跳/扩频测控信号自适应波束形成方法

为解决跳/扩频测控中阵列天线设计所面临的信号频带宽、空域范围广、干扰强度大等问题,将线性约束法与二阶锥规划方法相结合,得到能够同时满足频率不变、方向不变的波束形成算法.利用二阶锥规划将波束形成器的设计转化为给定频率响应的FIR滤波器设计,针对用于宽带波束形成的FIR滤波器的非线性相位特点,采用最小均方误差准则,使所设计FIR滤波器的频率响应逼近于期望滤波器.通过增加约束条件,使不同空间指向的主瓣宽度基本保持不变,并在干扰方向形成宽零陷来有效抑制宽带干扰.仿真计算表明,在跳/扩频信号的工作频带内,波束方向图能够保持很好的频率不变特性,且在±60°范围内波束方向图的主瓣束宽、增益、零陷与参考波束基本保持一致,能够更好地满足航天测控任务对阵列天线的需求.     

基于联合优化的高通量卫星跳波束图案设计研究

跳波束技术因其灵活的资源分配方法得到了广泛关注,被认为是下一代高通量卫星系统的关键技术.针对控制信令随业务波束的场景,提出一种联合优化的跳波束图案设计方法,首先建立跳波束时隙分配的目标函数,通过凸优化算法尽可能地满足各波束的业务需求,然后综合考虑同频干扰、波束重访时间、系统同步等因素,对时隙分配结果进行联合优化,确定各...     

OFDMA系统中多波束机会波束成形研究

机会波束成形(Opportunistic Beamforming,OBF)技术通过加大、加快信道的波动来提高多用户分集增益,将之使用在正交频分复用多址接入(OFDMA)系统中,可以使得系统的吞吐量最大化.在OFDMA系统中,通过对所有子载波进行分簇,可以实现在牺牲系统性能很少的情况下,大大降低系统反馈量.研究了对分簇OFDMA系统使用OBF技术来提高系统吞吐量,并进一步研究了在训练阶段使用多个随机加权向量进行多波束成形,然后从中选择最好的一个来实现数据阶段的波束成形.仿真证明,采用多波束机会波束成形技术能提高OFDMA系统吞吐量.     

多波束卫星移动通信系统资源管理研究

为了提高多波束卫星移动通信系统的资源使用效率、发挥其保障重点、兼顾全局的优势,以星上资源的管理方法为研究对象,以地震为假想场景,首先建立了地球同步轨道多波束卫星移动通信系统的资源管理仿真模型。在考虑了用户和业务优先级设置的前提下,对预分配、分布式动态分配、集中式管理三种资源管理模式分别进行了对比分析与仿真。仿真分析结果表明,采用设置用户和业务优先级可以对高优先级的重点用户提供更好的服务保障,集中式管理资源模式可以使卫星资源得到更充分的利用。     

基于贪婪方法的OFDM系统组播与单播业务资源分配算法

研究了OFDM 系统中同时支持组播与单播业务时的资源分配问题。针对组播与单播业务的不同 QoS 要求,将资源分配问题建模为在保证组播业务所要求的最小速率的条件下, 最大化单播业务和速率的分配问题。该问题可利用传统的两步法求解。为了进一步降低复杂度, 提出了一种基于贪婪方法的分配算法, 其基本思想是首先通过子载波分配满足组播业务的最小速率要求, 进而在所有子载波之间调整功率以提高单播业务的和速率。理论分析与仿真结果表明, 所提出的算法能够有效地降低复杂度, 且在满足组播最小速率要求的条件下, 单播业务所能获得的和速率接近两步法, 较好地实现了算法的性能与复杂度之间的平衡。     

卫星“自适应、突发、宽带、跳频”抗干扰通信设计

本文在简述卫星通信抗干扰体制的基础上,根据实际使用要求,提出了卫星"自适应、突发、宽带、跳频抗干扰通信体制",并对其关键技术进行分析,提出了实现方案,为建立一个实用的卫星抗干扰通信链路奠定了基础。     

