基于自适应波束赋形的宽带卫星通信系统性能分析与优化 .pdfVIP

第4期无线互联科技No.4

2024年2月WirelessInternetScienceandTechnologyFebruary,2024

基于自适应波束赋形的宽带卫星通信系统性能

分析与优化

李岩

(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081)

摘要:文章针对基于自适应波束赋形的宽带卫星通信系统进行了性能分析和优化。通过设计实验方

案,包括不同信道条件、天线配置和自适应算法等,采集了实验数据并进行了分析。实验结果表明,可

以根据不同的信道条件、天线配置和传输速率来优化系统参数,以提高系统性能。

关键词:自适应波束赋形;宽带卫星通信系统;性能分析;优化

中图分类号:TN927文献标志码:A

0引言改变天线指向误差的大小和方向,可以观察系统接收

随着卫星通信技术的不断发展,宽带卫星通信系性能的变化。同时,可以通过优化天线指向算法来减

统已成为满足用户高速、高质量通信需求的重要手段。少天线指向误差,提高系统的接收性能[2]。

2.1.2多径效应对系统性能的影响

然而,受大气衰减、多径效应和天线指向误差等因素的

多径效应是指信号在传播过程中经历多个路径

影响,卫星通信系统的性能受到了一定的限制。自适

应波束赋形技术通过动态调整天线指向和波束形状,的反射、散射和衍射,导致信号在接收端出现多个时

可以有效地抑制多径效应和衰减,提高系统的信号质延和相位差,从而影响系统的接收性能。多径效应会

量和容量。然而,由于自适应波束赋形技术的复杂性引起2个主要问题:时延扩展和相位失真。时延扩展

和系统参数的多样性,如何对宽带卫星通信系统的性是指由于多径效应导致信号在接收端出现多个时延,

能进行准确的分析和优化仍然是一个挑战。从而使得接收信号的符号间隔变大,降低了系统的传

1自适应波束赋形技术的原理和优势输速率。相位失真是指由于多径效应导致信号的相

自适应波束赋形技术是一种通过调整天线辐射方位差增大,从而使得接收信号的相位信息失真,降低

向和形状来优化信号传输的技术,是基于天线阵列的了系统的解调性能。为了分析多径效应对系统性能

原理,通过改变天线元件的相位和振幅来实现波束的的影响,可以使用多径传播模型进行仿真。通过改变

形成和调整。自适应波束赋形技术的优势主要体现在多径传播模型的参数,如多径延迟和多径相位差,可

以下几个方面:通过调整波束形状和方向,减少信号的以观察系统接收性能的变化。同时,可以通过优化接

传播路径损耗和多径效应,从而提高信号的传输质量;收端的多径抑制算法来减小多径效应,提高系统的接

通过调整波束的方向和形状来抑制干扰信号,提高系收性能。

统的抗干扰能力;可以将信号能量集中在目标区域,从2.2自适应波束赋形性能分析

而增加系统的容量和覆盖范围[1]。2.2.1自适应波束赋形的增益和波束宽度

2宽带卫星通信系统性能分析自适应波束赋形技术可以通过调整天线阵列的

2.1信道特性分析权重来改变波束的方向和形状,这样可以增加系统的

2.1.1天线指向误差对系统性能的影响