高效的，并且因此可能不适于在LEO卫星(诸如卫星300)中使用。
因此，针对示例实现方式，卫星300可以使用16-APSK(幅度相移键控)调制方案来将数据调制到载波信号上以便向UT 400传输。被DVB-S2X标准使用的16-APSK调制方案具有低的峰均比(PAR)特性，并且因此非常适于将数据调制到将使用非线性的功率放大器(例如，诸如图3的PA 316(1)-316(N))更大的信号上。16-APSK调制方案使用环形星座图，在环形星座图中，如上面描述的星座图上的点可以被用于将符号映射到二进制数据模式，被布置成环形(例如，而不是被用于16-QAM、64-QAM、128-QAM和256-QAM方案的方形星座图)。
例如，图6A描绘了用于16-APSK调制方案的示例参考星座图600。如图6A中示出的，参考星座图600是环形的，并且包括分别被布置在内环610中和外环620中的多个点601和602。参考星座图600的点601和602中的每个点可以由经APSK调制的信号(其在本文中可以被称为“APSK信号”)的幅度值(A)和相位值(Φ)定义。更具体地说，第一组的四(4)个点601被布置在内环610上，并且第二组的十二(12)个点602被布置在外环620上。内环610具有第一半径R1，并且外环620具有第二半径R2。在本文中可以被表示为参考比率γREF＝R1/R2的第一半径R1与第二半径R2的比率理想上是恒定的值。第一半径R1与APSK信号的第一幅度值(A1)相对应，并且第二半径R2与APSK信号的第二幅度值(A2)相对应。
因此，内环610上的全部点601(1)-601(4)可以由第一幅度值A1和相位值Φ＝π/(N*4)定义，其中，N是1与4(含)之间的整数值。外环620上的全部点602(1)-602(12)可以由第二幅度值A2和相位值Φ＝π/(M*12)定义，其中，M是1与12(含)之间的整数值。因此，被映射到内环610上的点601(1)-601(4)的符号具有相同的幅度A1，并且在相位上被隔开Φ1＝π/4弧度，并且被映射到外环620上的点602(1)-602(12)的符号具有相同的幅度A2，并且在相位上被隔开Φ2＝π/12弧度。例如，内环610上的点601(1)被映射到由具有等于A1的幅度和等于Φ＝π/4的相位的APSK信号表示的符号，并且外环620上的点602(1)被映射到由具有等于A2的幅度和等于Φ＝π/12的相位的APSK信号表示的符号。
由于参考星座图600可以使用仅两(2)个不同的幅度值(A1和A2)和十二(12)个不同的相位值表示16个不同的4比特二进制数据模式，所以APSK信号非常适于被PA 316(1)-316(N)在被配置为在饱和区域中操作时放大。再次参考图3，在PA 316中的相应的PA 316在饱和区域中操作，以对APSK信号进行放大时，相应的PA 316的固有的非线性特性可能造成APSK信号的失真。该失真可能改变分别与第一点601和第二点602相关联的相对幅度A1和A2，相对幅度A1和A2转而可以改变分别与参考星座图600的内环610和外环620相关联的第一半径R1和第二半径R2。
更具体地说，被PA 316(1)-316(N)引入APSK信号中的非线性失真可以使经放大的APSK信号针对被映射到参考星座图600的内环610上的点601的符号具有为A1’的幅度值和针对被映射到参考星座图600的外环620上的点602的符号具有为A2’的幅度值(例如，而非分别的预期的幅度值A1和A2)。因此，例如，由于参考星座图600的内环610上的点601可能不再与第一幅度值A1相对应，并且参考星座图600的外环620上的点602可能不再与第二幅度值A2相对应，所以使用图6A的参考星座图600来对被编码在失真的APSK信号中的符号进行去映射可能导致解码错误。
例如，图6B描绘了是图6A的参考星座图600的经幅度失真的版本的星座图650。失真的星座图650可以与失真的APSK信号相对应以使得例如接收机可能需要使用失真的星座图650而非参考星座图600来恰当地从失真的APSK信号中恢复数据。更具体地说，失真的星座图650的内环610’的半径具有小于参考半径R1的值R1’，并且失真的星座图650的外环620’的半径具有小于参考半径R2的值R2’。第一“失真的”半径R1’与失真的APSK信号的第一幅度值A1’相对应，并且第二“失真的”半径R2’与失真的APSK信号的第二幅度值A2’相对应。在本文中可以被表示为失真的比率γDST＝R1’/R2’的第一失真的半径R1’与第二失真的半径R2’的比率可以如下面更详细地描述的被用于对从卫星300被发送给UT 400的APSK信号的失真后补偿。
再次参考图6A，由于被调制以包括被映射到内环610上的点601的符号的信号的幅度A1不同于(例如，小于)被调制以包括被映射到外环620上的点602的符号的信号的幅度A2，所以被引入到包含被映射到内环610的符号的信号中的放大器失真的量可能不同于(例如，小于)被引入到包含被映射到外环620的符号的信号中的放大器失真的量。因此，R1和R1’的值之间的差异可能小于R2和R2’的值之间的差异(例如，|R1-R1’|<|R2-R2’|)，例如以使得参考比率γREF和失真的比率γDST是具有不同的值的(例如，γREF≠γDST)。以此方式，图4的UT400内的接收机可以将参考比率γREF与失真的比率γDST进行比较以生成指示被PA 316(1)-316(N)引入到APSK信号中的幅度失真的量的校正信号。
卫星300中的PA 316(1)-316(N)的非线性特性还可以以使得使点601和602绕I轴和Q轴旋转的方式使APSK信号失真。例如，图6C描绘了是图6A的参考星座图600的经幅度和相位失真的版本的星座图660。除了使点601和602绕I轴和Q轴(逆时针)旋转(例如，如与图6A的参考星座图600和图6B的失真的星座图650相比)之外，失真的星座图660是与图6B的失真的星座图650类似的。更具体地说，APSK信号的非线性放大器失真已使点601和602的相位值增大在本文中被表示为Δ的角度值。例如，被映射到失真的星座图660的内环610’上的点601(1)-601(4)的符号在相位上仍然被隔开Φ1＝π/4弧度，并且被映射到失真的星座图660的外环620’上的点602(1)-602(12)的符号在相位上仍然被隔开Φ2＝π/12弧度。然而，失真的星座图660的全部点601和602的相位已经被增大角度值Δ。例如，失真的星座图660的点601(1)具有等于Φ1’＝π/4+Δ的失真的相位值，并且失真的星座图660的外点602(1)具有等于Φ2’＝π/12+Δ的失真的相位值。以此方式，图4的UT 400内的接收机可以将参考星座图600的点601-602的相位信息与失真的星座图660的点601-602的相位信息进行比较以生成指示被PA 316(1)-316(N)引入到APSK信号中的相位失真的量的校正信号。
