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一种用于双通道跳频技术的时间调制阵列系统

电波科学学报 2014年第6期29卷 1076-1080,1121页

作者：曹岸杰贺冲梁仙灵耿军平金荣洪上海交通大学电子工程系上海200240 上海卫星工程研究所上海200240

基于波束形成理论和时间调制阵列天线理论,围绕着规避噪声、干扰或者多用户情况下非重复的通道,提出了一种适用于跳频技术的时间调制阵列系统,通过控制天线阵列单元的工作状态对信号进行调制.在将第一边带的波束对准于目标方向的同时,... 详细信息

基于波束形成理论和时间调制阵列天线理论,围绕着规避噪声、干扰或者多用户情况下非重复的通道,提出了一种适用于跳频技术的时间调制阵列系统,通过控制天线阵列单元的工作状态对信号进行调制.在将第一边带的波束对准于目标方向的同时,在射频端对载频进行迁移,从而达到跳频通信的目的.仿真结果表明:该时间调制阵列系统在较低运算开销下实现了预期波束指向和实时载频迁移.此外,通过利用天线单元控制时序中的未使用间隙,系统被扩展为独立工作的双通道天线系统,并提供了时序冲突时的解决策略和实验证明.

关键词：时间调制天线阵列跳频通信双通道

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静止轨道微波大气探测技术现状

国土资源遥感 2017年第4期29卷 1-5页

作者：钱博曹岸杰吴莹王鹏凯南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶肢与云降水重点开放实验室南京210044 上海卫星工程研究所上海200240

极轨卫星的微波大气探测系统可以探测云雨大气,但其较长时间的探测周期在相当程度上限制了其在中小尺度灾害性天气监测中的应用。静止卫星虽然可以实现高时间分辨率的监测,但由于缺少微波载荷无法获取云雨大气的内部信息。综合极轨卫星... 详细信息

极轨卫星的微波大气探测系统可以探测云雨大气,但其较长时间的探测周期在相当程度上限制了其在中小尺度灾害性天气监测中的应用。静止卫星虽然可以实现高时间分辨率的监测,但由于缺少微波载荷无法获取云雨大气的内部信息。综合极轨卫星的微波大气探测和静止卫星的高时效大气探测的优势,发展静止轨道微波大气探测技术,实现对地球大气的全天候、全天时观测,对改进灾害性天气的预报、预测能力意义重大。通过介绍静止轨道微波大气探测(geostationary earth orbit microwave atmospheric sounding,GEOMAS)技术的国内外研究现状,阐述了GEOMAS技术所面临的困难和挑战,分析了真实孔径天线体制和干涉式合成孔径天线体制的优劣,并对GEOMAS的技术发展前景进行展望。

关键词：静止轨道微波大气探测干涉式合成孔径天线体制真实孔径天线体制

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天基时空编码阵列电磁频谱感知方法

上海航天(中英文) 2024年第S1期 277-281+288页

作者：倪涛刘翠军徐书尹朱晨聪曹岸杰上海卫星工程研究所

针对天基电磁频谱感知系统低功耗、低面密度、高精度定位的需求，提出了天基时空编码超表面阵列电磁频谱感知方法。基于1-bit数字超表面硬件，提出了数字超表面幅相联调方法和高精度测向技术，使电磁频谱感知系统不受限于在相位域调控... 详细信息

针对天基电磁频谱感知系统低功耗、低面密度、高精度定位的需求，提出了天基时空编码超表面阵列电磁频谱感知方法。基于1-bit数字超表面硬件，提出了数字超表面幅相联调方法和高精度测向技术，使电磁频谱感知系统不受限于在相位域调控电磁波束，而是通过对超表面阵列进行周期性时序调制激励产生谐波分量，在时间维度上编码间接地对谐波分量进行高效幅度和相位联合调控，优化电磁波在三维空间的幅度相位分布，实现基于谐波特征分析的高精度测向。对双频数字超表面、数字超表面幅相联调方法和高精度测向方法进行了仿真验证。结果表明：该时空编码超表面阵列电磁频谱感知方法的测向精度高于3 dB波束宽度θ3dB的1/10，且功耗低、面密度低。

