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低轨卫星智能天线对地快速波束赋形技术研究与实现(2)

时间:2021-11-13 21:29来源:毕业论文
15 3。 基于 FFT 的智能天线快速方向图综合算法研究 18 3。1。 基于 FFT 的快速方向图综合技术 18 3。2。 一维线阵方向图综合 21 3。3。 三角栅格平面阵方向图

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3。 基于 FFT 的智能天线快速方向图综合算法研究 18

3。1。 基于 FFT 的快速方向图综合技术 18

3。2。 一维线阵方向图综合 21

3。3。 三角栅格平面阵方向图综合 22

3。3。1。 快速静态方向图综合 23

3。3。2。 快速零陷跟踪方向图综合技术 24

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参 考 文 献 29

1。 引言

1。1。 研究背景及意义

卫星通信不仅在军事应用和航天科技领域有着支柱作用,也正在被大规模的应用于民用、 商业等范围中,如地球资源探索、天气预报、搜索和营救、定位以及个人通信等。与地面通 信相比,卫星通信有着许多无法比拟和替代的优势,其通信距离远,覆盖范围广,且基本不 存在信号盲点,可实现无缝连接;通信频带宽,质量高,传输容量大;方便实现多址连接, 组网方式灵活且多样化;不受陆地自然灾害的影响,不受时间、空间的限制,使用灵活方便; 建设速度快,运营维护成本低。这些独特的优势使卫星通信在现代通信中的地位愈来愈重要。论文网

低轨道(LEO)卫星作为通信卫星的一个类别,主要的特点是运行轨道低,需要采用大 星座来实现全球移动通信。由于 LEO 卫星离地球近,路径损耗低,传输时延小,能够克服静 止轨道卫星存在的种种缺陷,因此 LEO 卫星通信系统被认为是最新最有前途的卫星通信系统。 但是,由于卫星四周并无封闭的区域,而是始终敞开暴露在空中,其上行链路和下行链路极 易受到复杂电磁环境的干扰,要保证卫星通信系统正常工作,就必须消除或者有效的抑制这 些干扰,因此干扰问题是一直是卫星通信领域备受瞩目的关键问题之一。

通信抗干扰可以在空域,时域,频域或者三者混合上进行,其中空域抗干扰技术主要通 过智能天线实现。智能天线也叫自适应天线,所谓自适应性,是指天线阵可以根据一定的自 适应算法或者优化准则自动地调整电流权值系数。星载智能天线是在自适应天线的基础上, 能在信号入口处抑制干扰的运用在星载平台上的新型天线。它的的基本思想是星上天线阵能 够同时产生多个子波束(点波束)来覆盖地球上我们所关心的区域,波束满足等通量(到达 地球表面的波束增益相同),并且每个子波束能根据一定的算法或准则自动地调整指向和零点, 从而处于最佳的工作状态。因为基于数字波束形成(Digtal Beam Forming ,DBF)技术的智能天 线能够在数字域内非常灵活地形成所需要的波束,当它处于发射状态时能产生高增益低旁瓣 电平的波束,使得卫星信号小容易被敌方截获;当它处于接收状态时能自动地将方向图零点 对准干扰方向,同时保证在期望信号方向的增益几乎不受影响,达到存在干扰时卫星转发器 仍能正常工作的目的[2]。正是因为智能天线同时具备低截获概率和抑制干扰的能力,所以它 被认为是“所能想到的卫星星载设备中最好的抗干扰手段,也是最好方法之一”[3]。而随着 数字波束形成技术的应用,低轨道(LEO)卫星通信多波束天线不仅可以同时形成多个对地文献综述

等通量覆盖的低旁瓣赋形波束,实现大张角覆盖区域的等灵敏度通信,也具备了通信过程中 实时调整方向图零陷位置动态抑制干扰的能力。然而快速,稳健的高性能波束赋形算法仍然 制约着上述功能在星载平台上的应用。因此,寻找快速稳健,运算量小的高性能波速赋形算 法具有重要的理论价值和现实意义。 低轨卫星智能天线对地快速波束赋形技术研究与实现(2):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_84900.html

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