可以将还可以指示PA 316(1)-316(N)中的相应的PA 316的操作点的所生成的校正信号与从卫星300接收的APSK信号混合(或者以别的方式组合)以生成经失真补偿的APSK信号。UT的接收机然后可以解调产生的经失真补偿的APSK信号以恢复从卫星300发送的符号，而具有比在没有这样的失真后技术将可能的更少的解码错误。因此，如在下面更详细地解释的，UT的接收机使用所生成的校正信号有效地“线性化”卫星300的PA 316(1)-316(N)的操作的能力可以改进与图1的卫星系统100相关联的卫星通信的质量。
进一步地，对于至少一些实现方式，可以设置(或者动态地调整)PA 316(1)-316(N)的操作点以使得(1)被调制具有被映射到参考星座图600的内环610的符号的信号在PA316(1)-316(N)的线性区域中被放大，并且(2)被调制具有被映射到参考星座图600的外环620的符号的信号在PA 316(1)-316(N)的饱和区域中被放大。通过以此方式“预调节”PA316(1)-316(N)的操作点，示例实现方式可以确保由PA 316(1)-316(N)引入的失真使参考星座图600的内环610的半径R1减少比参考星座图600的外环620的半径R2更少的量，例如以使得γREF和γDST的值是不相同的。
例如，图7A是描绘根据示例实现方式的星座图点与功率放大器操作区域之间的示例性关系的图表700。图表700被示出为包括曲线701，曲线701表示作为PA 316(1)-316(N)中的相应的PA 316的输入包络(IN)的函数的输出包络(OUT)。输入包络(IN)可以表示将被相应的PA 316放大的信号的任何合适的输入特性，并且输出包络(OUT)可以表示被相应的PA 316放大之后的信号的任何合适的输出特性。在一些方面中，输入包络(IN)可以表示被提供给相应的PA 316的信号的输入功率电平，并且输出包络(OUT)可以表示被相应的PA316放大的信号的输出功率电平。在其它的方面中，输入包络(IN)可以表示在被相应的PA316放大之前的信号的幅度(例如，输入电压)电平，并且输出包络(OUT)可以表示被相应的PA 316放大之后的信号的幅度(例如，输出电压)电平。
如由曲线701描绘的，在相应的PA 316在线性区域中操作时，输出包络(OUT)是直接地与输入包络(IN)成比例的，并且在相应的PA 316在饱和区域中操作时，输出包络(OUT)不再是直接地与输入包络(IN)成比例的。更具体地说，只要相应的PA 316在线性区域中操作，则信号的输出电压可以响应于信号的输入电压的增大而增大；然而，在相应的PA 316在饱和区域中操作时，信号的输出电压不增大得超过最大值(OUTMAX)，而不考虑信号的输入电压的进一步的增大(例如，由于相应的PA 316是饱和的)。出于说明性的目的，线性区域与饱和区域之间的边界在图7A中被描绘为与输入包络门限值(INTH)和输出包络门限值(OUTTH)相对应。
如图7A中描绘的，对于至少一些实现方式，相应的PA 316的操作区域702可以被设置为使得APSK信号的第一幅度值A1落在线性操作区域内(例如，A1<INTH)，并且APSK信号的第二幅度值A2落在饱和操作区域内(例如，A2>INTH)。因此，被映射到参考星座图600的内环610上的点601的符号可以被相应的PA 316以线性的方式放大，并且被映射到参考星座图600的外环620上的点602的符号可以被相应的PA 316以非线性的方式放大。因此，将相应的PA 316的操作点设置在操作区域702内不仅可以最优化(例如，最大化)相应的PA 316的效率，而且还可以确保被映射到参考星座图600的内环610上的点601的符号经历比被映射到参考星座图600的外环620上的点602的符号更小的失真。由于如上面讨论的，半径值的失真的比率(γDST)与半径值的参考比率(γREF)不同是可取的，所以这可能是重要的。因此，对于至少一些实现方式，PA 316(1)-316(N)的操作点可以被选择(或者动态地调整)为落在图7A的操作区域702内。
将PA 316(1)-316(N)的操作点设置到曲线701的其它的区域可能使性能降级。例如，如果PA 316(1)-316(N)被驱动得太猛烈(例如，以使得对于第一幅度值A1和第二幅度值A2两者以非线性的方式放大APSK信号)，则由放大器失真造成的参考星座图600的内环610的半径R1的减小可以是与参考星座图600的外环620的半径R2的减小相同的。图7B是描绘具有位于全部位于饱和区域内的操作区域712内的操作点的相应的PA316的图表710。在于图7B的操作区域712中操作时，相应的PA 316对于幅度值A1和A2两者以非线性的方式放大APSK信号，因此产生被映射到参考星座图600的内环610上的点601和被映射到参考星座图600的外环620上的点602的符号的显著的失真。因此，内环610上的点601和外环620上的点602可能与彼此重叠，这可能使对所接收的符号进行去映射非常困难(如果不是不可能的话)。另外，产生的γREF和γDST的值可能是相同的，这可以排除所生成的校正信号的任何有效性。
反过来，如果PA 316(1)-316(N)不被驱动得足够猛烈(例如，以使得PA 316(1)-316(N)总是在线性区域中操作，而不考虑输入信号幅度)，则PA 316(1)-316(N)的效率可能太低而不能有效地向UT 400发送APSK信号。图7C是描绘具有位于完全位于线性区域内的操作区域722内的操作点的相应的PA 316的图表720。在于图7C的操作区域722中操作时，相应的PA 316的效率可以落在与从卫星300向UT 400的APSK信号传输相关联的可接受的水平或者门限值以下。因此，确定PA 316(1)-316(N)中的每个PA 316的最优的操作点以使得由幅度失真造成的R1的变更不与由幅度失真造成的R2的变更相同可能是可取的。
