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卫星认知无线电检测门限与功率分配联合优化算法

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西安交通大学学报 2013年第6期47卷 31-36,43页

作者：陈鹏邱乐德王宇中国空间技术研究院西安分院西安710100 中国空间技术研究院总体部北京100094

针对窄带卫星通信中频谱利用率不足的情况,以最大化带内数据传输量为目标,提出了基于卫星Underlay认知无线电的上行链路中信道检测门限与功率分配联合优化(JDPO)算法。首先根据检测误差、功率向量与数据传输量之间的运算关系构建了卫星U... 详细信息

针对窄带卫星通信中频谱利用率不足的情况,以最大化带内数据传输量为目标,提出了基于卫星Underlay认知无线电的上行链路中信道检测门限与功率分配联合优化(JDPO)算法。首先根据检测误差、功率向量与数据传输量之间的运算关系构建了卫星Underlay认知无线电接入模型,之后将目标函数分解为检测门限与功率分配2个子问题分别进行优化,以加窗粒子群优化算法逼近了最优检测门限,根据库恩-塔克条件求解了最优功率分配向量。通过引入中间量使2个子算法反复迭代,最终得到了检测门限与功率分配的联合最优解。仿真结果表明:存在多个次要用户时,JDPO算法可以获得更多的带内数据传输量;与传统方法相比,JDPO算法的数据传输量最大可提高50%。

关键词：卫星认知无线电上行链路频谱利用率检测门限功率分配联合优化

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采用盲源分离的扩频通信抗干扰算法

西安电子科技大学学报 2020年第1期47卷 73-79页

作者：赵伟侴胜男杨烁李雄飞中国空间技术研究院西安分院

针对盲源分离技术在低信噪比尤其是扩频通信门限信噪比下分离性能恶化的问题,提出了一种改进的基于盲源分离的扩频通信抗干扰算法。该算法首先检测盲源分离算法输出结果的模糊性;然后利用检测结果对分离矩阵进行修正;最后通过对多个修... 详细信息

针对盲源分离技术在低信噪比尤其是扩频通信门限信噪比下分离性能恶化的问题,提出了一种改进的基于盲源分离的扩频通信抗干扰算法。该算法首先检测盲源分离算法输出结果的模糊性;然后利用检测结果对分离矩阵进行修正;最后通过对多个修正后的矩阵进行累加,得到新的分离矩阵,将其应用于系统的干扰分离。该算法实现结构简单,可实现扩频系统在解调门限处的抗干扰通信。仿真结果表明,在负信噪比下通过该算法去除干扰后的通信信号解调误码性能依然接近理论性能。

关键词：扩频通信盲源分离抗干扰低信噪比理论性能

基于DVB-S2的遥感卫星自适应编码调制分析与仿真

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中国空间科学技术 2010年第5期30卷 74-82页

作者：张佳鹏黄普明陈泓中国空间技术研究院西安分院西安710000 中国空间技术研究院北京100086

针对传统遥感卫星数据传输中存在的资源浪费问题,提出了自适应数据传输的概念;重点介绍了第二代数字卫星电视广播标准(DVB-S2)中的自适应编码调制技术(ACM);在此基础上对自适应编码调制技术在遥感卫星数据传输中的应用做了详细分析,通... 详细信息

针对传统遥感卫星数据传输中存在的资源浪费问题,提出了自适应数据传输的概念;重点介绍了第二代数字卫星电视广播标准(DVB-S2)中的自适应编码调制技术(ACM);在此基础上对自适应编码调制技术在遥感卫星数据传输中的应用做了详细分析,通过链路计算与信噪比估计两种方法得出自适应系统与非自适应系统相比在数据传输中性能提升很大,其中固定降雨备余量情况下通过链路计算得出自适应系统传输的数据量是非自适应系统的1.66倍,而基于动态信道模型的信噪比估计方法使得系统性能提升更加显著,传输的数据量是非自适应系统的8.14倍;最后对影响ACM性能的因素进行了分析,仿真结果表明信噪比估计误差和延时对系统性能影响很大,移位门限技术可以有效的降低信噪比估计误差对系统性能的影响,而延时则需要对信道状态的预测来减小其影响。