基于模拟退火算法的跳频转信系统低互调干扰频率配置

跳频通信具有良好的抗干扰能力,但多通道转信系统工作于跳频模式时极易产生互调干扰。对跳频通信系统抑制互调干扰的频率分配方法进行了研究,使用模拟退火算法进行优化计算。在详细分析了跳频系统频率分配的约束条件基础上,对利用SA算法进行频率分配所使用的目标函数进行了改进,不完全以违约概率作为约束权值,而是结合多通道转信系统特点,根据约束重要性对其进行调整,在优化目标中加强了对互调干扰约束的关注,得到了较好的频率分配方案。     

OFDM系统下基于MBER准则的自适应波束形成器

宽带无线通信系统采用正交频分复用(OFDM)调制和智能天线技术来克服限制系统容量的符号间干扰(ISI)和同信道干扰(CCI).在OFDM调制技术下,针对数字通信系统传输中最主要的性能参数之一误比特率(BER),研究了基于最小误比特率(MBER)准则的自适应波束形成器.与现有的基于最小均方误差(MMSE)准则的波束形成器相比,MBER自适应波束形成器直接最小化OFDM系统的BER,保证了信号传输的有效性,提高了系统性能.仿真实验表明,基于MBER准则的自适应波束形成器比基于MMSE准则的波束形成器能更好地接收期望用户的信号,系统的BER更低.     

一种新的循环平稳盲自适应波束形成方法

循环平稳在阵列信号处理中的应用可以改善传统阵列信号处理方法仅仅利用空域先验信息对阵列误差敏感的缺点。但目前大部分的应用都是基于信号的循环频率已知的前提下进行处理 ,而在盲信号处理中 ,这一前提常常是不满足的。因此有必要研究在感兴趣信号的循环频率未知情况下的循环平稳盲信号处理问题。在现有的循环频率已知的循环平稳盲自适应波束形成方法的基础上提出一种新的盲信号处理方法 ,新方法不需要预先知道信号的循环频率。仿真结果证明了这种方法的有效性     

多波束机会波束成形系统性能比较

研究了在多输入单输出(MISO)系统中通过加大、加快信道的波动来提高多用户分集增益的机会波束成形技术,并在此基础上研究了在每个时隙中采用多个加权矢量的多波束机会波束成形技术,着重对它们的性能作了仿真比较.结果表明,多波束机会波束成形技术可以提高系统吞吐量.     

基于OFDM的认知无线电系统联合资源分配

为充分利用现有无线电频谱资源, 研究了基于正交频分复用的认知无线电系统, 以填充和下垫联合方式进行分配资源的问题, 提出了新的子载波分配算法和最优功率分配算法。该算法在保证总功率和每个子载波所受干扰在一定阈值内的前提下, 采用最优功率分配算法最大化次用户传输速率。同时, 为降低算法的复杂度, 将置零子载波功率算法应用到资源分配中。最后, 基于Worst-case 方法, 对次用户和主用户间的信道不确定性进行鲁棒性分析。仿真结果表明, 在相同条件下, 该资源分配最优算法和次优算法都优于单独的填充式或下垫式资源分配算法。     

基于人工免疫的星座卫星通信系统资源调配算法

资源调配是星座卫星通信系统应用管理技术中亟待研究的关键技术之一。文中首先分析了星座卫星通信系统中触发资源调配的主要因素;然后,从通信任务效能系数和通信系统满足度两个重要指标出发,分别提出了通用的面向卫星资源和面向通信任务的资源调配数学模型;通过数学模型对星座卫星资源调配的扩展性、灵活性等特点进行了分析,运用免疫系统的自适应、自学习、自组织等特性,提出了一种具有模糊处理时间的免疫调配算法。仿真实验和理论分析表明,算法解决了其他调配算法空间、时间复杂度高和收敛速度慢等问题,提高了局部搜索解空间的效率。     

中继OFDMA系统的自适应资源分配策略研究

为解决中继OFDMA系统的资源分配问题,本文提出一种基于对偶分解的资源分配算法,该算法能够将一个复杂的问题分解成若干个子问题进行求解,降低了计算的复杂度。通过对各子问题的求解,可以获得最优的中继节点的选择方案以及功率、子载波的分配方案。仿真结果表明,该算法能够在保障不同用户的速率需求的条件下,有效地提高系统的容量。     

