检索结果-南通市图书馆

考虑波束间干扰的多波束卫星功率带宽联合分配算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

计算机工程 2018年第2期44卷 103-106,113页

作者：史煜张邦宁郭道省杨柳解放军理工大学通信工程学院南京210007

多波束卫星通信系统由于频率复用导致波束间存在干扰。为此,通过引入干扰系数,构建带宽功率联合分配模型,将该资源分配问题拆分为功率分配、带宽分配和对偶变量更新3个子问题,并提出相应的分配算法。算法在初次完成功率以及带宽分配后,... 详细信息

多波束卫星通信系统由于频率复用导致波束间存在干扰。为此,通过引入干扰系数,构建带宽功率联合分配模型,将该资源分配问题拆分为功率分配、带宽分配和对偶变量更新3个子问题,并提出相应的分配算法。算法在初次完成功率以及带宽分配后,利用子梯度算法更新对偶变量,对功率和带宽进行再分配,如此进行迭代计算,直至满足对偶变量收敛条件,由此实现分配结果的最优。仿真结果表明,与功率和带宽均匀分配算法及按比例分配算法相比,该算法在明显降低系统二阶业务拒绝量的同时,提高了系统容量。

关键词：卫星通信系统多波束波束间干扰资源分配联合分配凸优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于分簇的全带宽跳波束图案优化方法

计算机工程 2020年第4期46卷 169-176页

作者：王亚昕边东明胡婧唐璟宇王闯陆军工程大学通信工程学院南京210007

为解决全带宽跳波束卫星通信系统中的干扰问题,提出一种基于波束分簇的跳波束图案优化方法.以各波束请求量占系统可提供资源的比例为时隙分配依据,在满足相对公平的前提下提高系统总容量,推算距离门限值,当波束间距离大于该门限时,干扰... 详细信息

为解决全带宽跳波束卫星通信系统中的干扰问题,提出一种基于波束分簇的跳波束图案优化方法.以各波束请求量占系统可提供资源的比例为时隙分配依据,在满足相对公平的前提下提高系统总容量,推算距离门限值,当波束间距离大于该门限时,干扰对于信号质量的影响可忽略不计,从而达到规避干扰的目的.仿真结果表明,与传统多波束系统相比,该资源分配方法可使系统容量提升24.6%,消除系统干扰对信号质量的影响,改善跳波束图案的时隙连续性.

关键词：卫星通信系统跳波束波束分簇波束间干扰资源分配

宽带卫星移动通信系统波束成形与用户分组技术研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

宽带卫星移动通信系统波束成形与用户分组技术研究

作者：陈宇涵东南大学

学位级别：硕士

低轨卫星移动通信技术作为地面蜂窝移动通信系统的重要补充,是构建空天地海一体化信息网络必不可少的组成部分。多波束卫星移动通信是利用多个波束实现对服务区域的全覆盖,通过空分复用(SDM,Space Division Multiplexing)技术大幅提高... 详细信息

