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      面向靈巧通信衛(wèi)星應用的數(shù)字多波束成形研究

      2024-12-26 00:00:00路一凡黃文乾堯如歌李殷喬鄧長江
      無線電通信技術 2024年6期
      關鍵詞:相控陣

      摘 要:圍繞靈巧衛(wèi)星數(shù)字多波束相控陣的工程應用,針對通信衛(wèi)星采用的多波束頻分多址通信體制,討論了基于多相快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform,FFT)的數(shù)字信道化技術和基于二維FFT 的數(shù)字波束成形原理,設計了一個20 MHz 帶寬的陣列接收模型,將接收到的不同用戶的不同頻率信號通過對應的子信道輸出,從而實現(xiàn)對多路同時到達信號的實時截獲、降速以及變頻,并成功集成到一個2C2 陣列的數(shù)字波束成形(Digital Beamforming,DBF)多波束模塊中,達到了時域和空域的雙重濾波效果。進一步通過Matlab、SysGen 和現(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)多平臺聯(lián)合仿真,驗證模型的準確性和有效性。仿真結果表明,在15 dB 信噪比的前提下,生成的波束能夠完全覆蓋用戶終端所在的整個區(qū)域,確保了通信的全面覆蓋,且傳輸誤碼率為0。

      關鍵詞:數(shù)字信道化;數(shù)字波束成形;相控陣;快速傅里葉變換

      中圖分類號:TN927 文獻標志碼:A 開放科學(資源服務)標識碼(OSID):

      文章編號:1003-3114(2024)06-1137-10

      0 引言

      近年來,隨著5G 及6G 技術的發(fā)展,衛(wèi)星通信受到了廣泛關注[1-4]。雖然移動通信網(wǎng)絡在5G 和6G 中取得了進展,但某些區(qū)域的通信仍然面臨挑戰(zhàn),某些地面網(wǎng)絡在緊急情況下可能會因擁塞或故障而無法正常運行。因此,利用衛(wèi)星通信網(wǎng)絡來補充地面通信網(wǎng)絡在這種情況下的不足顯得尤為重要。并且,隨著數(shù)字化和全球化的發(fā)展,對衛(wèi)星通信的需求不斷增加,如何更加合理和充分地利用通信資源,是衛(wèi)星通信行業(yè)發(fā)展中需要重點思考的問題。

      傳統(tǒng)的無線電資源管理策略通常采用靜態(tài)規(guī)則波束布局、四頻復用方案以及均勻的每波束功率分配來覆蓋用戶終端所在區(qū)域。然而,這種固定的通信資源分配方式未能充分適應不同服務區(qū)域和不同時段的用戶鏈路需求分布(流量模式)的顯著差異[5]。由于這一差異,通信資源的使用效率受到影響,出現(xiàn)了為低流量需求的波束分配過多資源,而為高流量需求的波束分配不足的問題[6]。

      為解決這一問題,下一代高通量衛(wèi)星如Inmarsat5、KASAT 和Viasat3 正在全球范圍內積極開發(fā)。通過將數(shù)字信道化器、數(shù)字波束成形(Digital Beamforming,DBF)以及波束跳變等數(shù)字控制功能引入下一代高通量衛(wèi)星中,從而促進通信資源分配效率的提高。數(shù)字信道化器將接收到的寬帶信號分解為多個子信道,使每個子信道專注于處理特定頻段的信號,以提高頻譜利用效率并實現(xiàn)信號的精確處理,能夠在高速度和高精度的條件下工作[7-8]。DBF 作為衛(wèi)星通信中的關鍵技術[9-11],通過改變波束數(shù)量和形狀以及合理分配功率等措施提高衛(wèi)星通信系統(tǒng)的靈活性。在保持信噪比的前提下,可以同時生成多個獨立的可控波束,并在基帶上保留所有陣列單元信號的信息,從而提供更優(yōu)的波束性能和更多的信號參數(shù)。例如,英國于2021 年發(fā)射的O3b mPOWER 衛(wèi)星和日本于2023 年發(fā)射的工程試驗衛(wèi)星ETSIX 均采用了這些數(shù)字控制技術,使其能夠在運行過程中根據(jù)通信需求的變化靈活調整頻率和覆蓋區(qū)域[12-13]。此外,隨著大規(guī)模集成電路和陣列信號處理算法的發(fā)展,Satixfy 公司于2019 年推出了全球首款能夠在衛(wèi)星通信中實現(xiàn)實時衛(wèi)星延遲的商用DBF 芯片Prime[14]。OneWeb 和Telesat公司已與Satixfy 公司合作,并計劃在后續(xù)衛(wèi)星發(fā)射中采用DBF 技術。

