5G系统对大规模NGSO卫星系统干扰分析等效建模方法

在5G系统和大规模非静止轨道(non-geostationary orbit, NGSO)卫星系统的同频共存场景中, NGSO系统的星座规模大且具有动态时变性, 5G系统基站和用户数量众多, 存在难以确定5G系统实际位置以及干扰计算量较大等问题。本文以5G系统对NGSO系统的干扰为例分析了建模方法, 在对卫星星座建模时, 利用划分星座子空域方法减少干扰计算量, 在对5G系统建模时, 依据聚类方法以及全球城市人口数量, 使5G系统热点区域分布符合城市发展现状, 并利用辐射能量计算方法减少干扰计算量。仿真结果表明, 与传统外推方法对比, 本文方法具有相似的准确度, 并且可以大幅提高计算效率。     

基于智能天线的分布式无线系统接入控制

针对采用自适应智能天线的分布式无线系统,从理论上分析了上行链路的负载因子,建立了基于该系统的干扰预测理论模型,并提出了两种基于干扰预测的上行链路接入控制算法.利用建立的干扰预测模型,可获得新用户给系统带来干扰的预测,从而可提高接入控制算法性能.仿真结果表明,基于干扰预测的接入控制算法在采用优化的接入控制门限时能够有效提高系统性能.当接入控制算法根据干扰的分布为用户灵活选择接入天线时,能够降低系统阻塞概率,但是却以牺牲系统中断性能为代价.     

空间连接型宽带干扰机的研究

基于对干扰卫星上、下行链路的可行性分析,研究了一种空间连接型宽带干扰机。该装置主要从连接模块和干扰模块的结构和功能方面进行了设计。具体来说,连接模块连接到卫星表面,解决了远距离信号传输的功率损耗问题,实现了装置的小型化;干扰模块通过发射宽带噪声信号,实现了对微波全频段(100MHz～18GHz)卫星上行链路及其转发器的阻塞式干扰。根据卫星通信系统的特点,对该装置的干扰性能进行了分析。通过地面实验验证了该装置的连接功能。     

透明转发器卫星通信系统在干扰条件下的容量

提出了存在上行干扰时透明转发器卫星通信系统的容量分析算法。以DS(directsequence)扩频系统为例,分析了透明转发器卫星通信系统存在上行干扰时的链路性能,进行了理论推导,给出了系统在具体干扰条件下容量分析的闭合表达式,从而实现了透明转发器卫星通信系统在干扰条件下的容量计算。研究结果表明:通过采取一定的抗干扰策略,在强干扰条件下透明转发器进入限幅状态之后,系统仍然具有一定容量。     

无线Mesh网多速率冲突和干扰模型研究

针对Net Simulator(NS)仿真工具用于无线Mesh网(Wireless Mesh Network,WMN)的不足,提出简化的WMN链路多速率冲突和干扰模型,建立最大干扰节点数评估和干扰概率的计算方法,最终为NS2.26增加实用的远程节点干扰模拟机制。仿真试验验证该机制可有效模拟WMN链路特征。     

基于BSBL-BO算法的DME脉冲干扰抑制方法

针对测距仪(distance measure equipment, DME)信号干扰L频段数字航空通信系统1(L-band digital aeronautical communication system 1, L-DACS1)正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)接收机的问题, 提出基于块稀疏贝叶斯学习-边界优化(block sparse bayesian learning-the bound optimization, BSBL-BO)算法的DME脉冲干扰抑制方法。首先, 利用OFDM接收机空子载波不传输有用信号的特点构造针对DME脉冲干扰信号的压缩感知模型; 然后基于BSBL-BO算法重构DME脉冲干扰信号; 最后在时域进行干扰消除。仿真结果表明, 该方法比已有的脉冲干扰抑制方法具有更高的重构精度和更快的运算速度, 进一步降低了OFDM接收机的误比特率, 提高了L-DACS1系统前向链路传输性能。     

LEO/MEO卫星通信系统ISL网络路由及切换性能研究

为了研究高度不同的卫星通信网络的路由和切换性能,采用Walkerdelta型星座构成两种非静止轨道卫星通信系统,分析和比较了LEO和MEO卫星通信网络构成特点和星间链路的俯仰角、方位角和星间链路长度变化。采用不同的路由策略以满足不同服务质量的要求,分析该策略下的卫星网络性能。设计了一种混合路由策略,综合考虑时延、时延抖动、切换和通信中断4项指标,进而比较不同高度的两种卫星网络应用不同路由策略时的性能。结果表明,混合路由策略上述服务质量的综合指标最优,该策略能够为各种用户提供不同的服务质量,提高卫星通信系统有效性和可靠性。     

