基于实数编码遗传算法的多波束天线优化设计

为了在服务区内获得良好的多波束性能,提出了一种新的单口径单馈源多波束天线设计方法。通过采用对反射面进行赋形的方法来解决传统单口径单馈源多波束中交叠增益与旁瓣电平之间的矛盾。在对反射面优化的过程中将反射面的形变量作为优化变量,然后利用实数编码遗传算法对其进行优化从而实现更高的增益和载干比(C/ I)性能。最终利用该算法对一个服务区为某区域的多波束天线进行了优化设计和分析,仿真结果说明了该优化方法的有效性。     

基于导波型频率选择表面的多波束透射阵北大核心CSCD

本文提出了一种由两类导波型频率选择表面组成的多波束透射阵。首先基于导波型频率选择表面,设计了两个具有180°移相稳定的透射单元。在2.89-6.98GHz的频率范围内,透射幅度大于1dB,相位误差在±30°以内。然后,基于1比特数字编码理论,确定了在5GHz中心频率下30°波束偏转的相位分布。所设计的阵列大小为8λ0×8λ0×0.93λ0(其中λ0为5GHz下的自由空间波长),仿真结果表明,可在4.5GHz至6.5GHz范围内实现波束扫描,涵盖范围为20°至35°。     

基于透射超表面加载圆阵的双波束涡旋波天线北大核心CSCD

为了提高通信系统的信道容量和频谱效率,本文提出了一种工作在X波段的透射超表面加载的八单元的均匀圆阵(UCA)双波束轨道角动量(OAM)天线,超表面分为三层结构,分别中间的金属层和上下的正交金属栅层,中间层将馈源辐射的y轴线极化入射的+1模态的涡旋电磁波转换为x轴线极化的出射的+1模态涡旋电磁波,同时基于相位叠加原理构成双波束超表面,将入射波分为两个不同方向(30°,0°)和(30°,180°)的出射波,并且出射涡旋电磁波相对于入射涡旋电磁波发散角降低了9°。该研究有望为基于多波束的轨道角动量复用和大通信容量的天线设计提供一种新的思路。     

基于超表面的天线多波束偏转技术研究北大核心CSCD

5G移动通信对天线提出了多极化、多频段、多波束等更高的技术需求。超表面具有很强的电磁调控能力,利用这一特性可以实现天线多波束偏转。本文首先提出新型的基于行波激励网络的双波束偏转方法,利用超表面实现定向波束可控,设计了单频低副瓣高增益的双波束超表面天线。其次,提出基于多相位自由度理论的双频行波激励网络,结合双频超表面,设计了双频双波束偏转角可独立控制的超表面天线。在此基础上,提出基于正相位响应理论的稳定波束偏转角的方法,设计了具有稳定波束的±45°双极化超表面天线。与传统多波束方法相比,本方法省略了复杂的波束形成网络,设计简单、结构紧凑,而且能够实现双频、双极化等特性,可为新一代移动通信天线的研制提供技术思路。     

基于遗传算法的OFDM空载波频率同步的研究

针对正交频分复用系统对载波偏移非常敏感的问题,在分析基于类MUSIC载频偏移估计的基础上,提出了一种用遗传算法来实现类MUSIC的快速算法。在类MUSIC算法得到包含频偏的代价函数后,使用遗传算法求解代价函数获得频偏值。解决了使用空载波算法的多项式根运算量大、收敛速度慢的问题。仿真结果表明,在载频偏移初值相同的情况下,使用遗传算法的运算量是类MUSIC算法的1／4．5。     

TD-SCDMA软频率复用的应用

同频干扰是制约TD-SCDMA系统性能提升的关键问题。如何在有限的频率资源配置下尽量减少TD-SCDMA系统中相邻小区间的同频干扰,是N频点TD-SCDMA系统组网必须考虑的关键问题之一。     