图8A是可以被用在用户终端(诸如图4的UT 400)内的收发机800的方框图。如图8A中示出的，收发机800包括模拟接收机810、模拟发射机820、数字接收机830、基带处理器840、数字发射机850和天线860。一起地，模拟接收机810和模拟发射机820可以构成收发机800的收发机链。尽管在图8A中示出了仅一个收发机链，但对于实际的实现方式，收发机800可以包括任何合适的数量的收发机链。类似地，尽管在图8A中示出了仅一个天线860，但对于实际的实现方式，收发机800可以被耦合到任何合适的数量的天线。
对于一些方面，模拟接收机810可以与图4的模拟接收机414相对应，并且模拟发射机820可以与图4的发送功率放大器430相对应。对于图8A的示例，模拟接收机810被示出包括射频(RF)滤波器811、低噪声放大器(LNA)812、同相(I)和正交(Q)频率转换器813、低通滤波器(LPF)814、可变增益放大器(VGA)815和模数转换器(ADC)816。卫星信号(例如，APSK信号)可以经由天线860从卫星300被接收，被RF滤波器811过滤，并且然后被LNA 812放大。所接收的信号然后可以被I/Q频率转换器813下变频(例如，从载波频率下变频到基带频率)。例如，尽管为了简单起见未在图8A中示出，但I/Q频率转换器813可以包括用于使用同相本地振荡器信号LO(I)对同相信号分量进行下变频的第一混频器，并且可以包括用于使用正交本地振荡器信号LO(Q)对正交信号分量进行下变频的第二混频器。可以由任何合适的振荡器电路(为了简单起见未被示出)生成本地振荡器信号LO(I)和LO(Q)。经下变频的信号可以被LPF 814过滤，被VGA 815放大，并且然后被ADC 816转换成数字信号。可以从模拟接收机810将数字信号提供给数字接收机830。
对于一些方面，数字接收机830可以与图4的数字数据接收机416相对应。对于图8A的示例，数字接收机830被示出包括从模拟接收机810接收数字信号的失真后电路831。失真后电路831可以至少部分地基于参考比率γREF与失真的比率γDST之间的比较对数字信号的幅度失真进行补偿。更具体地说，失真后电路831可以确定数字信号在被调制具有被映射到星座图的内环610上的点601的符号时的第一幅度值(A1’)，并且可以确定数字信号在被调制具有被映射到星座图的外环620上的点602的符号时的第二幅度值(A2’)。由于幅度值A1’和A2’与失真的星座图650的内半径R1’和外半径R2’相对应，所以可以通过用所确定的A2’的值除所确定的A1’的值来确定失真的比率γDST(例如，γDST≈A1’/A2’)。失真后电路831然后可以将失真的比率γDST的值与参考比率γREF的值进行比较以生成校正信号的幅度分量。因此，校正信号的幅度分量可以指示所接收的APSK信号的幅度值A1’和A2’分别与APSK信号的预期的(例如，参考)幅度值A1和A2相差的量。
例如在参考相位信息指示参考星座图600的点601-602的相位值并且失真的相位信息指示失真的星座图660的点601-602的相位值的情况下，失真后电路831可以至少部分地基于参考相位信息与失真的相位信息之间的比较对数字信号的相位失真进行补偿。
失真后电路831可以使用校正信号例如通过尝试使数字信号线性化来减少数字信号的失真。失真后电路831可以使用数字信号处理器(DSP)来使数字信号线性化。对于至少一些实现方式，失真后电路831可以将校正信号与数字信号混合(或者以别的方式组合)以生成经失真补偿的数据信号，其中，可以使用图6A的参考星座图600从经失真补偿的数据信号中恢复数据。更具体地说，可以使经失真补偿的数据信号线性化以使得(1)对于被映射到参考星座图600的内环610上的点601的符号，经失真补偿的数据信号的幅度等于第一幅度值A1，并且(2)对于被映射到参考星座图600的外环620上的点602的符号，经失真补偿的数据信号的幅度等于第二幅度值A2。以此方式，失真后电路831可以将失真的星座图650的内环610’扩大第一量(例如，等于R1-R1’)，并且可以将失真的星座图650的外环620’扩大第二量(例如，等于R2–R2’)。失真后电路831可以将经失真补偿的信号作为接收数据(RX DATA)提供给基带处理器840。
失真后电路831可以包括用于存储参考信息的存储器832。所存储的参考信息可以包括或者指示参考比率γREF、参考幅度值A1和A2、参考半径值R1和R2和/或星座图600的点601和602的参考相位。对于一些方面，参考信息可以被预先确定并且存储在存储器832中(例如，在UT 400的操作之前)。例如，由于将被用于卫星通信的16-APSK调制方案是在DVB-S2中被定义的，所以参考信息可以包括与图6A的参考星座图600相关联的预先确定的幅度值和预先确定的相位值。
对于其它的方面，可以使用从卫星300接收的导频信号确定(或者动态地更新)参考信息。更具体地说，卫星300可以发送包含被映射到参考星座图600的内环610上的点601的多个第一符号并且包含被映射到参考星座图600的外环620上的点602的多个第二符号的一个或多个导频信号。由于在一个或多个导频信号上被发送的第一符号和第二符号对于UT400是已知的，所以失真后电路831可以确定与第一符号和第二符号相关联的幅度值(例如，分别为A1和A2)，使这些幅度值与参考星座图600的内环610上的点601和外环620上的点602的半径值(例如，分别为R1和R2)相互关联，并且然后计算参考比率γREF。以类似的方式，失真后电路831可以从导频信号中确定被映射到参考星座图600的符号的相位值，并且存储所确定的相位值作为参考相位。
尽管失真后电路831在图8A中被描绘为被包括在数字接收机830内，但对于其它的实现方式，失真后电路831可以在基带处理器840内或者作为单独的电路被实现。
基带处理器840可以与图4的数字基带电路422相对应。例如，如果使用了分集信号处理，则基带处理器840可以包括分集组合器和解码器(为了简单起见未被示出)。一般地，基带处理器840可以被用于接收、存储和处理来自所接收的卫星信号的数据以便向一个或多个UE 500传输，并且可以被用于接收、存储和处理从一个或多个UE 500接收的数据以便向卫星300传输。
