卫星通信系统中功率与时隙资源联合分配算法

提出联合优化卫星通信系统中的功率和时隙资源的方法,以提高星上有限资源的使用能效。挖掘了功率和时隙资源在容量提升上的相互补充相互依存关系,考虑了多个地球站的信道条件和容量需求的差异性,建立了资源联合分配的状态组合模型,以适应各地球站的多资源利用模式。并以最大化能效为目标,设计了联合分配的迭代对偶优化（IDO）算法,以较低复杂度获得了最优联合分配方案。仿真分析表明,资源联合优化比非联合优化提高了能量利用效率,尤其在频率资源（载波数目）较少时优势更加明显。     

基于DDS相位搜索的数字阵列通道幅相标校技术

在大型数字相控阵系统中,为了满足阵列增益及天线方向图特性,需要保证阵列通道的幅度和相位的一致性,而动态不一致性标校是大型阵列的标校难题。提出了一种基于直接数字频率合成（Direct Digital Synthesizer,DDS）相位搜索算法的数字相控阵通道一致性标校技术,较传统基于相关算法的标校技术,可有效降低对标校信号信噪比的要求,且可提升大规模数字阵列通道标校的效率。仿真结果表明,当信噪比等于0 dB时,采用所提算法可将幅度估计误差的均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）值控制在0.3 dB以内,相位估计误差的RMSE值可控制在1.5°以内,较传统算法的性能均提升了3倍。通过搭建样机评估系统,进一步验证了提出算法对数字相控阵通道一致性标校性能的提升。     

大时带积线性调频信号源幅相误差分析与校正

针对产生LFM信号的数字方法，分析了系统的幅相误差来源，并根据误差频率对其进行了分类。提出了一种将正交调制LFM信号产生系统的幅相误差映射到基带后，在数字域利用复系数FIR滤波器进行校正的方案。针对直接数字波形合成LFM信号产生系统，将误差校正方法简化为直接对存储的数字波形进行预失真处理。最后将校正方法应用于实际系统，结果表明提出的幅相误差校正方案易行、有效，能明显提高输出LFM信号的性能。     

雷达通信一体化子载波和功率联合分配方法

雷达通信一体化系统是缓解无线电频谱拥塞和频谱资源短缺的高效解决方案。在雷达的最小信号噪声比和最小通信传输速率的约束条件下,通过构建混合整数非线性优化模型,提出了子载波和功率联合分配方法,实现系统总发射功率的最小化。首先将优化模型转化为线性模型并添加罚因子,然后选择用于雷达或通信目的的子载波。考虑到雷达性能和通信性能评价标准的差异,对用于雷达或通信目的子载波设置不同的发射功率约束,最终通过循环优化实现子载波和功率的联合分配。数值仿真结果表明,所提方法显著节约了功率资源。     

多径条件下基于加权空间平滑的阵元幅相误差校正

对阵列误差的低顽建性,一直以来都是高分辨空间谱估计技术走向实用化的一个瓶颈。因此,阵列误差的校正技术在实际工程应用中具有重要的意义。但是,现有的阵列校正算法几乎都没有考虑实际校正过程中辅助校正源的多径传播。基于相干源方位估计的加权空间平滑算法,本文构造了一个多径条件下用于阵元幅相误差校正的代价函数,并通过遗传算法实现了阵元幅相误差的校正。计算机仿真结果验证了新的代价函数具有优良的参数估计性能。     

基于回归分析的动态校相实现方法

为解决船载卫通站跟踪性能的检验与校准,分析了跟踪接收机校相原理,并扩展到动态环境下,利用跟踪陀螺信号中包含的天线运动信息,与接收机输出的误差电压比较,通过Matlab线性回归的方法计算出跟踪接收机相位差值以及增益,实现跟踪接收机校相结果的重新校准。提高了船载卫通伺服跟踪系统的稳定性。     

AG‐DPA: Assignment game–based dynamic power allocation in multibeam satellite systems

Dynamic power allocation is the key technology to maintain the link quality and improve the system throughput in multibeam satellite systems. Many numerical optimization algorithms have been proposed to optimize the power allocation schemes among beams. However, current metaheuristic algorithms, most of which are off‐line iterative methods, are not appropriate in nonuniform traffic demands and time‐varying channels due to the high computational complexity. To solve this problem, an assignment game–based dynamic power allocation (AG‐DPA) is proposed to achieve the suboptimality with low complexity in multibeam satellite systems. The key idea of the proposed AG‐DPA is to model the DPA problem into an assignment game model where the competitive equilibrium is achieved. Further, an adaptive price factor is introduced to make a trade‐off between algorithm performance and complexity. Simulation results show the effectiveness of the proposed AG‐DPA algorithm.     