关键词：电磁频谱感知时空编码超表面阵列测向幅相联调

基于负载均衡的大规模低轨卫星互联网路由算法

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天地一体化信息网络 2022年第1期3卷 27-34页

作者：汪伊婕赵伟成飞陈文曹岸杰上海卫星工程研究所上海201100 航天系统部北京100000 上海交通大学上海200240

不断扩大的市场需求掀起大规模低轨星座部署的热潮,低轨星座凭借大带宽、低时延、连续覆盖的特点为全球用户提供宽带互联网服务。针对网络负载不均的情况下产生的拥塞丢包问题,提出一种基于负载均衡的自适应大规模低轨星间路由算法,该... 详细信息

不断扩大的市场需求掀起大规模低轨星座部署的热潮,低轨星座凭借大带宽、低时延、连续覆盖的特点为全球用户提供宽带互联网服务。针对网络负载不均的情况下产生的拥塞丢包问题,提出一种基于负载均衡的自适应大规模低轨星间路由算法,该算法根据小区域探测获得的信息对候选卫星进行方向、等级划分,按照不同划分结果进行权重值计算,最终选取等级最高且权重值最小的下一跳节点,逐跳进行相同步骤直到数据到达目的卫星节点,最终形成低时延路径,全网实现低丢包率数据传输。通过仿真实验与经典算法以及现有大规模低轨卫星路由算法进行比较,发现该路由算法可有效提高低轨大规模卫星通信网络的路由性能,为用户提供高质量服务。

关键词：卫星互联网负载均衡路由性能

基于谐波特征分析的时间调制阵列测向研究进展

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电波科学学报 2021年第2期36卷 163-171页

作者：曹岸杰曲耀斌贺冲陈娜陈靖峰金荣洪上海卫星工程研究所上海200230 上海交通大学上海200240 重庆市计量质量检测研究院重庆401121

针对近年来发展起来的基于谐波特征分析的时间调制阵列(time modulated array,TMA)测向这一新型无线电测向技术体制,全面总结了其目前的发展现状以及与传统阵列测向体制相比较的优缺点.首先分析了TMA的起源、发展与数学基础;其次总结了... 详细信息

针对近年来发展起来的基于谐波特征分析的时间调制阵列(time modulated array,TMA)测向这一新型无线电测向技术体制,全面总结了其目前的发展现状以及与传统阵列测向体制相比较的优缺点.首先分析了TMA的起源、发展与数学基础;其次总结了基于TMA的测向方法的研究现状;然后对二单元TMA测向、多单元TMA测向以及宽带线性调频信号的TMA测向进行了详细讨论,并具体分析了这些方法的数学原理、关键技术、实现思路等;最后对该测向技术存在的问题及发展趋势进行了探讨.

关键词：时间调制阵列(TMA) 无线电测向周期调制快速傅里叶变换(FFT) 线性调频

基于时间调制多波束阵列的单通道全向测向方法

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电波科学学报 2024年第2期39卷 296-304页

作者：王明骞贺冲相东曹岸杰杨勇游月辉金荣洪上海交通大学上海200240 上海卫星工程研究所上海200230

基于多波束阵列的测向方法具有测向精度高的优势,但各波束都需要独立的射频通道,导致其测向系统复杂且成本高,通道之间的幅相不一致也会增大测向误差。本文提出了一种基于时间调制多波束阵列的单通道全向测向方法,通过时间调制技术将多... 详细信息

基于多波束阵列的测向方法具有测向精度高的优势,但各波束都需要独立的射频通道,导致其测向系统复杂且成本高,通道之间的幅相不一致也会增大测向误差。本文提出了一种基于时间调制多波束阵列的单通道全向测向方法,通过时间调制技术将多波束阵列测向系统简化为单通道系统,利用接收信号的谐波特征获得不同波束的接收信号强度实现高精度测向,同时降低了系统的复杂度及成本。仿真结果表明在相同条件下,本文提出的方法比基于多波束阵列的多通道测向方法具有更小的测向误差。经实测验证,本文的方法在4~5 GHz频带内的测向误差小于1.3°,低于现有的多波束阵列测向误差。

