基于FSO的星地协作系统中断概率的性能分析

针对卫星信道的衰落特性和阴影效应,分析了基于自由空间光(Free-Space Optical,FSO)通信的星地协作系统的中断概率性能.在卫星至无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)间采用RF信道,并采用解码-转发(De-code-and-Forward,DF)模式;在无人机至目的节点(地面用...     

星地融合网络的上行链路覆盖性能分析模型

星地融合网络可以提供天、空、地、海立体全场景信息覆盖,满足用户多样的业务需求。针对星地融合网络,提出了基于覆盖概率的星座数和基站数的分析模型（AMCP）。该模型为星地融合网络的上行链路覆盖概率提供了分析方法。表述卫星星座数和基站数对用户信号的干扰,构建满足用户覆盖概率条件下的卫星星座数和基站密度的表达式。通过仿真分析了卫星星座数和基站密度对覆盖概率的影响,仿真结果为设计星地融合网络提供分析基础。     

低地球轨道卫星网络节能方法

通常卫星的唯一能源来源是太阳能,因此星上网络设备的能源供应问题比地面网络的更加严峻。通过修改和扩展链路容量受限的最小代价多商品流模型来适应卫星网络这一特殊的体系结构,并基于低轨道卫星网络的多重覆盖机制和流量分布模型,改进现有的启发式算法来关闭冗余的卫星节点、星地链路和星间链路。在满足链路利用率和路由跳数增加比例约束的条件下,仿真实验中关闭上述三种参数的比例分别可达59%、61%和72%,卫星网络的总体节能比例可达65%。     

基于自由空间光的无人机集群通信载荷技术发展现状与趋势

对基于自由空间光(Free Space Optical, FSO)的无人机集群通信载荷技术应用需求进行了归纳总结,论述了FSO通信技术及应用在无人机载荷的国内外发展现状,展望了高速移动通信环境下无人机集群FSO通信载荷技术的未来发展趋势,进一步深入分析了应用于无人机集群的FSO通信链路的关键技术。可以预见,基于FSO的通信载荷将广泛应用于未来无人机集群的大带宽通信组网。     

导航卫星上行注入任务调度模型及启发式算法

合理安排导航卫星与地面上注站星地链路构建与导航电文上注,对保证星上导航电文的准确性和精确性有着重要意义。对卫星导航系统上行注入过程进行了分析,构建了上行注入任务调度问题的多目标混合整数规划模型,设计了基于规则的启发式求解算法。基于北斗二代和美国的GPS卫星导航系统构建仿真场景,仿真结果验证了模型和算法的正确性、可行性;通过分析仿真结果,得到影响卫星导航系统上行注入任务完成的关键因素。     

无人机辅助通信网络中基于强化学习的用户速率优化算法

无人机辅助地面蜂窝基站,形成混合的通信网络有望成为提升用户速率的一种重要手段。针对无人机辅助基站的通信网络,提出基于多臂赌博机的用户速率优化算法（multi-armed bandits-based rate optimization,MBRO）。先建立联合优化问题,再分别利用改进后K-means聚类算法和多臂赌博机算法求解。MBRO算法利用K-means聚类算法实现无人机的部署,并利用多臂赌博机算法完成信道分配和无人机的传输功率分配。仿真结果表明,相比于同类的基准算法,MBRO算法提高用户端速率。     

基于记忆非线性多项式的星地一体预失真算法

传统的基于间接学习结构的预失真技术通常仅考虑对单个地面功放或卫星功放进行补偿,线性化性能有限;文中联合地面功放与卫星功放的非线性失真和卫星信道的实际传输特性,提出了一种适合透明卫星功放的星地一体间接学习预失真算法。该算法利用记忆深度为5、非线性阶数为9的奇偶项多项式作为预失真器,同时采用最小均方(LMS)与递归最小二乘(RLS)联合的算法自适应更新预失真器的系数,以兼顾运算量和收敛速度。仿真结果表明,经过星地一体预失真后,卫星高功放输出端APSK星座图误差矢量幅度改善值达到91.52%,带外功率谱抑制平均提升了11.41dB,系统线性化性能非常理想。     

近地卫星Ka频段数传链路抗雨衰ACM模式设计

针对近地卫星数传时的信道时变性和严重的Ka频段雨衰现象，采用自适应编码调制（ACM）技术能够充分利用链路资源，相对于传统的固定编码调制方式，进一步提高了链路的数据吞吐量。提出了近地卫星Ka频段数传链路ACM模式设计方法，在降雨环境下建立Ka频段数传链路模型，根据信道状况确定ACM选用模式；采用基于导频符号的最大似然信噪比估计算法结合移动平均的平滑方法实现信道估计，有效地减小了估计值的波动。仿真结果表明，无论晴天还是雨天，采用提出的卫星数传链路ACM模式设计方法，能够在保证系统可靠性的同时获取较高的数据吞吐量。     

面向无人机识别网络中链路中断概率的优化算法

针对无人机识别网络,提出基于时间和带宽资源分配的链路中断概率优化算法（time and bandwidth allocation-based outage probability optimal algorithm,TBAP）。在TBAP算法中,先推导了中断概率的闭合表达式。再建立基于时间和带宽资源分配的中断概率最小化的目标问题,然后运用快速收敛算法求解目标问题,进而获取最优的时间和带宽分配策略。仿真结果表明,相比于传统的二分分配法,TBAP算法具有更低的中断概率。     

一种新的卫星导航星间链路测距体制及其定轨性能分析

现有的GPS星间链路轮询时分测距体制未针对定轨性能进行优化。对轮询时分测距体制进行改进,提出了一种新的分组时分测距体制,通过对整星座所有卫星进行分组测距来提高星间测距链路数量,从而提高星地星间联合定轨精度。以整星座平均定轨精度最优为目标,提出了两步优化算法,得到星间总测距链路数最多的卫星分组,使每组内卫星的星间测距DOP值最小。仿真结果表明,采用优化算法得到的最优分组时分测距方式对卫星定轨精度有明显改善。