对于图8A的示例，基带处理器840被示出包括解调电路842和调制电路844。解调电路842对经失真补偿的信号(RX DATA)进行解调以恢复从卫星300发送的数据。更具体地说，由于失真后电路831可以将所接收的符号的幅度值恢复为它们的预期的值(A1和A2)，并且可以将所接收的符号的相位值恢复为它们的预期的值(Φ1和Φ2)，所以解调电路842可以使用图6A的参考星座图600来对来自经失真补偿的信号的所接收的符号进行去映射，并且因此恢复从卫星300发送的数据。基带处理器840然后可以准备所恢复的数据以便例如经由UE接口电路450(也见图4-5)向一个或多个UE 500传输。
调制电路844可以从一个或多个UE 500接收数据，将数据调制到基带信号上(例如，使用参考星座图600)，并且然后经由数字发射机850将经调制的数据信号作为发送数据(TX DATA)提供给模拟发射机820。
对于图8A的示例实现方式，模拟发射机820被示出包括数模转换器(DAC)821、LNA822、RF滤波器823、I/Q频率转换器824、VGA 825和PA 826。从数字发射机850接收数字信号被DAC 821转换成模拟信号，被LNA 822放大，并且然后被RF滤波器823过滤。经过滤的模拟信号然后被I/Q频率转换器824上变频(例如，从基带频率上变频到载波频率)。例如，尽管为了简单起见未在图8A中示出，但I/Q频率转换器824可以包括用于使用本地振荡器信号LO(I)对同相信号分量进行上变频的第一混频器，并且可以包括用于使用本地振荡器信号LO(Q)对正交信号分量进行上变频的第二混频器。经上变频的信号可以被VGA 825和PA 826放大以便经由天线860向卫星300传输。
对于其它的实现方式，可以组合和/或省略模拟发射机820的一个或多个组件。对于一个示例，可以在单个放大器电路内实现VGA 825和PA 826。对于另一个示例，可以用另一个合适的滤波器替换RF滤波器823。
参考图3和8A两者，尽管为了简单起见未被示出，但前向路径FP(1)-FP(N)中的每个前向路径FP可以包括脉冲成形滤波器(PSF)，并且模拟接收机810可以包括信道选择滤波器(CSF)。由于由PSF造成的符号间干扰(ISI)，PSF可能使APSK信号在被相应的PA 316放大之前失真。模拟接收机810中的CSF可以从所接收的卫星信号中移除该ISI。因此，对于至少一些示例实现方式，PSF和CSF可以一起构成减少不可取的ISI的奈奎斯特滤波器。奈奎斯特滤波器的操作是公知的，并且因此不在本文中提供对其的详细描述。
如上面提到的，将PA 316(1)-316(N)中的一个或多个PA 316的操作点设置或者动态地调整为最优操作点(例如，位于图7A中描绘的操作区域702中)可能是可取的。因此，根据示例实现方式，用户终端(诸如UT400)可以向卫星300发送校准信号。校准信号可以指示例如落在图7A中描绘的操作区域702中的PA 316(1)-316(N)的目标操作点。对于一些方面，校准信号可以是至少部分地基于由失真后电路831生成的校正信号的。卫星300可以使用校准信号来将PA 316(1)-316(N)中的一个或多个PA 316的操作点设置和/或动态地调整为目标操作点。
例如，图8B是可以被用在用户终端(诸如图4的UT 400)内的收发机801的方框图。除了图8B的基带处理器840被示出包括卫星校准电路846之外，收发机801包括图8A的收发机800的全部组件。卫星校准电路846可以接收由失真后电路831生成的校正信号，并且使用校正信号来生成卫星校准信号847。可以经由模拟发射机820和天线860将卫星校准信号847发送给卫星300。对于一些方面，可以随TX DATA一起将卫星校准信号847发送给卫星300。对于其它的方面，可以作为单独的控制信号将卫星校准信号847发送给卫星300。卫星300可以使用卫星校准信号847来将PA 316(1)-316(N)中的一个或多个PA 316的操作点设置和/或动态地调整为例如落在图7A中描绘的操作区域702内。
图9描绘了可以是图8A-8B的失真后电路831的一种实现方式的失真后电路900。失真后电路900被示出包括参考信号生成器910、压缩确定电路920、校正信号生成器930和补偿器940。参考信号生成器910可以生成包括参考比率信号分量和参考相位信号分量的参考信号911。参考比率信号分量可以指示如上面描述的参考比率γREF的值。参考相位信号分量可以指示图6A的参考星座图600的点601和602的相位值。对于一些实现方式，参考信号911可以指示参考比率信息和参考相位信息。例如，参考信号911的参考比率信号分量可以指示与参考星座图600相关联的参考幅度值A1-A2和/或参考半径值R1-R2，并且参考信号911的参考相位信号分量可以指示图6A的参考星座图600的点601(1)-601(4)和602(1)-602(12)的参考相位值。
压缩确定电路920可以生成包括失真的比率信号分量和失真的相位信号分量的失真信号921。失真的比率信号分量可以指示如上面描述的失真的比率γDST的值。失真的相位信号分量可以指示图6C的失真的星座图660的点601’和602’的相位值。因此，对于一些实现方式，失真信号921可以指示失真的比率信息和失真的相位信息。例如，失真信号921的失真的比率信号分量可以指示与失真的星座图650相关联的失真的幅度值A1’-A2’和/或失真的半径值R1’-R2’，并且失真信号921的失真的比率相位分量可以指示图6C的失真的星座图660的点601(1)-601(4)和602(1)-602(12)的失真的相位值。
更具体地说，压缩确定电路920可以接收数字信号，并且然后可以确定被调制到所接收的APSK信号上的符号已经被压缩和/或旋转的量。对于一些实现方式，压缩确定电路920可以从数字信号中确定分别与被映射到失真的星座图650的内环610上的点601的符号和被映射到失真的星座图650的外环620上的点602的符号相对应的幅度值A1’和A2’。可以使所确定的幅度值A1’和A2’分别与图6B的失真的星座图650的内环610的半径R1’和外环620的半径R2’相互关联。压缩确定电路920可以基于与被映射到内环610上的点601的符号相关联的I信号分量和Q信号分量的大小将R1’的值确定为并且可以基于与被映射到外环620上的点602的符号相关联的I信号分量和Q信号分量的大小将R2’的值确定为压缩确定电路920然后可以将失真的比率的值确定为γDST＝R2’/R1’，并且在失真的比率信号分量中指示γDST的值。