联合正交投影与盲波束形成的干扰抑制方法

针对L频段数字航空通信系统1(L-band digital aeronautical communications system 1, L-DACS1)以内嵌方式部署在航空无线电导航频段而产生的高强度测距仪脉冲信号干扰正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)接收机的问题,提出联合正交投影与盲波束形成的干扰抑制方法。接收机首先通过将接收信号矢量投影到干扰信号正交补空间的方法消除高强度测距仪脉冲干扰,然后利用OFDM信号循环前缀的对称特性,基于期望信号与参考信号矢量内积度量最大化准则得到波束形成权值,并通过波束形成方法提取OFDM直射径信号。计算机仿真表明:论文提出方法可有效克服测距仪脉冲及OFDM散射径信号的干扰,提高L频段数字航空通信系统1的链路传输的可靠性。     

DSSS系统中应用HMM的窄带干扰抑制技术

研究了DS(Direct Sequence)扩频系统中基于隐藏马尔可夫模型(Hide Markov Models—HMM)的干扰抑制技术，首先简要引述了算法原理，然后着重给出了该算法的改进方案和在具体干扰条件下的系统性能仿真。研究表明，相对于基于DFT的干扰抑制技术，该算法由于能够对干扰信号进行准确的估计，因而减小了对有用DS扩频信号的损伤，可以获得更好的抗干扰性能。通过减小复杂度的措施，可以使之用于实际系统，这对于应用DSSS系统的短波通信系统和卫星通信系统增强其抗干扰能力具有重要意义。     

基于LSTM的LEO卫星链路自适应算法

低地球轨道(low earth orbit, LEO)卫星由于其传输损耗低、地面干扰小等优点成为空天地一体化网络的重要组成部分。由于星地传输链路的时延大,现有卫星通信过程无法实时地进行信息交互,导致系统无法适应信道的变化。针对这个问题,提出了基于长短期记忆(long short-term memory, LSTM)网络的信噪比(signal to noise ratio, SNR)预测方法,并利用预测的SNR调整系统的调制与编码方案(modulation and coding scheme, MCS),使其与快速变化的信道相匹配。仿真结果表明,提出的基于LSTM网络的SNR预测方法可以达到较高的准确度,并且根据预测的SNR实时调整MCS的方案大幅度地提高了系统的总吞吐量。     

一种多媒体CDMA/TDD系统中的时隙分配方法

多媒体业务的一个显著特点就是上下行链路之间的业务不均衡。TDD模式的移动通信系统很好地解决了这个问题。而对于CDMA/TDD蜂窝系统来说 ,使得系统资源利用率最高的时隙分配方案是必需的。提出了一种CDMA/TDD多媒体业务系统中的最优时隙分配方法 ,分析了在系统干扰的约束下 ,这种时隙分配方法的可行性和性能 ,并且指出了最优时隙分配不仅受小区业务不均衡因子的影响 ,而且要受小区负载不平衡程度的影响。     

Analysis and Simulation for Capacity of Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access System

Capacity both in uplink and downlink of TD-SCDMA (time division-synchronous code division multiple access) system is studied in a multi-cell environment. The theoretical expressions of the mean of intercell interference in uplink and the mean of sum of power allocation in downlink are given, by which uplink and downlink capacity is analyzed. Furthermore, we give the simulation models for both uplink and downlink capacity. The results from theoretical analysis and simulation fit very well. In the end, the maximum number of users that TD-SCDMA system can serve for 12. 2k speech service is given.     

TD-SCDMA系统中动态呼叫接纳控制策略仿真研究

在TD-SCDMA系统中,由于一个帧结构中包含了7个时隙,用来传送上行和下行业务,上下行时隙的分配被2个上下行切换点决定.这样的特点使得TD-SCDMA系统特别适合于当今越来越明显的上下行非对称业务的传输.目前使用的静态的分配上下行带宽的方法对于上下行非对称的业务的阻塞率特别大.针对TD-SCDMA系统可以动态调整上下行切换点的特点,分4种情况分析小区的干扰因子,其中着重分析了交叉时隙干扰;根据剩余容量和多媒体业务特点提出了一种动态调整上下行时隙切换点的呼叫接纳控制方案.仿真结果显示,本文所提出的接纳控制方案对于非对称业务的性能有明显的改善,对整个系统性能的提高起到很大的促进作用.     