      為了應對現(xiàn)代衛(wèi)星通信系統(tǒng)中不斷增長的帶寬需求和匹配覆蓋區(qū)域中的業(yè)務需求,本文將深入探討衛(wèi)星通信中的數(shù)字信道化和DBF 技術。針對多波束頻分多址通信體制,根據(jù)不同的業(yè)務小區(qū)、用戶以及頻率信號,調整每個用戶的信號輸出到相應的子信道,從而實現(xiàn)星上任意頻段、帶寬之間的信息交互及靈活的跨波束交互。

      1 模型架構

      面向靈巧通信衛(wèi)星的數(shù)字控制功能主要包含數(shù)字信道化和DBF 技術。數(shù)字信道化的優(yōu)點在于可以提高信號的處理效率,能夠將工作帶寬劃分為多個子信道,每個子信道專注處理特定頻段的信號,從而實現(xiàn)信號的時域或頻域濾波。而DBF 技術的優(yōu)點在于可以增強衛(wèi)星通信系統(tǒng)的靈活性,它通過調整波束的數(shù)量和形狀,以及合理分配功率來增強目標信號的強度,同時有效抑制來自其他方向的干擾。

      基于兩種數(shù)字化技術的優(yōu)點,本文將數(shù)字信道化技術與DBF 技術相結合,提出了一種基于星載2×2 陣列的DBF 多波束模型,旨在實現(xiàn)多路信號的高效處理與分離。該系統(tǒng)架構示意如圖1 所示,涵蓋了衛(wèi)星通信中的接收和發(fā)射兩個過程,分為6 個關鍵模塊:射頻接收/ 發(fā)射模塊、接收/ 發(fā)射陣元信道化模塊和接收/ 發(fā)射DBF 模塊。通過這些模塊的協(xié)同工作,模型能夠優(yōu)化信號的傳輸、接收和處理效率。

      在接收過程中,模型的核心在于高效的信號處理與空間濾波。射頻接收模塊負責捕捉來自衛(wèi)星天線的射頻信號,這些射頻信號通常處于較高頻段,經(jīng)過射頻接收模塊的預處理后,通過混頻器將信號下變頻至中頻段,中頻模擬信號由陣元前端的模數(shù)轉換器轉化為數(shù)字信號。為進一步處理不同載頻下的數(shù)字信號,進入接收陣元信道化模塊。此模塊采用了基于多相濾波和FFT 的分析濾波器組,可以同時完成對信號的下采樣和并行下變頻,最終生成多路并行的基帶信號。這些基帶信號可以更方便地進行后續(xù)的數(shù)字處理和波束成形操作。

      在信號處理鏈路中,接收DBF 模塊起到了至關重要的作用。它通過對來自不同方向的信號進行加權和相加,實現(xiàn)對接收信號的空間濾波。該過程的核心是通過控制陣列天線的波束來實現(xiàn)定向接收,提升信號的方向性和靈敏度。

      發(fā)射與接收過程在總體架構上相似,但信號處理流程是反向的。在發(fā)射過程中,首先通過發(fā)射DBF 模塊負責對信號進行波束成形,以確保信號能夠準確地聚焦在目標區(qū)域。其次通過發(fā)射陣元信道化模塊對多路并行的子信道信號進行重構,該過程采用基于多相FFT 的綜合濾波器組完成上采樣和上變頻操作,從而完成信號的頻譜擴展,使其恢復到更高的中頻信號。在發(fā)射的最后階段,射頻發(fā)射模塊中的數(shù)模轉換器將中頻數(shù)字信號轉換為中頻模擬信號。隨后經(jīng)過混頻器處理,信號被進一步上變頻至射頻范圍。最后經(jīng)過波束成形的射頻信號通過衛(wèi)星發(fā)射天線傳輸,確保信號精準覆蓋目標區(qū)域,從而實現(xiàn)高效的遠距離通信。

      2 基于多相FFT 的數(shù)字信道化

      為提高頻譜利用效率、實現(xiàn)信號的快速處理而引入數(shù)字信道化技術。通過此技術對衛(wèi)星的上行鏈路信號依據(jù)頻分多址對應劃分成各個子信道,并完成對接收信號的分析與提取,最終對星上交換后的信號進行重構,作為下行鏈路信號輸出[15]。