基于遗传算法的GSM无线网频率规划技术

本文利用遗传算法,从理论上解决了传统分组频率规划技术的缺陷,大幅度提高了频率规划的性能。     

频率复用系统同信道干扰抑制因子的研究

本文对频率复胳系统同信道干扰抑制因子提出了解析和统计两种求解方法，并利用统计求解结果，证明了解析求解法在实际情形中应用的可行性。     

移动WiMAX的频率复用分析

简述了网络规划和频率复用问题，然后详述了移动WiMAX在频率复用度分别为1和3时的对比分析，最后介绍了部分频率复用。     

多波束卫星移动通信系统的同频干扰研究

针对多波束卫星移动通信系统的特点,分析了多波束卫星移动通信系统与地面蜂窝系统同频干扰计算方法的差异性,考虑了接收终端和波束中心卫星天线方向夹角带来的增益量的衰减,提出了适用于该系统的同频干扰算法,建立了适合于本系统的同频干扰分析模型。计算得到的载干比可以作为资源规划的反馈参考,为资源规划做出指导,满足更高的通信质量要求。     

一种Ka 双频段四口径多波束天线的设计

本文提出了一种应用于Ka 宽带通信卫星收发共用四口径多波束天线的设计,介绍了在波束设计时应考虑的影响因素,详细描述了如何选择天线结构参数和喇叭尺寸,优化了天线的设计参数,最后利用仿真软件Grasp 9 进行了多波束天线的仿真分析,结果表明多波束交叠增益大于40dBi,旁瓣电平小于-23dB,载干比C/I 大于13dB。     

Feasibility of Coexistence of Mobile‐Satellite Service and Mobile Service in Cofrequency Bands

Interference scenarios and methodologies between a terrestrial mobile service (MS) system and mobile‐satellite service (MSS) system in a co‐channel environment are established. Taking into account a practical deployment situation for both systems, we perform computational simulation of interference in terms of carrier‐to‐interference ratio (C/I) and interference‐to‐noise ratio (I/N) to evaluate the cofrequency interference from an MS system into an MSS system, and from an MSS system into an MS system, respectively. The methodology and results can be used as a guide when planning the deployment of MSS and MS systems with no unacceptable interference impact between them.     

基于遗传算法的高性能赋形天线优化设计

为了在服务区内获得良好的性能,提出了一种新的赋形波束天线优化设计方法。采用对反射面的形状和偏转角度进行联合优化的方法来解决卫星天线布局和性能之间的矛盾。优化过程中将反射面的形变量和偏转角度作为优化变量,然后利用遗传算法对其进行优化从而实现更高的增益和交叉极化隔离度。最终利用该算法对一个赋形波束天线进行了优化设计和分析,仿真结果说明了该优化方法的有效性。     

基于SIW的多波束CTS阵列天线设计

文中设计了一款基于基片集成波导(SIW)的毫米波高增益多波束连续横向枝节(CTS)阵列天线,它通过切换馈电端口实现多波束功能。该天线整体结构简单,采用印刷电路板工艺实现。天线主要包含馈电喇叭、平面波转换结构以及辐射结构三个部分,由三层基板构成。馈源为基于SIW的馈电喇叭,并在口径处添加匹配结构以提高其辐射性能;平面波转换结构由SIW抛物面和渐变耦合槽组成,可将馈电喇叭辐射出的柱面波转换为幅度服从泰勒分布的平面波进而为CTS阵列馈电,因此天线具有低副瓣的特性;辐射结构为1×8的CTS阵列,通过优化缝隙宽度以保证每个单元辐射出相等的能量。天线工作在30 GHz,通过切换馈电端口可在±20°范围内实现波束切换,天线测试结果与仿真结果吻合,验证了设计的合理性。     

