多波束移动卫星系统的自适应开环预编码方法

对于卫星移动通信系统,由于卫星与地面终端之间的相对运动以及星地间传输延迟,传统的基于理想信道信息的预编码方法是不适用的。针对这一问题,提出了一种基于开环信道估计的预编码方法。卫星端利用开环获取的部分信道信息实现多波束联合预编码,并导出了系统传输速率的闭合解析表达式。此外,为了克服强干扰环境下多波束预编码系统性能恶化问题,提出了一种自适应预编码传输方法。卫星发射机依据开环获得的慢时变用户位置信道信息和信道统计量信息,自适应地选择预编码方法或传统频率复用方法,实现最优的系统性能。理论分析和仿真结果表明,与传统的干扰抑制方法相比,所提方法能实现更优的系统性能,同时也克服了传统预编码方法的局限性。     

基于萤火虫算法的多中继功率分配

为了充分实现中继协作,降低多中继协作通信系统功率分配优化问题的计算复杂度,提出了基于萤火虫算法的多中继功率分配方案。在一定的总功率和节点功率约束下,以最大化平均信噪比为优化目标函数,建立了多中继协作系统的功率分配最优化模型。选取该目标函数作为萤火虫的适应度函数,用向量表示萤火虫的状态,该向量的维数为待分配源节点和中继节点的个数,通过萤火虫聚集得到种群中最好的萤火虫,即可获得渐进最优功率分配。仿真结果表明,与平均功率分配相比,基于萤火虫算法的功率分配方案能降低2.44%~6.17%的比特差错率,提高了系统性能。     

一种新的卫星智能天线自适应波束形成算法“

基于遗传算法提出了一种用于卫星智能天线的自适应波束形成算法,在遗传算法的变异操作中使用双变异概率,并将其与最优保留策略和内插交叉算子结合在一起使用,以此来克服传统遗传算法的早熟收敛问题,提高全局收敛能力和可靠性.仿真结果表明,提出的自适应波束形成算法具有良好的收敛性和抗干扰性能,可抵抗卫星通信系统中干扰信号的影响.     

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     

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。     

机间数据链系统的功率分配控制方法

针对想定战场中机间数据链网络通信模型的上行链路功率控制问题,采用了一种基于多目标灰狼算法(Multi-objective Grey Wolf Optimizer,MOGWO)的功率控制方法。将功率控制建模为多目标优化问题,以最小化上行链路中各节点功率、使各节点在接收机处的信干噪比值(Signal-to-Interference plus Noise Ratio,SINR)接近目标SINR和最小化通信时截获概率为多目标优化问题建立模型,利用MOGWO求解问题模型Pareto前沿,依据系统选解准则求得最佳解。结果表明,MOGWO、多目标粒子群算法、基于分解的多目标进化算法与多目标蚁狮算法所得解对应各节点SINR的平均标准偏差分别为0.096 8、0.354 4、1.090 0和0.308 3。在恒定功率方法下最远节点处SINR已不满足正常通信需求,验证了MOGWO功率控制方法有更好的稳定性与寻优能力。     

DSP在卫星测控多波束系统中的应用

本文介绍了卫星测控多波束系统DSP模块的设计以及功能实现,在DSP模块的设计中使用了两片TigerSHARCDSP芯片并行连接,在500ms内完成测向和波束合成权值的计算。高性能的DSP芯片和优越的阵列信号处理算法保证信号能够得到及时准确的处理,满足了系统的需求。     

电子侦察中的自适应多波束形成算法

阐述了一种适用于电子侦察等无源场合的两步自适应多波束形成算法,讨论了其成立条件并给出了详细的证明。该算法采用先估计空间信号源的方向和数量,再进行方向图综合。仿真结果表明,这种算法可大幅度改善干扰对消性能。     

波束成形在TD-LTE-A系统中的性能优化

TD-LTE系统中的波束成形（Beam Forming）会受到收、发天线不对称性的影响。TD-LTE-Advanced（TD-LTE-A）系统中使用上行多天线发送可以解决天线不对称性的问题,因此需要对其分析以优化Beam Forming的性能。通过对上行多天线的信道状态信息（CSI）做特征值（SVD）分解,指出了Beam Forming对下行信噪比（SNR）的改善。针对Beam Forming模式下SNR和链路质量指示（CQI）的差异,提出了一种优化链路自适应的方法。数值仿真验证了优化后的TD-LTE-A相比TD-LTE的Beam Forming吞吐率最大提高了24%,其结论对商用TD-LTE网升级到TD-LTE-A具有显著价值。     