      本文提出的數(shù)字信道化方法基于復指數(shù)調制濾波器組[16]、多抽樣率系統(tǒng)中的恒等變換[17]和多相濾波技術[18]。其核心結構由分析濾波器組和綜合濾波器組組成,分析濾波器組負責將接收信號帶寬均勻劃分,提取出各個子信道所對應的特定頻段的信號作為輸出;而綜合濾波器組則將這些子信道信號重新組合,最終形成一個時域連續(xù)、頻域完整的寬帶信號。此方法的優(yōu)勢在于可以將接收機的工作帶寬細分為多個信道,從而實時并快速處理多路同時到達的信號。同時,還能降低采樣率、減少數(shù)字濾波器的計算量,提高數(shù)字信道化器的性能和效率,特別適用于需要高效信號處理的通信系統(tǒng)。

      2. 1 分析濾波過程

      設定信道的劃分方式為偶型排列無混疊的均勻信道劃分,如圖2 所示。假設子信道數(shù)為K,則第k 個子信道的中心頻率為ωk = 2πk/ K,每個子信道的帶寬為2π/ K,其子信道在頻域內均勻等間隔分布。

      假設輸入復信號為長度為L 的有限長序列x[n],n=0,1,2,…,L,ADC 采樣率為fs,信道劃分數(shù)為K,抽取數(shù)為M,原型濾波器的傳遞函數(shù)為h[i],階數(shù)為N 階,第k 個均勻子信道的中心頻點為ωk,則輸出信號yk[n]的表達式為:

      根據(jù)多相濾波的思想,將濾波操作分解為K 個分支,每個濾波分支階數(shù)為P,即設i = m+pK,其中m=0,1,…,K-1,p = 0,1,…,P -1,則式(2)可表示為:

      一個典型的二維平面矩形柵格陣列位于xOy 平面,它的陣因子方向圖AF(θ,φ)的表達式為:

      式中:M、N 分別為x、y 方向的陣元數(shù),dx、dy 分別為x、y 方向的陣元間距,I(m,n)為陣元的復數(shù)激勵。

      令k=Mdxsin θcos φ/ λ,l=Ndysin θsin φ/ λ,則有:

      對比式(10)和式(11)中的AF(k,l)和y(k,l),區(qū)別在于(k,l)的序列不同,可以通過變換使二者等價。也就是說,對復激勵I(m,n)做二維IFFT 變換后,再進行ffttshift 函數(shù)變換,可以得到二維平面天線陣列的陣因子方向圖。值得注意的是,FFT 算法要求天線陣元必須呈矩形柵格排布,即x 和y 方向的間距均相等。二維FFT 算法也可以綜合三角柵格陣列,通過增加虛擬的激勵為0 的陣元,三角柵格便等效于矩形柵格。使用FFT 方法計算出的陣列天線方向圖不能直接使用天線坐標系(θ,φ)表示,而一般采用正弦空間表示法。正弦空間是天線坐標系到二維平面的投影,用變量u、v、w 來表示:

      通常情況下,陣列天線的三維方向圖只關注u、v 取值范圍均為[-1,1]以及w 取值范圍為[0,1]的半球。而對于平面陣列,不考慮w 對天線方向圖的影響。

      綜上,基于式(9)的傳統(tǒng)法計算陣列方向圖需要約(MN) 2 次復數(shù)運算,而基于式(11)的二維FFT 算法的引入可使計算量從MN 量級降到(MN/2)lb(MN)量級,且陣元數(shù)目越多,運算量降低地越明顯。

      3. 3 陣列信號的模擬

      對于信號的幅度來說,星地傳播過程中存在各種損耗,因此通過加權隨機衰減系數(shù)和添加一定信噪比下的噪聲來模擬。

      信號的相位包含初始相位和空間相位。通常情況下,生成后信號的初始相位是已確定的,因此只有空間相位可能發(fā)生變化。由于信號到達不同陣元時經(jīng)過的空間路徑存在差異,導致各個陣元對同一信號的空間相位影響有所不同。在模擬陣列信號時,還需要考慮一個重要的參數(shù),即信號的到達角,它描述了信號方向與天線陣列之間的空間角度關系。如果陣列是一維直線陣列,到達角是指信號方向與天線陣列形成的夾角;如果是二維陣列,到達角則包括方位角和俯仰角的組合[22]。根據(jù)陣元的位置和信號的到達角,可以計算出信號到達接收天線陣列時引入的空間相位,將其與初始相位相加,便能得到信號的最終相位。