基于遗传算法的低频不规则天线阵综合

低频天线工作波长长,辐射性能受载机影响大,且阵列布局受限于安装环境极不规则,从而造成副瓣电平抬高和方向图恶化,传统的阵列综合方法将难以适用,文中采用遗传算法并结合载机影响来优化,以实现所期望的平均副瓣。作为一种优化算法,它能解决一些N维和非线性的优化问题。首先,给出了任意阵列的方向图公式;其次,介绍了遗传算法;最后,给出了应用实例及其优化结果。结果表明,该算法是一种解决多维和非线性问题的行之有效的方法。     

一种基于遗传算法的超宽带天线自动设计方法

提出了一种基于遗传算法的超宽带天线的自动设计方法,并利用此方法设计了一种紧凑型共面波导馈电超宽带天线。所设计的天线采用印刷电路板上的共面波导(CPW)进行馈电,利用遗传算法对天线的贴片形状轮廓进行自动化设计和优化,最后得到一种新颖的UWB 印刷缝隙天线。天线尺寸为32mm′32mm′0. 787mm。仿真结果和实验结果表现出良好的一致性。实验结果表明,该天线在2. 89 ~12. 6GHz 的频段内电压驻波比小于2,在整个UWB 工作频段范围内有稳定的增益和良好的辐射方向特性。     

SOQPSK-TG信号的EM半盲载波频偏估计

针对成形偏移四相相移键控-TG(Shaped Offset Quadrature Phase Shift Keying-Telemetry Group version, SOQPSK-TG)信号在训练序列长度受限时频偏估计精度较低的问题,利用双二进制分解(Doubinary Decomposition, DBD)原理提出基于期望最大化(Expectation Maximization, EM)的SOQPSK半盲载波频偏(Carrier Frequency Offset, CFO)估计算法。为了确保EM算法收敛到预期性能范围,使用基于非线性四次方码元定时估计算法的非数据辅助频偏估计方法优化了EM算法初始点选择。仿真实验结果表明,该算法相比于使用训练序列进行数据辅助估计的方法,在不增加辅助数据数量的前提下能够进一步提升CFO估计的精度,并在较高信噪比下拥有接近序列总长度所对应的克拉美罗界(Cramér-Rao Bound, CRB)的优秀性能。     

Frequency shift filter‐based multi‐carrier transceiver

It is well known that orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is sensitive to carrier frequency offset (CFO) and suffers from a high peak‐to‐average ratio. In addition, the performance of OFDM is severely affected by strong co‐channel interference and strong narrowband interference. To mitigate the limitations of OFDM, we propose a new multi‐carrier transceiver based on frequency‐shift filter. A frequency‐shift filter can separate spectrally overlapping sub‐carrier signals by exploiting the spectral correlation inherent in the cyclostationary modulated signals. To increase spectral efficiency, we increase the percentage of spectral overlap between two adjacent sub‐channels. We derive an upper bound and a lower bound on the bit error rate performance of the proposed multi‐carrier transceiver in additive white Gaussian noise channel and frequency‐nonselective Rayleigh fading channel, respectively. Compared with OFDM, our simulation results show that the proposed multi‐carrier transceiver is much less sensitive to CFO and has a lower peak‐to‐average ratio; moreover, without any additional interference suppression technique, the proposed transceiver has the advantage of being able to mitigate strong co‐channel interference with CFO from the intended multi‐carrier signal and mitigate strong narrowband interference in additive white Gaussian noise channel and in Rayleigh fading channel in which a large CFO between the transmitted signal and the received signal often occurs. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于粒子群优化的数字波束形成算法

波束形成的加权系数求解是一个优化过程,现有算法大多经过多次迭代,计算量大,实现复杂。为降低波束形成算法复杂度,将粒子群优化原理应用于数字波束形成中,提出了基于粒子群优化的自适应数字波束形成算法。该算法将每一组权值作为一个粒子,将阵列加权和的输出信号与干扰噪声比(SINR)作为适应度函数,通过比较各个粒子的适应度值,进行迭代搜索得到最优解。该算法可使天线阵在主波束对准有用信号,同时能有效抑制两个以上的干扰,且对阵列通道误差有较好的稳健性。计算机仿真验证了算法的有效性。