GEO卫星移动通信系统的动态切换算法

与地面蜂窝系统相比,GEO卫星移动通信系统具有波束覆盖大、信号传输时延长、星上资源受限和终端移动速度分布跨度大的特点.为此,从GEO卫星移动通信系统的特点出发,提出一种根据导频信号接收强度和移动终端速度估计,对平均窗口长度和滞后余量取值进行自适应调整,且易于实现的动态切换算法.系统建模仿真结果表明,与传统算法相比,该切换算法降低了链路衰落率和切换时延,避免了不必要的切换,对高速终端具有较好的适应性.     

数模混合自适应功率分配星载多波束移动通信方法

针对多波束移动通信卫星业务不均衡导致功放工作点不一致、功率利用率低等问题,首次提出数模混合自适应功率分配(adaptive power allocation algorithm based on digital and analog hybrid system,APA-DAH)方法。该方法实现了在卫星载荷发射总功率不变情况下,根据通信业务量自适应分配各波束的发射功率,并且所有功放的工作点基本一致,保证通信波束性能的同时极大提高了卫星载荷的功率利用率。针对APA-DAH多波束移动通信卫星载荷要求每个通道的幅度和相位分布完全一致,否则系统性能急剧下降问题,提出了适用于APA-DAH多波束移动通信的幅相一致性校准方法,该方法利用零相关序列具有优异的自相关和互相关特性,实现多通道快速校准,并且校准不影响正常通信性能。性能仿真和远场测试结果表明:在校准信号功率比通信信号功率低15 dB时,校准后的幅相一致性误差分别优于0.1 dB和0.3°,实测主瓣内增益损失小于0.35 dB。     

含时变时延的卫星编队姿态协同自适应滑模L2 增益控制

针对带有时变通信时延和输入时延的卫星编队飞行姿态协同控制问题,考虑卫星转动惯量参数不确 定性及干扰,提出了一种自适应滑模犔２ 增益控制算法。该方法首先利用自适应参数辨识技术对由转动惯量参数 不确定给系统带来的扰动上界进行估计,进而设计了含时变时延信息的滑模自适应控制器,构造Ｌｙａｐｕｎｏｖ Ｋｒａ ｓｏｖｓｋｉｉ函数,从理论上证明了闭环系统在该控制器作用下可以协同达到渐进稳定。在此基础上,进一步考虑存在 外部干扰的影响,定义包括外部干扰与自适应参数估计误差在内的广义干扰,设计了对广义干扰具有犔２ 增益抑 制作用且含时变时延信息的姿态协同控制器。最后,仿真结果表明了所提出的控制器的可行性、有效性。     

基于气浮台的交会对接相对姿态和位置控制

基于交会对接地面物理仿真系统对卫星交会对接中相对姿态和位置的控制问题进行研究,根据地面物理仿真系统的结构推导出描述系统姿态和位置运动的耦合六自由度动力学模型;基于此模型,在存在外部扰动的情况下,采用自适应快速非奇异终端滑模控制思想设计一种能够克服传统终端滑模控制奇异问题的鲁棒有限时间控制器。通过李雅普诺夫理论推导和仿真分析表明,该控制器在保证系统的有限时间稳定性和收敛性的同时能有效地抑制外部扰动。     

直扩信号多窄带干扰的自适应抑制系统设计

在军事通信中 ,直扩技术由于其诸多优点而获得了广泛的应用。在直扩通信系统中 ,使用自适应干扰对消技术是对抗各种人为干扰的一种非常有效的手段。讨论了使用判决反馈技术实现直序扩频信号中多窄带干扰的自适应抑制算法 ,论述了算法原理 ,给出了算法参数选取的依据和计算机仿真结果 ,并详细叙述了基于TMS32 0C6 2 0 1的多窄带干扰自适应抑制系统的硬件实现     

GNSS抗干扰接收机的自适应波束形成算法

针对全球导航卫星系统（global navigation satellite system, GNSS）接收机的抗干扰问题,以空-时自适应天线阵列为研究对象,提出了组合的自适应波束形成算法。该算法首先采用子空间正交投影技术消除接收信号中的强干扰信号,然后通过最大化相关后信号载噪比（carrier to noise ratio, C/N₀）约束准则加强GNSS信号质量。仿真结果表明,相对于传统的最大化阵列输出信噪比准则,最大化相关后信号C/N₀准则能够提高信号载噪比约4 dB。并且提出的组合算法可使接收机在有效抑制干扰的同时,又能够大大提高信号的捕获和跟踪性能。     