关键词：时间调制多波束阵列龙伯透镜单通道测向

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基于时间调制的单通道多基线相位干涉仪测向

电波科学学报 2023年第1期38卷 96-102,129页

作者：赵自强曹岸杰杨勇游月辉陈靖峰金荣洪贺冲上海交通大学上海200240 上海卫星工程研究所上海200230

基于时间调制理论,提出了一种单通道框架下的多基线相位干涉仪测向方法,其克服了传统相位干涉需要多个射频通道带来的系统复杂度高以及通道幅相不一致性问题.所提方法利用单刀多掷开关周期性接通多基线相位干涉的各天线单元,并从接收信... 详细信息

基于时间调制理论,提出了一种单通道框架下的多基线相位干涉仪测向方法,其克服了传统相位干涉需要多个射频通道带来的系统复杂度高以及通道幅相不一致性问题.所提方法利用单刀多掷开关周期性接通多基线相位干涉的各天线单元,并从接收信号产生的谐波特征中同时估计多组基线产生的相位差.首先分析传统多基线相位干涉仪测向存在的局限性,然后提出基于时间调制的单通道多基线相位测量方法,最后结合2~8GHz宽带测向需求,设计四基线相位干涉仪并进行仿真.仿真结果显示,在2~8 GHz范围内,测向误差能达到0.1°以内,证明了本文方法的有效性.

关键词：时间调制阵列无线电测向多基线相位干涉天线虚拟基线

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基于时间调制圆阵的单通道相关干涉仪测向

基于时间调制圆阵的单通道相关干涉仪测向

2021年全国天线年会

作者：倪刚贺冲曹岸杰金荣洪上海交通大学上海卫星工程研究所

本文提出了一种基于时间调制圆阵的单通道相关干涉仪测向方法。通过周期性时间调制,将来波方向信息映射到单通道信号的各次谐波分量中,提取各次谐波复增益构建整个二维空域的谐波特征样本库;而后将实测并提取的谐波特征矢量与样本库矢... 详细信息

本文提出了一种基于时间调制圆阵的单通道相关干涉仪测向方法。通过周期性时间调制,将来波方向信息映射到单通道信号的各次谐波分量中,提取各次谐波复增益构建整个二维空域的谐波特征样本库;而后将实测并提取的谐波特征矢量与样本库矢量做相关运算,便可搜索相关峰值得到来波方向信息。基于此谐波特征相关的测向方法避免了天线单元幅相不一致的影响,同时单射频通道及相关运算使其具有结构及计算复杂度较低的优势。

关键词：时间调制圆阵谐波特征相关二维测向傅里叶级数

来源： cnki会议评论

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基于全相位FFT的稳健型时间调制阵列测向

电波科学学报 2022年第6期37卷 1000-1006页

作者：曹岸杰范迎春王瀚霆杜一凡杨勇游月辉上海卫星工程研究所上海200230 上海交通大学上海200240

基于谐波特征分析的时间调制阵列测向方法的正确性与精度严重依赖接收谐波的估计精度.传统的离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)或快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)在估计谐波的幅相时,由于信号频率通常偏离采... 详细信息

基于谐波特征分析的时间调制阵列测向方法的正确性与精度严重依赖接收谐波的估计精度.传统的离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)或快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)在估计谐波的幅相时,由于信号频率通常偏离采样频率的整数倍,会形成栅栏效应,从而引起基于谐波特征分析的时间调制阵列测向的精度降低甚至失效.针对该问题,本文将全相位FFT引入二单元时间调制阵列接收谐波的分析中,通过提升谐波幅相估计的鲁棒性来提升时间调制阵列测向方法的稳健性.仿真结果表明,当信号的载频为频谱分辨率的任意小数倍时,提出的全相位FFT时间调制阵列测向方法均能正确测向,且随着信噪比的增加,测向均方根误差收敛至0.本文工作提升了基于谐波特征分析的单通道时间调制阵列测向方法的稳定性.

关键词：时间调制阵列(TMA) 无线电测向全相位快速傅里叶变换(FFT) 离散傅里叶变换(DFT)

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