低轨卫星移动通信技术作为地面蜂窝移动通信系统的重要补充,是构建空天地海一体化信息网络必不可少的组成部分。多波束卫星移动通信是利用多个波束实现对服务区域的全覆盖,通过空分复用(SDM,Space Division Multiplexing)技术大幅提高卫星通信系统的吞吐量。本文针对L频段和Ka频段卫星通信系统中波束成形技术和用户分组技术展开研究,并对同频波束间干扰问题展开分析。首先,对多波束卫星信道模型及其传输特性展开研究。分析了卫星信号传输过程中自由空间损耗(FSL,Free Space Loss)、大气吸收损耗、云衰、雨衰等一系列信道特性,并给出配备均匀面阵的卫星通信系统信道模型。在传统卫星系统链路预算的基础上,分析了配备大规模天线阵列的多波束卫星通信系统的链路预算,并通过仿真分析系统带宽B和终端G/T值对卫星移动通信系统性能的影响。其次,针对L频段多波束卫星移动通信系统对波束成形技术和用户分组技术展开研究。研究了基于固定多波束成形的频率复用染色技术,仿真结果表明,频率复用技术可以有效减小波束间干扰,提高卫星移动通信系统性能。研究了频率复用技术和波束域进行预编码两种方案下卫星通信系统性能,仿真结果表明,相比于频率复用染色技术,在波束域进行预编码可以有效改善卫星系统的通信容量。针对动态波束成形,研究了匹配滤波(MF,Matched Filter)准则、迫零(ZF,Zero Force)准则和正则化迫零(RZF,Regularized Zero Forcing)准则下的动态波束成形算法,仿真结果表明,在高信噪比(SNR,Signal Noise Ratio)下,RZF波束成形算法等效于ZF波束成形算法,在低SNR下,RZF波束成形算法会进一步退化为MF波束成形算法。最后研究用户分组技术,在几种常见的用户分组算法基础上,研究了一种优化的K-means用户分组算法,通过比较用户与各分组中心点的相似度,对分组进行再划分,避免分组结果陷入局部最优,仿真结果表明,优化后的K-means用户分组算法在保持传统K-means分组算法低复杂度的同时,可以进一步提高系统的性能。最后,针对Ka频段多波束卫星通信系统中波束间干扰问题及用户分组技术展开研究。分析了Ka频段多波束卫星通信系统性能,仿真结果表明,Ka频段卫星通信系统性能与阵列大小和卫星发射功率均成正向变化关系。为了尽可能涵盖用户终端的分布情况,针对三种用户分布场景,即用户终端分布在与坐标轴重叠的直线上、用户终端分布在平行于坐标轴的直线上和用户终端分布在最大俯仰角圆环上,并在三种用户相对位置关系下分别选取三组代表性的终端位置,即用户终端所在同频波束相距很远、相邻和彼此重叠,计算每种场景下的用户载干比,仿真结果表明,在三种用户相对位置关系下,用户载干比与同频波束间的相对距离,即俯仰角差或方位角差呈正向变化关系。在此基础上,提出了一种基于用户俯仰角差准则的用户分组算法,仿真结果表明,基于用户俯仰角差的用户分组算法可以有效降低分组内波束间干扰,从而进一步提升卫星通信系统性能。

关键词：低轨卫星多波束成形波束间干扰频率复用链路预算用户分组

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于分簇门限反馈的机会波束成形算法研究

电子学报 2016年第8期44卷 1947-1955页

作者：陈兴旺许小东中国科学院无线光电通信重点实验室中国科学技术大学信息科学技术学院安徽合肥230027

在波束间存在干扰的小区通信场景中,研究满足反馈用户数约束条件时,如何有效运用机会波束成形(ORBF)算法实现和速率最大化的问题.针对该问题,提出了一种基于分簇门限反馈的ORBF算法.首先,将问题建模为基于反馈用户数约束的和速率最大化... 详细信息

在波束间存在干扰的小区通信场景中,研究满足反馈用户数约束条件时,如何有效运用机会波束成形(ORBF)算法实现和速率最大化的问题.针对该问题,提出了一种基于分簇门限反馈的ORBF算法.首先,将问题建模为基于反馈用户数约束的和速率最大化优化问题.然后,根据用户信噪比信息对小区内各用户进行分簇处理,并在各簇内利用极值理论工具独立设置反馈门限.最终,在分簇基础上构造出多门限反馈的ORBF算法.对算法性能进行理论分析,获得了和速率损失量上界的闭合表达式以及多用户分集增益的渐进形式.仿真实验验证了理论分析的正确性,同时表明,该算法与经典ORBF算法相比,能够在极大降低反馈量的同时取得很好的和速率性能.