低轨卫星物联网场景下基于吸引子选择算法的多星负载均衡算法

低地球轨道(low earth orbit, LEO)卫星物联网系统中由于低轨卫星的高速运动,导致卫星波束覆盖范围内节点业务模型在空间和时间两个维度呈现不均匀性和时变性。针对这一特征,提出一种空时二维卫星物联网业务模型,在空间维度采用网格划分的方法确定不同地理环境下节点密度和坐标位置,在时间维度采用贝塔分布进行建模,从而实现LEO卫星物联网业务模型空时两个维度的建模。在此基础上,针对未来LEO卫星星座多星覆盖的场景,提出一种基于吸引子模型的多星负载均衡算法,卫星侧通过负载估计算法估计各个卫星的活性度,节点侧结合接入不同卫星的俯仰角等参数采用多属性决策算法估计不同卫星对于节点的设备满意度,在LEO卫星高动态环境下使得卫星的网络活性度保持一种动态的平衡。仿真结果表明,相比于传统的基于最高优先级的接入策略,所提算法在单星业务峰均比、系统资源利用率、随机接入性能等方面有了显著的提高。     

多业务CDMA蜂窝移动通信系统的负荷控制

提出了多业务CDMA系统的一种负荷估计方法 ,按照该方法对系统上、下行链路的负荷分别进行估计 ,并确定相应的负荷门限。上行链路的负荷门限与基站的总接收功率相关 ,下行链路的负荷门限与基站的总发射功率相关。对系统负荷进行估计的基础上 ,采取呼叫接入控制策略 ,以控制系统负荷。在系统出现过荷情形时 ,降低非实时业务的数据速率 ,以保证各类业务的QoS要求     

Low complexity hybrid power distribution combined with subcarrier allocation algorithm for OFDMA

To improve the total throughput of the uplink orthogonal frequency division multiple access system,a low complexity hybrid power distribution(HPD) combined with subcarrier allocation scheme is proposed.For the fairness mechanism for the subcarrier,the inter-cell interference is first analyzed to calculate the capacity of the multi-cell.The user selects the subcarrier with the largest channel gain.Based on the above subcarrier allocation scheme,a new kind of HPD scheme is proposed,which adopts the waterfilling-power-distributed scheme and the equal-power-distributed scheme in the cell-boundary and the cellcenter,respectively.Simulation results show that compared with the waterfilling-power-distributed scheme in the whole cell,the proposed HPD scheme decreases the system complexity significantly,meanwhile its capacity is 2% higher than that of the equal-powerdistributed scheme over the same subcarrier allocation.     

地形遮挡对GNSS干扰范围影响的高效仿真算法

在卫星导航对抗效能的仿真中,真实地理环境的地形遮挡对全球导航卫星系统(global navigtion satellite system, GNSS)干扰源干扰范围影响的仿真计算是个重要问题。通常情况下,地形遮挡对GNSS干扰范围影响的计算通过基于视线可视域分析的算法得到,但该方法存在大量冗余计算。为了减少计算量,提出一种基于参考面可视域分析的GNSS干扰范围高效仿真计算方法,利用干扰源与目标点附近可视高程值对应的辅助格网点建立参考面,通过目标点实际高程值与参考面映射高程值判断目标点的受干扰情况,避免了目标点与干扰源视线方向上多个采样点的插值计算。仿真分析表明,当待分析区域半径约为145 290 m时,该算法与传统基于视线可视域分析的GNSS干扰范围仿真计算方法相比, Matlab耗时大幅减少了97.38%,但结果差异并不明显,仅为0.94%。因此,所提方法可以高效、准确地计算出地形影响下GNSS干扰范围,为干扰源优化部署、战场环境仿真分析等提供理论指导。     

地形遮挡对GNSS干扰范围影响的高效仿真算法

在卫星导航对抗效能的仿真中,真实地理环境的地形遮挡对全球导航卫星系统(global navigtion satellite system, GNSS)干扰源干扰范围影响的仿真计算是个重要问题。通常情况下,地形遮挡对GNSS干扰范围影响的计算通过基于视线可视域分析的算法得到,但该方法存在大量冗余计算。为了减少计算量,提出一种基于参考面可视域分析的GNSS干扰范围高效仿真计算方法,利用干扰源与目标点附近可视高程值对应的辅助格网点建立参考面,通过目标点实际高程值与参考面映射高程值判断目标点的受干扰情况,避免了目标点与干扰源视线方向上多个采样点的插值计算。仿真分析表明,当待分析区域半径约为145 290 m时,该算法与传统基于视线可视域分析的GNSS干扰范围仿真计算方法相比, Matlab耗时大幅减少了97.38%,但结果差异并不明显，仅为0.94%。因此,所提方法可以高效、准确地计算出地形影响下GNSS干扰范围,为干扰源优化部署、战场环境仿真分析等提供理论指导。