关键词：自适应编码调制数据传输遥感卫星仿真

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星载固态功率放大器:迈向极高频

红外与毫米波学报 2021年第1期40卷 25-32页

作者：杨飞赵恒飞刘江涛刘瑞竹刘媛萍胡凤娇孙树风于洪喜周颖中国空间技术研究院西安分院陕西西安710100

聚焦于星载固态功率放大器的高频化,设计并实现了Q频段20W、V频段10W以及W频段2W的固态功率放大器。基于氮化镓功率单片技术,提升了单元的功率和效率;基于魔T和径向线的高效率、低插损多路功率合成技术,实现了整机高功率输出;铜金刚石... 详细信息

聚焦于星载固态功率放大器的高频化,设计并实现了Q频段20W、V频段10W以及W频段2W的固态功率放大器。基于氮化镓功率单片技术,提升了单元的功率和效率;基于魔T和径向线的高效率、低插损多路功率合成技术,实现了整机高功率输出;铜金刚石和热管的应用和工艺攻关,克服了多热源、高热流的工程瓶颈。Q频段和W频段固放首次在轨应用,以及V频段固放在地面发射机中的应用。考虑到严苛的空间考核条件以及器件为满足在轨长寿命的降额要求,产品均性能优良稳定。文中的Q频段和W频段固放是我国首次开发并在轨搭载验证的星载连续波固态功率放大器,为我国后续极高频段高通量卫星的载荷实现提供了有力技术支撑。

关键词： Q频段 V频段 W频段氮化镓固态功率放大器星载

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基于原模图扩展的QC-LDPC构造方法

中国空间科学技术 2012年第2期32卷 62-67页

作者：龚险峰陶孝锋邱乐德中国空间技术研究院西安分院西安710000 中国空间技术研究院北京100094

基于原模图构造的低密度奇偶校验码(LDPC)性能很大程度上取决于扩展算法。为此,提出了一种构造准循环低密度奇偶校验码(QC-LDPC)的新方法。所述算法经过两步扩展得到QC-LDPC:第一步是原模图去重边,在边置换条件的约束下,使扩展所得矩阵... 详细信息

基于原模图构造的低密度奇偶校验码(LDPC)性能很大程度上取决于扩展算法。为此,提出了一种构造准循环低密度奇偶校验码(QC-LDPC)的新方法。所述算法经过两步扩展得到QC-LDPC:第一步是原模图去重边,在边置换条件的约束下,使扩展所得矩阵局部围长最大化;第二步进行准循环扩展,通过计算机搜索得到规定长度内的所有闭环路径,比较环长和近似环路外信息度得到置换矩阵的最优偏移量,目的是剔除连通性差的短环对码性能的负面影响。对于不存在重边的原模图,则直接进行准循环扩展。仿真结果表明,利用该方法构造的QC-LDPC在译码门限和误码平层两方面都具有优异的性能。

关键词：准循环低密度奇偶校验码原模图渐进边增长近似环路外信息度卫星通信

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交会对接微波雷达近距离高精度测角算法研究

宇航学报 2013年第7期34卷 987-992页

作者：严琪杨瑞强钟兴旺王登峰蔡春贵中国空间技术研究院西安分院西安710100

近距离测角与远距离测角的主要区别是被测目标位于雷达天线阵近场而非远场,目前的测角算法均基于远场目标假设,在交会对接近距离测角中难以满足精度要求。针对交会对接微波雷达近距离高精度测角问题,提出了一种基于相差复矢量匹配的测... 详细信息

近距离测角与远距离测角的主要区别是被测目标位于雷达天线阵近场而非远场,目前的测角算法均基于远场目标假设,在交会对接近距离测角中难以满足精度要求。针对交会对接微波雷达近距离高精度测角问题,提出了一种基于相差复矢量匹配的测角算法。分析了测角信号空间传播几何模型,定义了相差复矢量及表征相差复矢量匹配程度的测角目标函数,建立了求解方位角与俯仰角的非线性规划算法模型,给出了算法的输入条件和执行步骤。仿真结果和微波暗室实测结果验证了该算法的有效性。