协作通信系统的功率分配策略研究

在无线通信中,为了对抗信道衰落,人们提出了分集技术。协作分集通过共享资源达到改善通信质量、提高通信性能的目的。研究了放大转发协作通信系统中的功率分配策略。对于协作通信系统的功率分配研究了3种方法:迭代法,直接计算法,理想的穷搜索法。研究表明,迭代法是最佳方案,因为这种方法的迭代次数可以人为控制,而且性能与理想的穷搜索法相差不大。     

多波束宽带卫星广播系统的自适应功率分配

随着互联网和宽带通信需求的不断增长,未来的多波束宽带卫星系统将主要工作在Ka频段或更高频段,在这些高频段下,时变的天气和降雨是影响系统性能的主要因素。针对这一问题,提出了基于公平性指标的启发式多波束动态功率分配方法,并采用了波束用户分群方法降低算法的计算复杂度,从而能实现系统性能和复杂性之间的交换。仿真结果表明,相比于传统的静态功率分配算法,提出的算法可以在雨衰环境下服务更多的用户,实现更高的功率效率;另一方面,算法也明显提高了系统资源分配的公平性。     

一种均匀线阵幅相误差校正算法

阵列幅相误差会严重影响MUSIC算法的测向性能,为此基于均匀线阵,给出了一种新的幅相误差校正算法。首先根据协方差矩阵的关系式构造了一种二次代价函数,然后利用理想条件下均匀线阵协方差矩阵具有Toeplitz结构的性质,通过交替迭代的方法对此二次代价函数进行优化求解,从而估计出了幅相误差和理想条件下的协方差矩阵,最后利用MUSIC算法即可估计出信源方位。计算机仿真结果验证了文中的算法是有效的,并且具有较高的参数估计精度。     

基于热电偶动态校准的非线性拟合方法研究

为了提高热电偶动态校准的准确性,采用半导体激光器、红外探测器和被校准热电偶组成新的热电偶动态校准系统,分析了动态校准中红外探测器静态校准目的。根据反向传播神经网络原理,确定了反向传播神经网络的结构和参量,同时针对普通K型铠装热电偶进行了动态校准实验,得到红外探测器静态校准数据,由此数据采用最小二乘法和反向传播神经网络分别进行数据的非线性拟合,对两种方法的拟合结果进行了分析,并给出了拟合曲线。结果表明,在样本数据少、分布不均匀的情况下,反向传播神经网络拟合效果优于传统的最小二乘法,减小了由于数据拟合所带来的误差,能够更加准确地获得热电偶动态特性,实现热电偶动态补偿。这一研究结果对于热电偶动态特性研究具有重要的参考价值。     

Effective adaptive transmit power allocation algorithm considering dynamic channel allocation in reuse partitioning-based OFDMA system

This paper introduces an transmit power allocation (TPA) algorithm considering dynamic channel allocation (DCA) for a reuse-partitioning- based Orthogonal frequency division multiple access (OFDMA)/FDD cellular system. The proposed reuse partitioning-based DCA algorithm guarantees quality of service (QoS) by considering fairness among mobile stations in an OFDMA/FDD system. However, to improve the SINR values for users around the cell edge and increase the overall system throughput compared with the conventional OFDMA/FDD system of frequency reuse factor (FRF) 1, an effective TPA algorithm is also combined with the proposed DCA to adjust the transmit power per user according to the average received SINR value. Simulation results show that the proposed DCA algorithm increases the sector throughput by about 25% when compared with the conventional case that do not apply the proposed DCA algorithm. When the proposed TPA is combined with the proposed DCA algorithm, a further increase in the sector throughput of about 6% is achieved than when using just the proposed DCA algorithm.     