关键词：机会波束成形波束间干扰分簇反馈门限

基于毫米波高铁车地通信的自适应多波束成形方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

计算机科学 2020年第6期47卷 266-270页

作者：蒋锐尹惠徐友云南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003 南京邮电大学通信与网络技术国家地方联合工程研究中心南京210003

文中提出了一种基于毫米波高铁车地通信的自适应多波束成形方法。在该方法中,基站利用毫米波同时发射多个具有不同宽度的波束进行信号传输,从而提升系统的吞吐量。多波束传输方法也可以降低系统的通信中断概率。但是,多个波束同时传输... 详细信息

文中提出了一种基于毫米波高铁车地通信的自适应多波束成形方法。在该方法中,基站利用毫米波同时发射多个具有不同宽度的波束进行信号传输,从而提升系统的吞吐量。多波束传输方法也可以降低系统的通信中断概率。但是,多个波束同时传输信号会引发波束间干扰的问题。为了减弱其影响,采用一种自适应波束激活算法来实时调整激活波束的数量,使系统在当前时刻保持最佳的吞吐量性能。理论分析和仿真结果表明,所提方法可以进一步提升高铁车地通信系统的吞吐量,同时还可以获得较低的通信中断概率。

关键词：高铁通信毫米波多波束成形波束间干扰

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

多波束移动卫星系统的自适应开环预编码方法

电讯技术 2019年第10期59卷 1169-1174页

作者：安泽亮宋高俊陈慧慧南昌航空大学信息工程学院

对于卫星移动通信系统,由于卫星与地面终端之间的相对运动以及星地间传输延迟,传统的基于理想信道信息的预编码方法是不适用的。针对这一问题,提出了一种基于开环信道估计的预编码方法。卫星端利用开环获取的部分信道信息实现多波束联... 详细信息

对于卫星移动通信系统,由于卫星与地面终端之间的相对运动以及星地间传输延迟,传统的基于理想信道信息的预编码方法是不适用的。针对这一问题,提出了一种基于开环信道估计的预编码方法。卫星端利用开环获取的部分信道信息实现多波束联合预编码,并导出了系统传输速率的闭合解析表达式。此外,为了克服强干扰环境下多波束预编码系统性能恶化问题,提出了一种自适应预编码传输方法。卫星发射机依据开环获得的慢时变用户位置信道信息和信道统计量信息,自适应地选择预编码方法或传统频率复用方法,实现最优的系统性能。理论分析和仿真结果表明,与传统的干扰抑制方法相比,所提方法能实现更优的系统性能,同时也克服了传统预编码方法的局限性。

关键词：多波束移动卫星通信系统波束间干扰开环信道估计自适应预编码干扰消除

基于协作多点传输技术的多波束卫星通信系统研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于协作多点传输技术的多波束卫星通信系统研究

作者：姜雨萌南京理工大学

学位级别：硕士

随着下一代卫星通信系统向更高吞吐量和传输速率方向发展,多波束天线凭借高增益、空间隔离等诸多优点被广泛应用于空间段卫星上。波束间大多采用全频复用以最大化频谱利用率,在此情况下如何消除波束间干扰并进行有效的波束切换管理保证... 详细信息