      4 仿真與結果分析

      根據(jù)圖1 所示的模型架構,通過Matlab、SysGen和現(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)多平臺聯(lián)合仿真,驗證所提系統(tǒng)準確性。

      4. 1 系統(tǒng)Matlab 仿真

      系統(tǒng)共包含三部分:一是地面發(fā)送部分,目的是產(chǎn)生地面用戶信號;二是星上部分,主要對星上信號的處理過程作仿真分析,包括陣列信號的合成以及單波束和多波束的波束成形算法;三是地面驗證部分,目的是驗證信號處理和波束成形的正確性。

      4. 1. 1 參數(shù)設置

      ① 用戶信號參數(shù)設置:二進制相移鍵控調制模式;系統(tǒng)中頻采樣率為50 MHz,中頻調制載波的中心頻率為5. 5、18. 5 MHz;每個用戶信號帶寬約為3 MHz;使用Ku 波段用于用戶鏈路,即選取射頻調制載波的中心頻率為10、11、12、13 GHz。其中,中頻調制是為了區(qū)分同一小區(qū)內的不同用戶,而射頻調制是為了對應四頻復用原則來區(qū)分不同小區(qū)。

      ② 天線陣面參數(shù)設置:位于xOy 平面的2C2 天線子陣,陣元間距為0. 5λmin (λmin 對應最大頻率13 GHz 的波長)。

      ③ 通信小區(qū)參數(shù)設置:設小區(qū)總數(shù)為I = 9,是指不同指向的波束數(shù)量也為I = 9,可以在(θ,φ)平面上表示小區(qū)集合,即:

      user={(θ1,φ1),(θ2,φ2),…,(θM,φM)},θM∈[-10°,10°],φM∈[-10°,10°]。(13)

      4. 1. 2 仿真步驟

      為簡化仿真步驟,假設此時只有(θ,φ)為(0°,0°)的小區(qū)內存在兩個用戶同時進行通信,其他小區(qū)暫無用戶通信。地面發(fā)送部分的具體操作可化簡為只對(0°,0°)小區(qū)的兩個用戶實信號分別進行二進制相移鍵控中頻調制,已調信號的中心頻率分別為5. 5、18. 5 MHz,用戶帶寬約為3 MHz,小區(qū)總信號帶寬約為20 MHz?;谛^(qū)間頻分復用的原則,相鄰小區(qū)需使用不同的射頻頻率進行通信,且在射頻調制過程中,加入信噪比為15 dB 的白噪聲。

      為得到比較符合實際的陣列信號,引入隨機衰減系數(shù)來模擬鏈路損耗,結合實信號的特征,引入時延模擬陣元位置和信號到達角不同造成的空間相位不同。經(jīng)過射頻解調和模數(shù)轉換器后,將每個陣元信號傳入數(shù)字信道化器進行分析濾波。采樣率為50 MHz;信道數(shù)K 為8,抽取率M 為8(臨界抽?。凑請D2 所示的偶型排列無混疊的均勻信道劃分方式,得到子信道對應的頻率范圍如表1 所示。低通原型濾波器采用有限脈沖響應低通線性相位濾波器,階數(shù)為256。分析濾波的過程完成了“下采樣+并行下變頻”,最終得到每個陣元在基帶上的子信道信號,且每個子信道信號對應不同中頻頻段的用戶信號。

      接收DBF 可通過式(5)的波束成形矩陣和二維FFT 算法對陣元的子信道信號進行加權運算,并快速得到目標小區(qū)的DBF 權重系數(shù)、波束信號、波束方向圖和3 dB 波束覆蓋范圍。再根據(jù)地面接收的目標區(qū)域進行星上發(fā)射DBF,將波束信號轉換為星上發(fā)射陣列各陣元的基帶子信道信號,通過綜合濾波進行子信道信號重構,再經(jīng)過射頻調制后可實現(xiàn)轉發(fā)。

      地面驗證部分對仿真過程進行正確性檢驗,經(jīng)過相干解調、低通濾波、抽樣判決和碼型轉換等操作,與原始用戶二進制碼流相對比,統(tǒng)計誤碼數(shù)。