一种基于星上处理的卫星ATM网络动态带宽分配策略

本文提出了一种基于星上处理的卫星ATM网络的动态带宽分配方案,它通过对流量的估计动态申请带宽,卫星作为控制中心根据链路利用情况来分配带宽,仿真结果表明,相对于现有的的方法,它可以保持链路效率,提高业务的服务质量,同时这种方法对星上资源要求不高,易于实现。     

Research on the low complexity adaptive power allocation algorithm in cooperative systems

Cooperative diversity is a new technology to improve bit error rate(BER)performance in wireless communications.A new power allocation algorithm to improve BER performance in cellular uplink has been proposed in this paper.Some existing power allocation schemes were proposed for the purpose of maximizing the channel capacity or minimizing the outage probability.Different from these schemes,the proposed algorithm aims at minimizing the BER of the systems under the constraint of total transmission power.Besides this characteristic,the proposed algorithm can realize a low complexity real-time power allocation according to the fluctuation of channels.Simulation results show that the proposed algorithm can decrease the BER performance of the systems effectively.     

多通道接收机幅相校准测试系统的设计

在多通道宽带雷达接收机中，通道内I／Q支路、通道之间的幅相均衡是接收系统的关键指标。文中介绍了某接收系统的校正原理，并基于GPIB总线接口，采用智能仪表组建了幅相校准测试系统，实现接收机幅相一致性参数自动测量，解决了测试参数多、测试量大的问题，并通过幅相调节网络补偿各通道的幅度和相位，提高接收系统的幅相一致性水平。     

OFDM双向多跳网络的新型比特和功率分配算法

结合新型双向多跳网络协议和正交频分复用技术,研究旨在保证通信质量情况下的自适应比特和功率分配算法,其目的是以较小发送功率和较高频谱效率完成通信。通过凸优化理论推导出最优功率分配算法,并提出一种基于贪婪原则的自适应比特分配算法,能够以较低的复杂度在实际工程中完成部署。仿真分析表明,提出的双向多跳算法是传统多跳协议频谱效率的2倍,所需发送功率是平均资源分配算法的1/3。     

Spectrum allocation method for cognitive satellite network based on service priorities

By using spectrum allocation technology of cognitive radio into integrated satellite and terrestrial networks,the satellite communication network can share spectrum with the terrestrial network and improve utilization efficiency of frequency spectrum in the satellite communication system.Firstly,a spectrum resource sharing model in integrated satellite and terrestrial networks was introduced,and the scenery that cognitive satellite downlinks use the vacant spectrum of terrestrial network was analyzed.Then,the interference and signal model was analyzed.Finally,considering different priority types of satellite terrestrial terminals,a spectrum allocation scheme based on priority was proposed,which could ensure the total throughput in satellite downlink communication and increase the throughput of high-priority terrestrial terminals.     

AF协作分集中的功率优化分配方案

在慢衰落信道中,协作分集是一种新的空间分集方式。为提高协作通信系统的性能,提出以最小化系统中断概率为目标的功率分配方案。综合考虑所有路径的信道噪声功率,运用注水原理,提出在接收端最大比合并下的最佳功率分配方案。该方案计算简单,且仅需已知各个中继节点的平均信道状态信息,无需在传输中实时更新,因而不增加系统的额外开销。仿真结果表明,该方案与等功率分配方案相比,能显著降低系统的中断概率。     

幅相误差对均匀圆阵列系统性能的影响

幅相误差是制约天线阵系统性能的一个重要因素。本文通过建立存在随机幅相误差时的均匀圆阵列模型,分析了此时均匀圆阵列场方向图函数和功率方向图函数的统计特性;围绕方向性系数、旁瓣电平和半功率波瓣宽度三个系统指标,计算了随机幅相误差对均匀圆阵列系统性能的影响;最后在数值分析的基础上进行了计算机仿真和验证。     

幅相误差对卫星导航抗干扰性能影响

幅相误差对卫星导航系统抗干扰后输出信号的信干噪比及相对捕获峰值有较大影响。通过理论和大量仿真实验分析了幅相误差对抗干扰后输出信干噪比及相对捕获峰值的影响,并通过仿真实验分别对比分析了相位和幅度校正对抗干扰后输出信干噪比及相对捕获峰值影响,得到以下结论：相位校正对抗干扰性能的提升效果明显,而幅度校正对抗干扰性能的提升效果有限。