随着下一代卫星通信系统向更高吞吐量和传输速率方向发展,多波束天线凭借高增益、空间隔离等诸多优点被广泛应用于空间段卫星上。波束间大多采用全频复用以最大化频谱利用率,在此情况下如何消除波束间干扰并进行有效的波束切换管理保证通信质量十分必要。本文将多波束与地面段多用户进行数据交互时采用的信道类比于地面分布式的MIMO系统,基于协作多点传输技术对多波束卫星通信系统进行研究。针对预编码技术在消除波束间干扰的效果进行研究。在理想信道状态信息下,本文重点研究了传统预编码算法原理及性能,对其在地面MIMO系统和7波束卫星覆盖模型下进行仿真比较。通过将非线性算法的思想引入线性预编码中的方式,提出了基于DPC原理的MMSE算法,仿真结果证明算法的误码率性能介于线性与非线性算法之间,实现了复杂度与系统性能的均衡。其次,在非理想信道状态下建立估计误差、时延误差和有界误差模型,提出了基于MMSE准则的鲁棒预编码、基于平均功率最小化的鲁棒预编码以及基于SLNR准则的中断概率约束鲁棒预编码3种考虑鲁棒性的预编码方案,利用半定松弛定理和CVX工具箱进行优化目标求解。通过MATLAB软件仿真对非理想CSI下有无鲁棒性设计的系统容量、误码率进行比较,证明了在非理想CSI条件下,各鲁棒预编码设计均可实现更优的系统性能。最后,针对波束切换管理问题,本文主要探究了波束间协作时的切换方案。在对用户移动模型、协作切换原理以及滑动窗口机制研究的基础上,提出了基于协作的切换邀请机制,由目标波束定期发送切换邀请,仿真验证了该方案可以有效提高切换成功率,简化信号测量和信号判决的过程。

关键词：多波束卫星多点传输技术波束间干扰预编码切换邀请鲁棒性研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

面向高铁通信的毫米波波束成形方法研究

面向高铁通信的毫米波波束成形方法研究

作者：尹惠南京邮电大学

学位级别：硕士

随着高速铁路的飞速发展,人们对高移动场景下的数据传输速率以及可靠的移动业务的需求与日俱增。因此,高铁通信对高速率、大带宽且具有服务质量保证的数据业务要求提高了。毫米波和基于大规模天线阵列的波束成形技术相结合可以获得超高... 详细信息

随着高速铁路的飞速发展,人们对高移动场景下的数据传输速率以及可靠的移动业务的需求与日俱增。因此,高铁通信对高速率、大带宽且具有服务质量保证的数据业务要求提高了。毫米波和基于大规模天线阵列的波束成形技术相结合可以获得超高的数据传输速率,将其应用到高铁通信场景中,能够有效提升高铁无线通信系统的通信容量和通信质量,是高铁通信发展的一大趋势。所以,论文针对高铁通信场景中的毫米波波束成形方法展开了深入的研究,具体工作如下:首先,论文深入分析了高铁毫米波通信相关技术并讨论其在高铁应用场景中的优缺点。重点分析了毫米波在大气中的传播特性,包括毫米波的路径损耗模型以及氧气、水蒸气和雨水等对毫米波的吸收衰减作用。在毫米波通信中需要利用大规模MIMO技术和波束成形技术来增强毫米波的方向性能,补偿毫米波的传输损耗。因此,本文系统阐述了传统的MIMO技术、大规模MIMO技术以及波束成形技术的相关知识,分析了均匀直线天线阵列的基本原理、天线方向图和半功率波束宽度的计算等。针对高铁场景的特殊性,本文讨论了毫米波技术、大规模MIMO技术以及波束成形技术在高铁通信中面临的问题。其次,论文提出一种基于毫米波高铁车地通信的自适应多波束成形方法。该方法在每节车厢顶部安装一个移动中继,基站利用毫米波同时发射多个具有不同宽度的波束来覆盖每个移动中继并进行信号传输,以提升系统的吞吐量性能并减少波束切换更新的次数,而且多个波束同时进行信号传输可以降低系统的通信中断概率。但是,随着列车与基站之间的距离越来越远,多波束传输所引起的波束间干扰越来越严重。为了解决这一问题,本文采用一种自适应波束激活技术来实时调整服务波束,从而使当前时刻的系统吞吐量保持在最佳水平。仿真结果表明本文方法可以进一步提升系统的吞吐量并且保持较低的通信中断概率。最后,针对高铁无线移动通信系统数据传输的稳定性和可靠性问题,论文在交织站址双网冗余覆盖结构下提出了一种基于位置公平保证的毫米波波束成形方法。该方法设定一个目标数据传输速率作为参考速率,并根据该目标速率采用一种自适应搜索算法来计算最优的发射波束宽度和波束边界点位置,使得每个发射波束覆盖范围内的平均数据传输速率和给定的目标速率之间的差值最小,从而使列车在运行过程中的数据传输速率稳定在目标速率附近,以减少列车在运行过程中数据传输速率的剧烈波动。仿真实验证明本文方法可以有效提升高铁无线通信系统数据传输的稳定性。