压缩确定电路920还可以确定由卫星300中的相应的PA 316的非线性特性产生的数字信号中的相位旋转的量。如在上面关于图6C描述的，产生的相位失真可能使内环610上的点601和外环620上的点602不可取地绕星座图I轴和Q轴旋转，其转而可能使UT 400确定所接收的APSK信号的相位角度更困难。因此，根据示例实现方式，压缩确定电路920还可以确定由相位失真造成的旋转的角度，并且然后在失真的相位信号分量中指示所确定的旋转角度。
校正信号生成器930可以至少部分地基于由参考信号生成器910提供的参考信号911和由压缩确定电路920提供的失真信号921生成校正信号931。校正信号931可以包括指示所接收的信号的幅度失真的量的第一信号分量，并且可以包括指示所接收的信号的相位失真的量的第二信号分量。
更具体地说，对于一些实现方式，校正信号生成器930可以基于参考比率(γREF)与失真的比率(γDST)之间的比较生成幅度校正信号，并且可以基于参考相位信号与失真的相位信号之间的比较生成相位校正信号。幅度校正信号和相位校正信号可以一起构成校正信号931。对于至少一些示例实现方式，校正信号931可以是形式的信号，其中，x(t)可以表示校正信号y(t)的幅度分量，并且可以表示校正信号y(t)的相位分量。
在补偿器940中将校正信号931与所接收的数字信号混合在一起(例如，组合)以生成经失真补偿的信号。更具体地说，将校正信号931与数字信号混合可以调整所接收的数字信号的幅度(例如，星座图点的半径R)和/或可以调整所接收的数字信号的相位(例如，星座图点的角度Φ)。例如，如果所接收的数字信号携带被映射到内环610上的点601的符号，则校正信号931可以将数字信号的幅度调整与R1与R1’之间的差异相对应的第一量；如果所接收的数字信号携带被映射到外环620上的点602的符号，则校正信号931可以将数字信号的幅度调整与R2与R2’之间的差异相对应的第二量。换句话说，如果所接收的数字信号的幅度处在与点601相对应的第一范围内，则可以将幅度增大第一量；如果所接收的数字信号的幅度处在与点602相对应的第二范围内，则可以将幅度增大第二量。校正信号931还可以将数字信号的相位调整由用于被映射到星座图600的内环610上的点601或者外环620上的点602的符号的相位调整信号指示的量。
在一些方面中，补偿器940可以通过调整数字信号的增益来调整数字信号的幅度，并且可以通过延迟数字信号来调整数字信号的相位。
应当指出的是，在本文中关于示例实现方式描述的失真后技术不需要使用维他里扩张来线性化从卫星300接收的信号。由于将维他里扩张用于失真后减少可能消耗比用户终端(诸如UT 400)内可用的处理资源更多的处理资源，所以这可能是有利的。例如，尽管维他里扩张可以被用于对LTE信号的失真后减少，但例如由于卫星信号通常具有为比LTE信号更大的数量级的带宽(例如，用于卫星信号的250MHz带宽对用于LTE信号的20MHz带宽)，所以维他里扩张不是非常适于对接收的卫星信号的失真后减少。
图10是根据示例实现方式的用户终端1000的方框图。出于本文中的讨论的目的，用户终端1000可以是图4的用户终端400的一种实现方式，可以包括图8A的收发机800或者图8B的模拟接收机810，和/或可以包括图9的失真后电路900。
用户终端1000包括至少一个天线1010、双工器1012、模拟接收机810、模拟发射机820、处理器1020和存储器1032。天线1010可以是图4的天线410的一个示例，双工器1012可以是图4的双工器412的一个示例，处理器1020可以是图4的控制处理器420的一个示例，并且存储器1032可以是图4的存储器432的一个示例。存储器1032可以包括用于存储与图6A的参考星座图600相关联的半径信息、半径比率信息、幅度值和/或相位值的参考星座图信息存储库1032A。
存储器1032可以包括可以存储以下软件模块(SW)的非暂时性计算机可读存储介质(例如，一个或多个非易失性存储器单元(诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器等))：
●失真的比率确定SW模块1032B，其用于例如如针对图11和12的一个或多个操作描述的确定与图6B的失真的星座图650相关联的失真的比率(γDST)(例如，用于确定所接收的信号的幅度值A1’和A2’分别与预期的幅度值A1和A2相差的量)；
●失真的相位确定SW模块1032C，其用于例如如针对图11和12的一个或多个操作描述的确定被映射到图6C的失真的星座图660的符号的失真的相位(例如，用于确定由卫星300中的放大器失真造成的星座图的旋转的角度)；
●校正信号生成SW模块1032D，其用于例如如针对图11和12的一个或多个操作描述的至少部分地基于所确定的失真的比率与参考比率之间的比较和/或至少部分地基于失真的相位信息与参考相位信息之间的比较生成校正信号931；
●信号混合SW模块1032E，其用于例如如针对图11和12的一个或多个操作描述的至少部分地基于所接收的卫星信号和校正信号931的组合生成经失真补偿的信号；以及
●解调SW模块1032F，其用于例如如针对图11和12的一个或多个操作描述的解调经失真补偿的信号以恢复从卫星300发送的数据。
每个软件模块包括指令，指令在被处理器1020执行时使用户终端1000执行对应的功能。存储器1032的非暂时性计算机可读介质因此包括用于执行图11和12的操作的全部或者一部分的指令。
处理器1020可以是能够执行被存储在用户终端1000中(例如，在存储器1032内)的一个或多个软件程序的脚本或者指令的任何合适的一个或多个处理器。例如，处理器1020可以执行用于存储与图6A的参考星座图600相关联的半径信息、半径比率信息、幅度值和/或相位值的参考星座图信息存储库1031。处理器1020可以执行用于确定与图6B的失真的星座图650相关联的失真的比率(γDST)(例如，用于确定所接收的信号的幅度值A1’和A2’分别与预期的幅度值A1和A2相差的量)的失真的比率确定SW模块1032B。处理器1020可以执行用于确定被映射到图6C的失真的星座图660的符号的失真的相位(例如，用于确定由卫星300中的放大器失真造成的星座图的旋转的角度)的失真的相位确定SW模块1032C。处理器1020可以执行用于至少部分地基于所确定的比率与参考比率之间的比较和/或至少部分地基于所确定的相位信息与参考相位信息之间的比较生成校正信号931的校正信号生成SW模块1032D。处理器1020可以执行用于至少部分地基于所接收的卫星信号和校正信号931的组合生成经失真补偿的信号的信号混合SW模块1032E。处理器1020可以执行用于解调经失真补偿的信号以恢复从卫星300发送的数据的解调SW模块1032F。
