一种卫星多波束中的波束选择构架及实现方法

为了以少量卫星载荷设备在广阔的服务区内提供高增益的通信链路，针对多波束通信卫星提出了一种星上收发波束选择的载荷构架及其实现方法。载荷构架分为波束分组与选择模块，实现方法则利用了收发无源设备的频率响应。通过控制前后端有源设备的混频本振，使上行接收波束和下行发射波束能够工作于多波束天线覆盖区内的任意位置。通过波束指向轮循，以低于波束数量的转发器实现了卫星在广大覆盖区内的高增益通信。分析结果表明，相比同样波束规模的多波束卫星，采用所提载荷架构的多波束卫星能够大幅降低载荷重量、功耗及热耗，提高转发器使用效率；相比同样承载规模的多波束卫星，能够大幅提高每个波束的传输性能及整星的吞吐量。     

TD-SCDMA系统中一种快速的下行波束形成技术

利用阵列天线系统接收信号的自相关矩阵的最大特征值所对应的本征向量的信号处理(PSM)思想，提出一种适用于TD—SCDMA系统的快速下行波束形成技术。此方法利用各个用户的扩频码进行目标用户的数据分离，并用迭代的方法代替用户信号的自相关矩阵的特征分解，降低了计算复杂度。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

基于压缩感知的大规模MIMO下行信道状态信息获取

信道状态信息（Channel State Information,CSI）对于大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）发挥高性能至关重要。但在上下行传输信道不存在互易性的频分双工（Frequency Division Duplex,FDD）制式下,若采用传统的信道估计方法会给CSI的获取带来巨大的导频开销和计算量。考虑利用大规模 MIMO 信道的虚角域稀疏性来减少获取CSI所需开销,在此基础上进一步研究了大规模 MIMO 正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统中各子载波信道在虚角域的共同稀疏特性和稀疏支撑集的时间相关特性,达到降低信道维度的目的,则大大减少了基站对 CSI 获取所需的资源开销。同时,为了降低信道稀疏支撑集信息获取所需的导频开销和提高信息的时效性,利用压缩感知技术对支撑集进行估计。仿真结果验证了所提方案性能的优越性。     

QAM-OFDM雷达通信共享信号长时间相参积累算法

QAM-OFDM(Quadrature Amplitude Modulation-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)雷达通信共享信号因携带随机通信信息，其脉压旁瓣的随机性较大，类似噪声的影响。针对该问题，采用基于Keystone变换的长时间相参积累算法抑制其旁瓣。在共享信号模型的基础上，分析了其脉压旁瓣受随机通信信息的影响以及采用长时间相参积累抑制其旁瓣的可行性，然后采用Keystone变换校正其长时间相参积累产生的距离单元走动，并进行多普勒模糊补偿处理。理论分析和仿真结果表明，该方法使得回波能量积累集中，能有效实现共享信号脉压旁瓣的抑制。     

基于FPGA的TDM FIR数字滤波器的设计及硬件实现

介绍了一种可实现对高速率、高采样率信号进行实时处理的滤波器——TDM（Time-Domain Multiplexing）FIR数字滤波器的设计方法，并且给出了一个32阶的高速实时TDM FIR数字滤波器的软件仿真及硬件实现过程。     

莱斯衰落中多用户大规模MIMO系统的安全通信

研究了莱斯衰落信道中多用户集中式大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统的安全通信问题。基站利用上行训练获取信道状态信息，之后利用最大比传输波束成形算法进行下行数据传输。基于随机矩阵理论，分别分析了合法用户和窃听者的信息速率表达式，从而得到了遍历安全速率的闭合表达式。基于获得的结果，进一步分析了极端莱斯K因子和无限发送数据功率下系统的极限安全性能。最后，通过不同条件下的实验仿真设计，验证了系统的安全性能，同时证实了所得结果的正确性。     

多波束形成技术研究

讨论了跟踪与数据中继卫星系统 (TDRSS)中关于多波束形成的算法 ,优选的有LMS自适应方式和相位调整自适应方式 ;并简单介绍了波束控制和波束形成的实现     

面向用户随机分布的NOMA-卫星通信网络性能分析

针对基于正交多址接入（Orthogonal Multiple Access，OMA）技术的卫星通信网络资源利用率低的问题，提出了一种基于功率域非正交多址接入（Non-orthogonal Multiple Access，NOMA）技术的上行链路卫星通信方案。该方案在用户随机分布的前提下，利用最大或受限的发送功率同时同频发送信息给卫星节点，并采用串行干扰消除（Successive Interference Cancellation,SIC）方法提取各用户信息。通过构建用户随机位置信息与波束增益关系，分析了用户分布对系统性能的影响。通过仿真验证了基于NOMA技术的卫星上行通信网络在系统遍历容量方面具有的优势，并分析了关键参数对系统性能的影响。     

利用双正交小波变换优化G3-PLC系统性能

为了提高G3-PLC(G3-Power Line Communication)在复杂信道环境下通信的可靠性，提出了基于双正交小波变换的正交频分复用（Discrete Wavelet Transform-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,DWT-OFDM）。通过双正交小波变换减小复杂信道环境下G3-PLC通信系统中OFDM载波间干扰，并通过合理减少循环前缀，优化传输效率，降低峰均比。在DWT-OFDM的G3-PLC系统中，通过不同小波基性能分析与对比，利用bior6.8双正交小波基进行系统性能优化。将DWT-OFDM的G3-PLC系统在实际电力线噪声库环境下进行实验分析，仿真结果表明，在平均误码率为10-3量级时，性能有5 dB左右提升，通信效率由40%提高至54%；结合限幅法，峰均比由11 dB降低至8 dB，通信性能极大优于基于FFT-OFDM的G3-PLC系统。     

基于多维频谱地图的干扰规避

针对复杂电磁环境下卫星移动通信系统可靠通信需求，利用频谱地图多维数据呈现优势，提出了基于多维频谱地图的干扰规避方法。通过建立卫星移动通信系统波束、时隙、子频带、干扰强度等多维信息关联的频谱地图，利用数据挖掘方法对频谱可用情况进行预测，基于预测结果及用户QoS(Quality of Service)需求生成干扰规避策略，通过星地联合频谱资源调配实现系统干扰规避。该方法为卫星移动通信系统干扰规避提供了一种全新的思路，可提升卫星移动通信系统干扰防护能力。