改进的OFDM系统自适应资源分配算法

在自适应正交频分复用(OFDM： Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统中, 传统迭代注水功率分配（IWFP： Iterative Water Filling Power）算法对星座规模量化程度要求过高, 实际应用性不强。为此, 在发射总功率和系统误码率上限恒定的条件下, 提出了一种基于IWFP算法的改进算法。该算法在IWFP算法基础上进行了比特和功率分配的二次调整, 算法更加符合系统调制的星座规模和实际发射需求。仿真结果表明, 在误比特率（BER： Bit Error Rate）为10^-4时, 改进算法对信噪比的要求比IWFP算法高约3 dB, 比未经自适应调制的OFDM系统功率比特分配算法即等功率分配算法（EPA： Equalization Power Algorithm）低8 dB, 接近于系统的最优性能, 且运算复杂度不高。     

电力线通信系统中基于动态规划的自适应资源分配

分析了电力线通信OFDM系统在多种约束下,多用户多业务在多子载波上自适应的比特和功率分配模型,提出了一种新的基于动态规划的速率和功率自适应相结合的动态资源分配算法,其先给实时用户分配资源以满足固定速率下总功率最小,再利用剩余功率和未用子载波给非实时用户分配资源以满足最小速率下总速率最大.在典型电力线信道环境下的仿真结果表明,该算法的性能优于已有的多用户资源分配优化算法,且其能更好的满足电力线通信系统中多用户资源分配的多目标要求.     

能量有效的多小区OFDMA下行链路资源分配算法

为了实现多小区正交频分多址(OFDMA)下行链路资源动态分配,采用非合作博弈给出多小区OFDMA子信道分配和功率分配的联合博弈模型,各小区以最大化能量效率为目标实现资源动态分配.由于最优子信道和功率联合分配是NP-hard问题,为了求解联合博弈问题,首先,将其分解为子信道分配和功率分配2个子问题,然后,采用干扰信道增益比最小准则实现子信道分配,在此基础上,利用非合作博弈实现功率分配.理论分析显示:该博弈模型可表达为潜在博弈,从而保证了非合作博弈收敛于纳什均衡解.仿真结果表明:算法性能良好,虽然一定程度上降低了传输速率,但获得了较高的能量效率,实现了能量效率和传输速率折中.     

正交频分复用系统多播资源分配的动态规划算法

针对现有正交频分复用系统采用多播资源分配算法时效率较低的问题,提出了一种多重描述编码的多播资源分配算法.首先将系统的功率划分为等长的基本分配单元,之后使用动态规划算法计算每个子载波上的功率分配和用户分配.该算法可以从全局进行子载波分配和功率分配,从而提高了资源分配的效率,实现了系统总吞吐率的最大化.由于不需要重复计算相同子问题,因此算法能在很短的时间内完成资源的分配计算.仿真结果表明,所提动态规划算法可以有效地利用系统资源,使得系统总吞吐率与最优算法计算结果之差小于2%.     

基于梯度法的移动卫星通信地面站跟踪系统

针对现行移动卫星地面站采用基于激光陀螺跟踪卫星方案的价格昂贵、使用不便等不足,提出了基于梯度法跟踪卫星的方案.同时提出基于梯度法和数字波束形成GRAD-DBF(grads-digital beam forming)技术的跟踪方案.系统无需激光陀螺、机电转台-伺服系统,能跟踪多颗非静止卫星.最后对GRAD-DBF跟踪方案和算法用Mathcad软件作了计算机仿真,给出了仿真程序和仿真结果.     

跳频技术在卫星通信抗干扰中的应用研究

卫星通信系统受到电磁干扰将严重地影响通信的质量,采用跳频技术可以有效的解决这个问题.简述了卫星通信系统抗干扰技术的发展和跳频技术在卫星通信系统抗干扰技术中的应用,以及跳频卫星通信系统的特点.