图11是描绘用于减少从卫星300接收的APSK信号的幅度失真的示例操作1100的说明性的流程图。示例操作1100可以被图10中描绘的用户终端(UT)1000执行。首先，UT 1000从卫星300接收信号，信号包括被映射到包括被布置在内环中和外环中的多个点的星座图的经APSK调制的符号(1102)。对于一些实现方式，UT 1000可以使用图8A的模拟接收机810从卫星300接收信号。然后，UT 1000基于所接收的经APSK调制的符号确定星座图的内环的半径与星座图的外环的半径之间的比率(1104)。对于一些实现方式，UT 1000可以通过执行图10的失真的比率确定SW模块1032B确定比率。对于其它的实现方式，UT 1000可以使用图9的压缩确定电路920确定比率。
更具体地说，UT 1000可以通过确定与被映射到星座图的内环上的点的符号相对应的所接收的信号的第一幅度值(1104A)、通过确定与被映射到星座图的外环上的点的符号相对应的所接收的信号的第二幅度值(1104B)和用第二幅度值除第一幅度值(1104C)来确定比率。对于一些实现方式，UT 1000可以使用图8A的失真后电路831和/或通过执行图10的失真的比率确定SW模块1032C，确定所接收的信号的第一幅度值，可以确定所接收的符号的第二幅度值，并且可以用第二幅度值除第一幅度值。
接下来，UT 1000至少部分地基于所确定的比率与参考比率之间的比较生成校正信号(1106)。对于一些实现方式，UT 1000可以通过执行图10的校正信号生成SW模块1032D生成校正信号。对于其它的实现方式，UT 1000可以使用图9的校正信号生成器930生成校正信号。
然后，UT 1000可以至少部分地基于校正信号对所接收的信号的幅度失真进行补偿(1108)。UT 1000可以通过将校正信号与所接收的信号混合以生成经失真补偿的信号对所接收的信号的幅度失真进行补偿(1108A)。对于一些实现方式，UT 1000可以通过执行图10的信号混合SW模块1032E对所接收的信号的幅度失真进行补偿。对于其它的实现方式，UT1000可以使用图9的补偿器940对所接收的信号的幅度失真进行补偿。
然后，UT 1000可以解调经失真补偿的信号以恢复从卫星300发送的数据(1110)。对于一些实现方式，UT 1000可以通过执行图10的解调SW模块1032F对经失真补偿的信号进行解调。对于其它的实现方式，UT 1000可以使用图8A的解调电路842对经失真补偿的信号进行解调。
图12是描绘用于减少从卫星300接收的APSK信号的幅度和相位失真两者的另一个示例操作1200的说明性的流程图。示例操作1200可以被图10中描绘的用户终端(UT)1000执行。首先，UT 1000从卫星300接收信号，信号包括被映射到包括被布置在内环中和外环中的多个点的星座图的经APSK调制的符号(1202)。对于一些实现方式，UT 1000可以使用图8A的模拟接收机810从卫星300接收信号。UT 1000可以基于所接收的经APSK调制的符号确定星座图的内环的半径与星座图的外环的半径之间的比率(1204)。对于一些实现方式，UT 1000可以通过执行图10的失真的比率确定SW模块1032B确定比率。对于其它的实现方式，UT1000可以使用图9的压缩确定电路920确定比率。
然后，UT 1000可以确定所接收的经APSK调制的符号的相位信息(1206)，并且可以将所确定的相位信息与参考相位信息进行比较(1208)。对于一些实现方式，UT 1000可以通过执行图10的失真的相位确定SW模块1032C确定所接收的经APSK调制的符号的失真的相位信息。对于其它的实现方式，UT 1000可以使用图9的压缩确定电路920确定所接收的经APSK调制的符号的相位信息。
接下来，UT 1000可以至少部分地基于所确定的比率与参考比率之间的比较和/或至少部分地基于所确定的失真的相位信息与参考相位信息之间的比较生成校正信号(1210)。对于一些实现方式，UT 1000可以通过执行图10的校正信号生成SW模块1032D生成校正信号。对于其它的实现方式，UT 1000可以使用图9的校正信号生成器930生成校正信号。
然后，UT 1000可以至少部分地基于校正信号对所接收的信号的幅度和相位失真进行补偿(1212)。对于一些实现方式，UT 1000可以通过执行图10的信号混合SW模块1032E对所接收的信号的幅度和相位失真进行补偿。对于其它的实现方式，UT 1000可以使用图9的补偿器940对所接收的信号的幅度和相位失真进行补偿。
然后，UT 1000可以解调经失真补偿的信号以恢复从卫星300发送的数据(1214)。对于一些实现方式，UT 1000可以通过执行图10的解调SW模块1032F对经失真补偿的信号进行解调。对于其它的实现方式，UT 1000可以使用图8A的解调电路842对经失真补偿的信号进行解调。
图13示出了被表示为一系列相互关联的功能性模块的示例卫星或者装置1300。至少在一些方面中，用于接收信号的模块1301可以例如与如本文中讨论的处理器(例如，处理器1020)相对应，信号包括被映射到包括被布置在内环中和外环中的多个点的星座图的经APSK调制的符号。至少在一些方面中，用于基于所接收的经APSK调制的符号确定星座图的内环的半径与星座图的外环的半径之间的比率的模块1302可以例如与如本文中讨论的处理器(例如，处理器1020)相对应。至少在一些方面中，用于确定所接收的经APSK调制的符号的相位信息的模块1303可以例如与如本文中讨论的处理器(例如，处理器1020)相对应。至少在一些方面中，用于至少部分地基于所确定的比率与参考比率之间的比较和至少部分地基于所确定的相位信息与参考相位信息之间的比较生成校正信号的模块1304可以例如与如本文中讨论的处理器(例如，处理器1020)相对应。至少在一些方面中，用于至少部分地基于校正信号对所接收的信号的失真进行补偿的模块1305可以例如与如本文中讨论的处理器(例如，处理器1020)相对应。至少在一些方面中，用于解调经失真补偿的信号以恢复从卫星发送的数据的模块1306可以例如与如本文中讨论的处理器(例如，处理器1020)相对应。至少在一些方面中，用于生成指示卫星内的功率放大器的目标操作点的校准信号的模块1307可以例如与如本文中讨论的处理器(例如，处理器1020)相对应。