关键词：交会对接雷达近距离高精度测角

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卫星接收系统抗干扰的卷积盲分离算法

中国空间科学技术 2012年第2期32卷 48-54页

作者：温媛媛陈豪中国空间技术研究院西安分院西安710100

提出一种新的卷积混合盲分离算法,并把该算法应用到卫星通信抗干扰中,将通信信号和干扰信号分离开,以实现抗干扰的目的。该算法使用基于初等反射矩阵的高阶累积量联合对角化法来分离卷积混合的卫星通信信号和干扰信号。计算机仿真表明,... 详细信息

提出一种新的卷积混合盲分离算法,并把该算法应用到卫星通信抗干扰中,将通信信号和干扰信号分离开,以实现抗干扰的目的。该算法使用基于初等反射矩阵的高阶累积量联合对角化法来分离卷积混合的卫星通信信号和干扰信号。计算机仿真表明,在噪声环境下,信噪比大于10dB时该算法有较好的分离效果,信噪比小于10dB时分离性能有所下降,但基本也能实现分离,且与其他文献中方法相比具有计算复杂度低、分离性能好的特点,因此更适宜用于卫星通信抗干扰。

关键词：盲分离卷积混合初等反射矩阵信噪比噪声干扰卫星通信

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矩形金属机壳孔缝电磁耦合特性研究

电波科学学报 2015年第6期30卷 1222-1227页

作者：吴刚孙靖虎李兵张晓阳中国空间技术研究院西安分院西安710100

针对矩形金属机壳上孔缝在高功率电磁环境下的电磁耦合问题,提出了一种使用模式匹配法和基于矩量法求解的混合位积分方程来分析孔缝电磁耦合特性的全波混合算法.该算法考虑了高次模、孔缝形状、孔缝厚度以及入射波极化方向等因素对电磁... 详细信息

针对矩形金属机壳上孔缝在高功率电磁环境下的电磁耦合问题,提出了一种使用模式匹配法和基于矩量法求解的混合位积分方程来分析孔缝电磁耦合特性的全波混合算法.该算法考虑了高次模、孔缝形状、孔缝厚度以及入射波极化方向等因素对电磁耦合特性的影响.通过将数值仿真结果与经典孔缝电磁耦合模型的测试结果进行对比,验证了该算法具有较高的准确性,与经典的时域有限差分法相比,该算法具有很高的计算效率.研究结果表明:有孔金属机壳在外界强电磁辐射条件下具有明显的谐振效应,在谐振频率点,耦合进入机壳的电场将大大增强,且孔缝附近以及机壳中心的耦合电场峰值要高于其他位置的耦合电场峰值;随着机壳表面上孔缝厚度的增加,耦合进入其内部的电场也在减弱;当机壳上的孔缝为矩形且入射波的电场极化方向平行于矩形缝隙的短边时,对应于该极化方向的孔缝电场耦合强度是所有极化方向中最强的.

关键词：高功率微波电磁耦合数值计算金属机壳矩形孔缝

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星座时频测量技术研究

宇航学报 2010年第4期31卷 1110-1117页

作者：钟兴旺陈豪蒙艳松王登峰王帅中国空间技术研究院西安分院西安710000

在卫星导航定位、天基无源定位等航天器系统构建中,需要星座具有统一的时间频率系统,即卫星间实现时间与频率同步。在分析系统对星间时间与频率同步需求的基础上,提出了在星间建立双向单程测距链路,利用伪码测量获取的星间伪距、载波测... 详细信息

在卫星导航定位、天基无源定位等航天器系统构建中,需要星座具有统一的时间频率系统,即卫星间实现时间与频率同步。在分析系统对星间时间与频率同步需求的基础上,提出了在星间建立双向单程测距链路,利用伪码测量获取的星间伪距、载波测相获取的星间伪距变化率联合处理出时差、频差的算法,克服了一般双向比对方法中需要不断调整星间时差的不足,工程实现星间时差测量标准不确定度可优于1 ns,星间基准频差测量标准不确定度可优于1×10-11。

关键词：卫星导航定位天基无源定位时差频差时频系统星间链路