主用户活跃性下的多功率分配策略

考虑到认知用户在信息传输过程中主用户的状态可能随时变化,提出了一种新的功率分配模式——多功率分配策略。在基于频谱感知的系统模型中,以认知系统的吞吐量为目标函数,得出了主用户感知过程的多种状态,并分配三种不同的功率,最大化认知系统的容量。仿真结果表明,随着主用户活跃指数的逐渐提高,所提新模型的功率分配策略要优于传统方法。同时分析了新的功率分配下平均干扰功率与主用户接收端的信噪比对系统吞吐量和最优感知时间的影响,进一步验证了所提出新策略的有效性。〖HT5H〗关键词：〖HT5K〗认知无线电;主用户活跃;频谱感知分配;多功率分配;吞吐量最大化     

分布式卫星系统的上/下行功率联合控制

为了能合理地控制功率以提高分布式卫星系统的系统效能,研究了其上下行功率联合控制问题。通过分析分布式卫星系统的特征及其功率控制问题的难点,建立了合理的分布式卫星系统功率控制模型和控制方案的具体框架;通过改进现有的上行功率预测和单级调整算法,提出了基于预置、预测和多级调整算法的上下行功率联合控制方法,并给出了控制方法的流程图;最后将所提方法与传统上行控制算法、单级补偿算法和预测算法进行了仿真比较,表明在上下行不同降雨百分比条件下,所提方法能更好地满足功率门限需求;在广州、长春两地不同实测雨衰曲线下,所提方法均能够更准确跟踪雨衰变化;业务与通信网区切换时,所提方法也能快速完成切换和保持动态跟踪,能够较好满足分布式卫星系统的功率控制准确性、时效性等应用需求。     

基于星上自适应FEC的卫星数据分发

为了解决卫星数据分发系统中雨衰对下行链路的异构性影响,建立了基于再生转发器和多波束技术的卫星数据分发系统简化模型,提出了采用星上自适应分组级FEC（Forward Error Control）的下行链路差错控制方法,针对下行链路的降雨等级自适应选择纠错码率,在不占用上行共享链路的情况下,实现对下行链路差错控制的动态调整,给出了采用RSE码的星上自适应FEC的算法公式,通过MATLAB软件和端到端的FEC技术进行了仿真比较分析,结果表明,当下行链路降雨率小于50%时,网络吞吐率可提高12%~25%。该策略可以为多波束宽带卫星数据分发系统的设计提供参考。     

PCMA自适应自干扰对消算法与仿真

讨论了成对载波多址（PCMA）自适应自干扰对消原理,分析了参数估计误差对自干扰对消的影响。在频偏误差的影响下对消误差为非平稳过程,传统自适应对消滤波器无法收敛。为了克服频偏误差的影响,提出了一种自适应可变遗忘因子（VFF） RLS算法,同时,给出了具有高精度低运算量的模糊函数参数估计算法。仿真证明了VFF-RLS对消算法具有良好的对消性能和稳健性,且需要的额外功率较低,能满足PCMA系统要求。     

放大器估计器的查表法自适应预失真器设计

非线性功放特性随温度,供电电压等因素的变化而改变,为保证其稳定工作,预失真系统的自适应性能就显得非常重要。当前的自适应预失真算法每次都对其参数进行更新,计算量很大。针对这个问题提出了一种放大估计器的查表法自适应预失真算法,将查表法和放大器估计器法结合在一起,以误码率为指标在系统允许的误差范围内可以大大减少参数的迭代次数。同时针对不同的输入回退,可以选择采用不同的预失真算法,从而使其更加接近功放特性,进一步减少迭代次数。     

复合形遗传算法求解功率优化分配研究

传统遗传算法存在过早收敛及局部搜索能力差的缺点,在求解无线网络协作通信功率优化分配等NP难问题时难以求得最优解。通过小生境策略解决遗传算法过早收敛问题,引入复合形法提高局部搜索能力,构造了兼顾广度搜索与深度搜索的高性能混合算法,并对上述问题进行求解。实验结果表明,所提算法与已有算法相比有一定优势,有效延长了协作网络寿命,稳定性较好,分配的功率波动范围小。     

毫米波大规模MIMO技术与海上雨衰模型综述

将毫米波大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术应用于海上通信中,可以提供相比传统海上通信更高的传输速率和更多的通信服务。采用基于毫米波大规模MIMO技术的通信基站进行海上通信时,降雨衰减不可忽略。预测性能良好的雨衰预测模型是考虑降雨问题的关键。从降雨衰减预测模型、大规模MIMO技术、毫米波通信、无线电波海上衰减特性四个方面阐述了相关原理与国内外研究现状,分析了上述研究方面与雨衰相结合的技术特点与未来发展趋势,为研究雨衰模型应用于毫米波大规模MIMO海上通信提供了理论参考。     

多路毫米波接收信号相关合成技术

提出了多站小口径接收系统相关合成接收的方法。介绍了相关运算原理,并用于毫米波多路接收信号的相关合成。针对大型天线不能机动、造价高的不利因素,提出了小型化、机动化解决方案。采用三路相关合成技术,改善信噪比47 dB,相当于将天线口径减小42%。该方法适用于更多路的相关合成,对接收站的设计有一定参考意义。