      4. 1. 3 仿真結果分析

      由于兩個中頻段用戶信號的中心頻率為5. 5、18. 5 MHz,帶寬約為3 MHz,根據(jù)表1 的子信道頻率劃分結果,理論上應該只有第二和第四子信道有輸出。圖5 為截取的其中一個陣元分析濾波一段時間內的仿真結果可以看出,仿真結果與理論分析保持一致。

      圖6 分別展示了單目標區(qū)域(θ,φ)為(10°,0°),多目標區(qū)域(θ,φ)為(-10°,0°)、(0°,0°)和(10°,0°)的3 dB 波束覆蓋范圍,3 個目標區(qū)域為相鄰小區(qū)的關系,不同顏色的圖例代表不同的調制載波頻率。單波束俯仰向的3 dB 波束寬度約為44°,多波束覆蓋滿足相鄰小區(qū)的頻率復用原則,但是由于陣列規(guī)模較小而形成的波束較寬,所以在圖上表現(xiàn)為只有一個寬波束的覆蓋,實際上是同時形成了3 個波束,俯仰向的3 dB 波束寬度約為32°。

      不同信噪比下的誤碼率曲線如圖7 所示,針對本系統(tǒng)15 dB 信噪比的條件,此時誤碼率為0,說明該模型的Matlab 仿真準確無誤,模型可靠性較高。

      4. 2 數(shù)字信道化SysGen 仿真

      SysGen 是Xilinx 公司推出的一款FPGA 開發(fā)開發(fā)工具,它將仿真與FPGA 實現(xiàn)結合在一個可視化界面中,使二者可以同步完成[23]。SysGen 在Simulink 環(huán)境下運行,通過使用Simulink 中的XilinxBlockset 庫模塊來構建數(shù)字信號處理系統(tǒng)。完成仿真后,系統(tǒng)模型可以直接封裝為IP 核,并嵌入到Verilog 代碼中以實現(xiàn)硬件設計。此外,SysGen 還能夠自動生成testbench 文件用于硬件邏輯仿真,testbench 中的數(shù)據(jù)直接取自SysGen 仿真的結果,方便開發(fā)人員進行對比與驗證[24]。

      4. 2. 1 模型設計

      由于射頻接收和發(fā)射模塊屬于系統(tǒng)外接部分,此處只進行中頻部分的數(shù)字信號處理,考慮到綜合濾波是分析濾波的逆過程,根據(jù)分析濾波原理進行設計。對應上文Matlab 的仿真步驟,信道數(shù)K = 8,建立其中一個陣元的數(shù)字信道化的分析濾波SysGen 模型,如圖8 所示,包括延時抽取、多相濾波、并串轉換及IFFT 處理4 個子模塊。總陣列的SysGen 模型可以通過單個陣元模型經(jīng)4 次復制后得到,區(qū)別僅在于輸入信號不同。

      延時抽取模塊把串行輸入的信號轉為多路并行輸出。為實現(xiàn)8 路無混疊的數(shù)字信道化功能,輸入信號需先經(jīng)過延時,再進行8 倍抽取,將單路信號速率降低為原來的1 /8。

      多相濾波模塊是對8 路信道信號分別進行濾波,從Xilinx Blockset 庫中調用8 個Digital FIR Filter模塊完成各支路濾波功能。根據(jù)信道劃分關系,在Matlab 軟件中運用FDATool 生成原始低通濾波器系數(shù),再對該系數(shù)序列進行8 路多相抽取處理生成8 組信道濾波系數(shù),將8 組系數(shù)分別關聯(lián)到各支路濾波器模塊即可完成濾波器序列的設置。

      Xilinx 公司的Inverse FFT 模塊能夠執(zhí)行復數(shù)8 點IFFT 運算,但需要串行形式的數(shù)據(jù)輸入。因此,系統(tǒng)中引入了一個輪詢模塊,用于將8 路并行數(shù)據(jù)轉換為串行數(shù)據(jù),以滿足IFFT 模塊的輸入要求。在數(shù)據(jù)輸入階段,IFFT 模塊的start_frame_in 端口用于標記時間戳,當每組8 個數(shù)據(jù)中的第一個數(shù)據(jù)被輸入時,start_frame_in 端口的信號為1,后續(xù)7 個數(shù)據(jù)輸入時,該端口信號為0。這樣的設計可以明確8 點IFFT 操作的起始位置,從而確保IFFT 模塊能夠準確地識別和處理輸入數(shù)據(jù)。同樣地,在數(shù)據(jù)輸出階段,IFFT 模塊的輸出端口提供了start_frame_out信號。經(jīng)過8 點IFFT 計算處理后,輸出的第一個數(shù)據(jù)會伴隨start_frame_out 信號為1,而接下來的7 個數(shù)據(jù)輸出時,該信號則為0。