关键词：高铁通信毫米波 MIMO 波束成形波束间干扰位置公平

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

卫星移动通信系统多波束协作传输技术研究

卫星移动通信系统多波束协作传输技术研究

作者：刘奥东南大学

学位级别：硕士

由于下一代卫星移动通信高吞吐量的数据速率需求,卫星移动通信采用多波束系统架构,在广阔的区域内由一组波束为终端提供服务。在采取全频率复用的多波束卫星移动通信系统中,波束间干扰（IBI,Inter-Beam-Interference）是系统吞吐量提升... 详细信息

由于下一代卫星移动通信高吞吐量的数据速率需求,卫星移动通信采用多波束系统架构,在广阔的区域内由一组波束为终端提供服务。在采取全频率复用的多波束卫星移动通信系统中,波束间干扰（IBI,Inter-Beam-Interference）是系统吞吐量提升的主要技术瓶颈。多波束卫星通信中,可将卫星侧多波束与多个用户之间的信道视作一个多输入多输出（MIMO,Multiple-Input MultipleOutput）信道进行多波束协作传输,从而有效减小IBI,发挥多波束覆盖的优势。本论文针对卫星移动通信系统多波束协作传输技术展开研究。首先,针对多用户下行多波束联合预编码方法开展研究。在单星场景下,推导单星多用户正则化迫零（RZF,Regularized Zero Forcing）预编码方法,仿真结果表明,所给出的单星多用户RZF预编码相比于传统传输方法可以显著提升系统性能,且性能增益随着频率复用因子的降低而提升;针对多星场景,同时考虑星内波束间干扰以及多星之间的波束覆盖重叠导致的星间干扰,给出了多星协作及多星协调两种不同星间联合处理方式下的系统模型,通过星间联合处理抑制干扰,进而结合多星多用户RZF预编码,提出了基于最大和速率准则的用户调度方法。仿真结果表明,所提出的方法在不同复用模式下的和速率性能均优于传统传输方法。此外,针对采用多色复用的多星场景,提出了一种低复杂度的多星频率复用染色算法。然后,研究了多播下行多波束联合预编码方法。针对卫星移动通信系统中的长延时导致发送端难以获得理想信道状态信息（CSI,Channel State Information）这一问题,提出了平均信干噪比（SINR,Signal to Interfere Noise Ratio）最大化和中断概率约束的鲁棒预编码方法。首先研究在单波束功率约束下最大化最小平均SINR的多组多播优化问题,推导得到平均SINR最大化问题和鲁棒的功率最小化问题之间的关系。针对鲁棒的功率最小化问题,提出了一种利用半正定松弛和高斯随机化的预编码方法。其次研究了保证中断概率约束下最小化单波束发射功率的多组多播优化问题,提出了一种将难以求解的中断概率约束条件转换为可求解的、低复杂度形式的近似方法,并基于半正定松弛给出一种低复杂度的预编码方法。最后研究了发送端仅知部分CSI的用户分组算法,推导出最大化平均SINR准则下用户分组算法设计应当满足的条件,即信道估计矢量相关性较强的用户应当被分为一组。基于此条件,提出一种低复杂度的用户分组算法。仿真结果表明,结合用户分组算法,两种鲁棒预编码方法相比于传统方法均可以提供显著的性能增益。

关键词：多波束卫星波束间干扰星间干扰多波束联合预编码用户调度鲁棒传输多组多播预编码用户分组