一种新型自适应天线及其应用研究进展

蜂窝通信中采用基于阵列信号处理的自适应天线技术或智能天线技术在移动通信领域引起了广泛的关注。对目前国内外该课题研究现状进行简要述评的基础上 ,对一种新型自适应天线———基于菲涅尔区相位修正结构多波束自适应天线的研究工作进行了概述。基于其性能特点分析 ,结合典型工程应用背景 ,提出了其需要进一步深入研究的理论问题及相关关键技术 ,展示了其良好的工程应用前景。     

卫星星座通信系统的"漏呼"解决策略研究

在卫星星座通信系统中,往往通过降低位置更新频率或减少位置寻呼波束的方法达到减少系统开销的目的,这势必会造成位置寻呼成功率的降低及处理时延的增加,为此提出了采用位置寻呼补救策略的思想,通过仿真验证,补救策略可以用很小的信令开销,在移动终端相关位置区内完成小区重新定位,从而提高整个系统的呼叫成功率。     

CDMA卫星移动通信系统中的盲干扰抑制新方法

CDMA卫星移动通信信号功率较弱,通常淹没在噪声中,采用恒模阵列直接对接收信号进行自适应处理,难以提取期望信号、同时抑制干扰.提出了一种先解扩后调零的恒模自适应算法,能够解决上述问题.这种方法首先对传统的解扩器进行了改进,使其输出信号适用于恒模自适应算法.仿真结果验证了这种方法的有效性.     

主瓣干扰下的自适应旁瓣对消算法设计

与基于全阵列的自适应波束形成算法相比,旁瓣对消(multiple side lobe canceller,MSLC)技术具有计算量小、性能稳健的优点。一般旁瓣对消系统要求在进行权值调整时,主瓣方向无信号入射,否则系统方向图将发生畸变。提出了基于子阵列数据差分的旁瓣对消系统设计思路,即利用线性阵列性质来改变主辅天线信号相关性,消除主瓣入射信号影响。在此基础上,针对干扰情况的不同,提出了更实用的多级差分旁瓣对消和反馈差分旁瓣对消技术。仿真结果表明,所提算法在不同信号环境下,均能有效抑制旁瓣干扰,同时保持主瓣方向图不发生畸变,具有很好的稳健性。     

抛物面天线小形变赋形及波束重构方法

针对星载抛物面天线波束大角度重构实现方法复杂及天线在轨赋形难度大的问题,提出了一种基于馈源纵向偏焦及多参数联合优化的波束重构方法。天线的馈源阵列作纵向偏焦,采用Zernike多项式拟合抛物面并提取多项式系数作为优化变量,运用粒子群算法对多项式系数、馈源阵的幅度和相位3类参数进行联合优化。以赋形反射面算例和波束重构算例验证方法的有效性。仿真结果表明，提出的方法简单易操作,可获得较小的反射面形变量,有效降低了抛物面在轨赋形难度,并可使波束重构得以灵活实现。     

基于同时扰动的单通道接收阵列天线跟踪方法

针对车载卫星移动通信系统的波束指向跟踪问题,提出一种基于同时扰动的单通道接收阵列天线跟踪方法。由于无法获得目标函数的准确梯度,所提方法对控制变量采用无差别的随机扰动,实现了单通道接收阵列波束指向的精确对准;通过分析移相器对波束指向的影响,提出了改进的同时扰动跟踪方法,加快了跟踪过程的收敛速度,为实现车载相控阵天线的精确、快速跟踪提供了一种新思路。与现有跟踪方法相比,所提方法直接扰动移相器而不是波束指向,减小了移相器参数变化和系统误差对跟踪结果的影响,提高了波束跟踪的稳定性,降低了天线设计的硬件要求。     

阵列天线DOA跟踪环路鉴别器性能分析

利用阵列天线波束指向空间相关性的特点,可以构建一个类似于传统锁相环结构的闭合环路以实现对导航信号来波方向(direction of arrival, DOA)的跟踪。DOA跟踪环路中鉴别器的实现方法主要有实部相减相干法、幅值相减归一化法、功率相减归一化法,首先基于波束形成技术建立了阵列天线导航接收机DOA跟踪模型,在此基础上从鉴别器增益、收敛范围和输出噪声方差3个方面对比分析了采用不同角度鉴别器算法的跟踪性能,最后对其进行了仿真验证。     