      4. 2. 2 仿真結果分析

      圖9 為Simulink 環(huán)境中第一至第四信道的示波器輸出的量化信號波形。與圖5 所示的Matlab 仿真結果對比,由于量化精度導致信號波形的幅度存在一定誤差,但誤差在可接受范圍內。

      4. 3 數(shù)字波束成形FPGA 仿真

      選?。兀椋欤椋睿?公司Kintex7 系列的FPGA 芯片,該芯片系列專為低功耗和經(jīng)濟型信號處理而設計,具有低能耗、高性能、低成本等特點。經(jīng)過不同型號芯片資源的對比,最終決定采用型號為xc7k410tiffg900 的芯片。

      由于天線的發(fā)射和接收具有互異性[25],以數(shù)字接收波束為例,本系統(tǒng)可簡化為兩個基本單元,即分析濾波模塊和接收DBF 模塊。基于Vivado2019 平臺,采用Verilog 語言編寫數(shù)字信道化中分析濾波過程和接收DBF 的FPGA 程序,其中數(shù)字信道化的FPGA 程序通過SysGen 模型直接生成。下面主要展示接收DBF 模塊的FPGA 仿真。

      DBF 權重系數(shù)的實部和虛部分別存儲在芯片ROM 中,量化數(shù)據(jù)寬度為8 位;設置二維FFT 算法的點數(shù)為16,則最終形成一個16C16 的陣列方向圖矩陣。圖10 為單波束DBF 權重的部分計算結果,coe_real 為單波束DBF 權重的實部,coe_imag 為單波束DBF 權重的虛部,通過改變sel 信號來控制單波束的指向,每個sel 信號對應4 個權重系數(shù)值,分別是2C2 陣列的4 個陣元的激勵加權系數(shù)。而多波束的DBF 權重則是通過多個單波束的權重相乘得到的。

      將FPGA 仿真得到的目標區(qū)域為(10°,0°)的方向圖矩陣導入Matlab 中,繪制3 dB 波束覆蓋圖,如圖11 所示。與圖6(a)中的Matlab 仿真結果對比發(fā)現(xiàn)波束覆蓋范圍有所減小,俯仰向的3 dB 波束寬度降為34°,但仍可以保證目標區(qū)域的全覆蓋效果。波束覆蓋范圍的減小與二維FFT 點數(shù)以及量化精度的取值有關。

      5 結束語

      針對衛(wèi)星通信中的數(shù)字化技術,本文探討了基于多相FFT 的數(shù)字信道化方法和基于二維FFT 的DBF 算法。數(shù)字信道化技術可以將陣列的工作帶寬均勻劃分為多個子信道,從而提取對應頻段的用戶信號,并實現(xiàn)信號的降速、變頻和時域濾波,還能夠對這些窄帶用戶信號進行重構,提高頻譜利用效率。DBF 技術則能夠生成多個獨立可控的波束,有效分離來自不同方向的信號,從而實現(xiàn)空域濾波。此外,這兩種技術均運用了FFT 算法,降低了系統(tǒng)的運算工作量,進一步提升了系統(tǒng)的實時處理能力和資源利用效率。將這兩種技術相結合,本文設計了一個20 MHz 帶寬的陣列接收模型,實現(xiàn)了對不同用戶信號的實時處理,并應用于一個2×2 陣列的DBF 多波束模塊。通過多平臺聯(lián)合仿真,對系統(tǒng)的關鍵技術指標進行了驗證。仿真結果表明,生成的波束能夠全面覆蓋用戶終端所在區(qū)域,且系統(tǒng)在通信靈活性和可靠性方面表現(xiàn)優(yōu)異。

      參考文獻

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      作者簡介:

      路一凡 女,(2001—),碩士研究生。主要研究方向:相控陣天線。

      黃文乾 男,(1993—),博士,工程師。主要研究方向:航天器總體設計。

      堯如歌 男,(2001—),碩士研究生。主要研究方向:相控陣天線。

      李殷喬 男,(1983—),博士,研究員。主要研究方向:航天器總體設計。

      (*通信作者)鄧長江 男,(1988—),博士,副教授。主要研究方向:手機天線、相控陣天線。

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