上海交通大学无线通信技术研究所

1. 单位介绍

上海交通大学“无线通信技术研究所”是上海交通大学通信与电子系统博士点、信息与通信工程博士后流动站下的一个重要研究机构。目前该研究所已经形成了一个无线通信与数字媒体相关的学科基地和科研大平台，实验室总面积超过1500平方米，拥有先进的通信技术研究开发设备和开发软件。无线通信技术研究所拥有六名博士生导师，六名硕士生导师，十几名年轻教师骨干，有四名在站博士后，三十多位博士生，六十多名硕士生，先后承担过多个国家863、973项目和国家自然科学基金项目以及国际、国内合作开发项目。在无线通信方向上的优势研究领域包括：数字电视传输技术、宽带多媒体通信技术、先进的信道编码与调制技术、宽带CDMA技术、OFDM技术和Turbo码理论等。并与国际知名的无线网络专家保持长期的合作与交流。

2. 技术和产品介绍

2.1 参赛方案：基于融合网络的低成本小型化移动平台信息推送系统

系统组成：前端系统；卫星广播传输系统；融合终端；双向通信系统。

2.1.1 卫星广播传输系统

本方案使用L波段卫星作为信息推送主用手段，利用成熟的商用解调芯片进行解调，并且利用商用智能终端进行业务呈现和终端控制，极大的降低了系统成本和体积。

2.1.2 系统反馈及重传方案：

为提高信息推送质量，本方案利用双向通信系统作为信息确认和重传通道。主要包括：

（1）基于蜂窝网络：融合终端接收卫星数据，利用蜂窝网络发送反馈信息及接收重传数据；

（2）基于专用通信系统：融合终端接收卫星数据，可以利用短波、超短波等专用通信手段向基站发送反馈信息及接收重传数据。本方案目前集成了基于物联网的双向通信系统（Off-grid系统），Off-grid系统具有质量小、通信距离远、成本低的特征。

2.1.3终端组成：

融合终端重量：小于550g，天线尺寸：小于15*13*5cm，终端尺寸：小于10*10*3cm，待机平均功耗：不大于100mW，业务推送速率：大于2Mbps，端到端业务推送时延：小于1分钟，业务推送误码率：优于1e-6，平台移动速度：最高可达120km/h。

Off-grid模块，质量小于200g，终端尺寸：小于15*10*2cm，待机平均功耗：小于50mW，通信距离：大于5km，通信数据率：大于1Mbps，通信误码率：优于1e-6。

2.1.4 应用方式

系统的终端有两种应用场景：

首先是融合终端与手机终端近距离直连：车、船等运动载体上，融合终端接收卫星数据，利用wifi分发至多个用户手机上；不同用户利用wifi，向融合终端发送反馈信息；融合终端利用双向通信系统向前端发送反馈并接收重传数据。

其次是融合终端与手机终端远距离多跳连接：融合终端接收卫星数据，利用off-grid等专用通信系统分发至其他多个用户手机上；不同用户利用off-grid系统，向融合终端或者前端系统发送反馈信息；融合终端利用双向通信系统向前端发送反馈并接收重传数据。

2.2 方案特征：

Ø 基于卫星的融合网络推送系统；

Ø 先进接收信号处理技术；

Ø 多路由ARQ-Raptor码设计；

Ø 低成本小型化终端设计；

2.3 关键技术及创新点：

Ø 全数字接收机符号定时环路同步算法；

利用内插选择最佳采样点，利用下采样更新最佳采样点位置。卫星信道干扰严重时仍能保持较好的性能，结构简单，便于硬实现。

Ø 基于正交幅度的优化解调算法；

对解调软值表做分块压缩、合并；接收QAM信号按索引获取解调软值。减少存储空间，硬件实现简单，保证误差精度。

Ø 多路由ARQ-Raptor码设计；

结合ARQ和喷泉编码的优势，适用于音视频流媒体广播和大规模数据分发业务。

Ø 基于软件无线电架构的小型化终端设计；

运用SDR技术，将多核DSP与ARM处理集成一体，辅以专用加速器，提供丰富的外设接口和资源，可以胜任不同应用场景的卫星终端共享一个单芯片解决方案，实现组合应用。

   以上创新点均已获得或正在申请国家专利。

2.4 主要应用场景：

Ø 军民共用：

利用卫星系统向边远地区推送视频广播业务，满足边疆及远海舰艇、岛礁上的解放军指战员们和渔民牧民们的精神文化需求，为野外出游的旅行者们提供便捷的服务。同相关部门合作，产生一定的经济及文化收益。

Ø 平战互用：

出现洪水。地震等自然灾害或其他突发事件，可以利用该平台快速广播相关信息；在战争时期，更换加密方式，可以及时有效的发送战场信息，并发布作战指令。

2.5 典型应用案例：舟山海洋渔业局，渔业信息推送