图13的模块的功能可以以与本文中的教导一致的各种方式来实现。在一些设计中，这些模块的功能可以被实现为一个或多个电气组件。在一些设计中，这些方框的功能可以被实现为包括一个或多个处理器组件的处理系统。在一些设计中，这些模块的功能可以例如使用一个或多个集成电路(例如，ASIC)的至少一部分来实现。如本文中讨论的，集成电路可以包括处理器、软件、其它的相关的组件或者其某种组合。因此，不同的模块的功能可以例如被实现为集成电路的不同的子集、软件模块的集合的不同的子集或者其组合。此外，将意识到的是，(例如，集成电路的和/或软件模块的集合的)给定的子集可以提供一个以上的模块的功能的至少一部分。
另外，由图13表示的组件和功能以及本文中描述的其它的组件和功能可以使用任何合适的单元来实现。这样的单元也可以至少部分地使用如本文中教导的对应的结构来实现。例如，在上面结合“用于”图13的组件“的模块”描述的组件还可以与被类似地指定的“用于”功能“的单元”相对应。因此，在一些方面中，这样的单元中的一个或多个单元可以使用处理器组件、集成电路或者如本文中教导的其它合适的结构中的一项或多项来实现。
本领域的技术人员将意识到的是，可以使用各种各样的不同的技术和工艺中的任一种技术和工艺来表示信息和信号。例如，可以由电压、电流、电磁波、磁场或者粒子、光场或者粒子或者其任意组合表示可以贯穿上面的描述被引用的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片。
进一步地，本领域的技术人员将意识到的是，结合本文中公开的方面描述的各种说明性的逻辑方框、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或者这两者的组合。为了清楚地说明硬件与软件的该可互换性，已经在上面一般地按照它们的功能描述了各种说明性的组件、方框、模块、电路和步骤。这样的功能被实现为硬件还是软件取决于特定的应用和被施加到总体系统的设计约束。技术人员可以针对每个特定的应用以变通的方式实现所描述的功能，但这样的实现决策不应当被解释为导致背离本公开内容的范围。
结合本文中公开的方面描述的方法、序列或者算法可以直接地用硬件、用被处理器执行的软件模块或者用这两者的组合来体现。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或者本领域中已知的任何其它形式的存储介质中。示例性存储介质被耦合到处理器以使得处理器可以从存储介质读取信息和向存储介质写信息。在替代的方案中，存储介质可以是处理器的组成部分。
因此，本公开内容的一个方面可以包括一种体现用于非地球同步卫星通信系统中的时间和频率同步的方法的非暂时性计算机可读介质。术语“非暂时性”不排除任何物理存储介质或者存储器，并且具体地说不排除动态存储器(例如，常规的随机存取存储器(RAM))，而是仅排除关于介质可以被解释为暂时性传播信号的解释。
尽管前述公开内容示出了说明性的方面，但应当注意的是，可以在本文中作出各种变更和修改，而不背离所附权利要求的范围。除非明确地另外指出，否则根据本文中描述的方面的方法权利要求的功能、步骤或者动作不需要按照任何特定的次序被执行。此外，尽管可以以单数形式描述或者要求保护元素，但除非明确地指出限于单数，否则预期了复数。因此，本公开内容不限于所说明的示例，并且用于执行本文中描述的功能的任何单元被包括在本公开内容的方面中。

Claims (30)

1.一种用于减少使用幅度相移键控(APSK)调制的卫星信号的失真的方法，所述方法被接收机执行并且包括：
从卫星接收信号，所述信号包括被映射到包括被布置在内环中和外环中的多个点的星座图的经APSK调制的符号；
基于所接收的经APSK调制的符号确定所述星座图的所述内环的半径与所述星座图的所述外环的半径之间的比率；
至少部分地基于所确定的比率与参考比率之间的比较生成校正信号；以及
至少部分地基于所述校正信号对所接收的信号的失真进行补偿。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述比率包括：
确定所接收的信号的与被映射到所述星座图的所述内环上的点的符号相对应的第一幅度值；
确定所接收的信号的与被映射到所述星座图的所述外环上的点的符号相对应的第二幅度值；以及
用所述第一幅度值除所述第二幅度值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考比率对于所述接收机是已知的，并且指示所述内环的半径与所述外环的半径的预期的比率。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述校正信号指示所述卫星内的功率放大器的操作点。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述补偿包括：
将所述校正信号与所接收的信号混合以生成经失真补偿的信号。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
解调所述经失真补偿的信号以恢复从所述卫星发送的数据。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述校正信号还包括：
确定所接收的经APSK调制的符号的相位信息；以及
将所确定的相位信息与参考相位信息进行比较，所述校正信号还至少部分地基于所确定的相位信息与所述参考相位信息之间的所述比较。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述校正信号包括指示所接收的信号的幅度失真的量的第一信号分量和指示所接收的信号的相位失真的量的第二信号分量。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
生成指示所述卫星内的至少一个功率放大器的目标操作点的校准信号；以及
将所述校准信号发送给所述卫星，所述校准信号命令所述卫星调整所述至少一个功率放大器的操作点。
