星載地基波束形成關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、星載智能天線為靜止軌道通信衛(wèi)星提供了靈活的多波束接入和抗特定方向干擾的能力，但是隨著智能天線的復(fù)雜度越來(lái)越高，載荷受限導(dǎo)致星載設(shè)備日漸無(wú)法提供足夠的計(jì)算能力來(lái)支持多波束的星載波束形成操作。地基波束形成方案彌補(bǔ)了計(jì)算能力的不足的缺陷，有望取代星載方案成為主流，但同時(shí)地基方案對(duì)陣列信號(hào)的傳輸質(zhì)量提出了更高的要求，需要確保衛(wèi)星陣列接收信號(hào)能夠以較低的失真送達(dá)地面。
　　為此，本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有地基波束形成衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)研，對(duì)地基波束形成中關(guān)

2、鍵性問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)查和研究，具體工作如下：
　　論文首先簡(jiǎn)要概括了Ka波段信道建模的方法，然后對(duì)信道模型空間部分和地面部分進(jìn)行分析，給出了空間部分和地面部分的信道模型，并在Ka波段信道模型下對(duì)誤碼性能進(jìn)行仿真驗(yàn)證，最后對(duì)大氣色散的影響進(jìn)行了量化分析，結(jié)果顯示在單個(gè)通道內(nèi)，群時(shí)延差的影響折合相位約為1.13°。
　　其次，論文設(shè)計(jì)了鏈路多普勒校準(zhǔn)和幅相校準(zhǔn)的方案，對(duì)校準(zhǔn)誤差來(lái)源進(jìn)行了詳細(xì)分析。結(jié)合Ka波段信道特性，仿真了不同天氣

3、下多普勒和幅相校準(zhǔn)誤差的收斂情況和殘留誤差對(duì) RLS波束形成的影響，結(jié)果表明在30dB信噪比下，幅度誤差0.1dB，相位誤差5°是可以滿(mǎn)足的。
　　最后，論文借助矩陣壓縮的原理，分析了星地混合波束成形的關(guān)鍵技術(shù)，給出了陣列信號(hào)壓縮算法的實(shí)現(xiàn)方法和平面陣列信號(hào)傳輸模型和具體實(shí)現(xiàn)步驟，并分析了量化階數(shù)和噪聲信道傳輸對(duì)壓縮信號(hào)還原的影響，結(jié)果表明在陣元大于波束個(gè)數(shù)時(shí)，壓縮可以降低饋電鏈路帶寬，且不會(huì)導(dǎo)致性能的急速惡化。
　　論文全