空时信道建模与智能天线系统性能仿真

性能仿真对于作为第三代移动通信关键技术之一的智能天线技术的研究具有十分重要的意义。本文以Matlab／Simulink为平台，介绍了智能天线性能仿真的基本方法。首先建立了智能天线性能仿真所需的空-时信道模型，说明了该模型在仿真中的实现方法，然后讨论了空-时二维信号处理系统结构和智能天线算法，给出了智能天线性能仿真的软件构架和流程，最后结合对一些智能天线新技术的具体研究，说明了多种仿真中常用的智能天线性能评估方法。     

SCTCM及其在卫星移动通信信道下的性能分析

串行级联网格编码调制 (SCTCM)的主要构成部分是串行级联卷积码 (SCCC)和网格编码调制 (TCM)技术 ,在这两者的基础上给出了SCTCM基本编译码结构和设计原则。并结合具体的卫星移动通信信道的复杂时变特性 ,对SCTCM在该信道下的误码率 (BER)性能进行了理论分析 ,给出了误码率的一个上界。最后以 6 4状态的TCM为对照 ,进行了计算机仿真。仿真结果说明SCTCM在卫星移动通信中具有重要的应用价值     

非均匀圆阵天线模型解模糊误差研究

基于干涉仪的立体基线法与传统测向解模糊方法相比,天线摆放方式更为灵活。针对这一优点,建立了非均匀圆阵天线阵列模型,给出了该模型理论测向误差的表达式。通过分析解算过程中影响测向误差的因素,提出了一种减小天线阵列实际测向误差的方法。为保证系统具有一定的解模糊能力,给出了该方法中天线孔径对系统解模糊频段的限制条件。基于建立的天线模型,通过Matlab仿真,验证了方法及理论分析的正确性,对合理选择天线盘孔径、减小测向系统的误差具有可行性。     

移动融合网络中基于信道质量的分流算法

随着现代社会的发展,各种智能终端已经成为生活中不可或缺的一部分,如何为其提供快速高效的网络服务是一个亟待解决的问题。使用移动融合网络,将固定网络与移动网络进行融合、充分发挥两者的优势,是当前研究的热点。首先介绍了移动融合网络的概念,然后提出了基于信道质量的分流算法,以解决移动融合网络中的分流问题。最后进行了仿真实验,分别仿真了数据全走长期演进(long term evolution, LTE)网络、数据全走无线保真(wireless fidelity, WiFi)网络、基于信道质量进行分流3种情况。通过对比发现该算法可以显著提高系统吞吐量、减小时延,从而验证了其有效性。     

基于单元位置误差的有源相控阵天线辐射和散射性能综合分析

针对有源相控阵天线雷达散射截面积(radar cross section, RCS)计算复杂,及天线单元位置误差对其RCS的影响难以估计的问题,基于天线单元的相位误差分析,建立了有源相控阵天线的结构与散射阵因子耦合模型,极大简化了有源相控阵天线RCS计算的复杂度,并在此基础上研究了天线单元位置误差对增益及RCS的综合影响。结果表明,合理降低天线单元的位置精度可以抑制有源相控阵天线的RCS。工程人员可基于此权衡辐射和散射性能,适当放宽有源相控阵天线加工及安装公差,在保证天线综合性能前提下有效减轻加工难度,降低加工成本。     

Handover initiation performance of a new multi-cell cellular configuration with a developed base-station multi-beam antenna

1.INTRODUCTION Handoverarecrucialandessentialpartofcellularsys tems.Handoverinitiationcanbebasedonvariouscri teria,analyticmodelofhandoverinitiationcriteria hasbeenpresentedinRefs.[1～3]basedonsignal strengthsreceivedfromtwobasestations(BS’s)ina log normalfadingenvironment,andpresentedin Refs.[4,5]basedonthedistancesbetweenthemo bilestation(MS)andthesurroundingBS’s.Onthe otherhand,theapplicationsofadaptiveantennasin themobilecommunicationssystemsareemerged[5], andtheapplicationswi…     

基于逆系统解耦的动中通系统仿真研究

根据一类动中通系统的工作机理和结构特点,建立了其动力学模型和数学模型。并利用逆系统理论设计了解耦方法,有效地消除了动中通系统中存在的三轴交叉耦合影响。仿真实验进一步分析了动中通系统的耦合特性并验证了所采用的解耦方法的有效性。