10.一种用于减少使用幅度相移键控(APSK)调制的卫星信号的失真的用户终端，所述用户终端包括：
一个或多个处理器；以及
存储器，其被配置为存储计算机程序，所述计算机程序由所述一个或多个处理器可执行以进行以下操作：
从卫星接收信号，所述信号包括被映射到包括被布置在内环中和外环中的多个点的星座图的经APSK调制的符号；
基于所接收的经APSK调制的符号确定所述星座图的所述内环的半径与所述星座图的所述外环的半径之间的比率；
至少部分地基于所确定的比率与参考比率之间的比较生成校正信号；以及
至少部分地基于所述校正信号对所接收的信号的失真进行补偿。
11.根据权利要求10所述的用户终端，其中，所述用于确定所述比率的计算机程序由所述一个或多个处理器可执行以进行以下操作：
确定所接收的信号的与被映射到所述星座图的所述内环上的点的符号相对应的第一幅度值；
确定所接收的信号的与被映射到所述星座图的所述外环上的点的符号相对应的第二幅度值；以及
用所述第二幅度值除所述第一幅度值。
12.根据权利要求10所述的用户终端，其中，所述参考比率对于所述用户终端是已知的，并且指示所述内环的半径与所述外环的半径的预期的比率。
13.根据权利要求10所述的用户终端，其中，所述校正信号指示所述卫星内的功率放大器的操作点。
14.根据权利要求10所述的用户终端，其中，所述用于对所述失真进行补偿的计算机程序由所述一个或多个处理器可执行以进行以下操作：
将所述校正信号与所接收的信号混合以生成经失真补偿的信号。
15.根据权利要求14所述的用户终端，还包括由所述一个或多个处理器可执行以进行以下操作的计算机程序：
解调所述经失真补偿的信号以恢复从所述卫星发送的数据。
16.根据权利要求10所述的用户终端，其中，所述用于生成所述校正信号的计算机程序由所述一个或多个处理器可执行以进行以下操作：
确定所接收的经APSK调制的符号的相位信息；以及
将所确定的相位信息与参考相位信息进行比较，所述校正信号还至少部分地基于所确定的相位信息与所述参考相位信息之间的所述比较。
17.根据权利要求16所述的用户终端，其中，所述校正信号包括指示所接收的信号的幅度失真的量的第一信号分量和指示所接收的信号的相位失真的量的第二信号分量。
18.一种用于减少使用幅度相移键控(APSK)调制的卫星信号的失真的用户终端，所述用户终端包括：
用于从卫星接收信号的单元，所述信号包括被映射到包括被布置在内环中和外环中的多个点的星座图的经APSK调制的符号；
用于基于所接收的经APSK调制的符号确定所述星座图的所述内环的半径与所述星座图的所述外环的半径之间的比率的单元；
用于至少部分地基于所确定的比率与参考比率之间的比较生成校正信号的单元；以及
用于至少部分地基于所述校正信号对所接收的信号的失真进行补偿的单元。
19.根据权利要求18所述的用户终端，其中，所述用于确定所述比率的单元将进行以下操作：
确定所接收的信号的与被映射到所述星座图的所述内环上的点的符号相对应的第一幅度值；
确定所接收的信号的与被映射到所述星座图的所述外环上的点的符号相对应的第二幅度值；以及
用所述第二幅度值除所述第一幅度值。
20.根据权利要求18所述的用户终端，其中，所述参考比率对于所述用户终端是已知的，并且指示所述内环的半径与所述外环的半径的预期的比率。
21.根据权利要求18所述的用户终端，其中，所述用于补偿的单元将进行以下操作：
将所述校正信号与所接收的信号混合以生成经失真补偿的信号。
22.根据权利要求21所述的用户终端，还包括：
用于解调所述经失真补偿的信号以恢复从所述卫星发送的数据的单元。
23.根据权利要求18所述的用户终端，其中，所述用于生成所述校正信号的单元将还进行以下操作：
确定所接收的经APSK调制的符号的相位信息；以及
将所确定的相位信息与参考相位信息进行比较，所述校正信号还至少部分地基于所确定的相位信息与所述参考相位信息之间的所述比较。
24.根据权利要求23所述的用户终端，其中，所述校正信号包括指示所接收的信号的幅度失真的量的第一信号分量和指示所接收的信号的相位失真的量的第二信号分量。
25.一种存储计算机程序的非暂时性计算机可读介质，所述计算机程序由用户终端的一个或多个处理器可执行以通过执行包括以下各项的操作减少使用幅度相移键控(APSK)调制的卫星信号的失真：
从卫星接收信号，所述信号包括被映射到包括被布置在内环中和外环中的多个点的星座图的经APSK调制的符号；
基于所接收的经APSK调制的符号确定所述星座图的所述内环的半径与所述星座图的所述外环的半径之间的比率；
至少部分地基于所确定的比率与参考比率之间的比较生成校正信号；以及
至少部分地基于所述校正信号对所接收的信号的失真进行补偿。
26.根据权利要求25所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述参考比率对于所述接收机是已知的，并且指示所述内环的半径与所述外环的半径的预期的比率。
27.根据权利要求25所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述校正信号指示所述卫星内的功率放大器的操作点。
28.根据权利要求25所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述用于进行补偿的计算机程序由所述一个或多个处理器可执行以执行还包括以下各项的操作：
将所述校正信号与所接收的信号混合以生成经失真补偿的信号。
29.根据权利要求28所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述计算机程序由所述一个或多个处理器可执行以执行还包括以下各项的操作：
解调所述经失真补偿的信号以恢复从所述卫星发送的数据。
30.根据权利要求25所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述用于生成所述校正信号的计算机程序由所述一个或多个处理器可执行以执行还包括以下各项的操作：
确定所接收的经APSK调制的符号的相位信息；以及
将所确定的相位信息与参考相位信息进行比较，所述校正信号还至少部分地基于所确定的相位信息与所述参考相位信息之间的所述比较。
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