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6G协同通感一体化技术的性能评估与系统设计 被引量:1
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作者 高鹏 周飞飞 +3 位作者 王启兴 廉黎祥 余金培 马涛 《电信科学》 北大核心 2024年第8期94-107,共14页
协同通感一体化(cooperative integrated sensing and communication,CoISAC)技术作为6G通感一体化的重要发展方向,能够利用网络中多类型设备的附加通感信息,克服现有通感一体化系统感知精度低、非视距路径失能和感知范围小的问题。对Co... 协同通感一体化(cooperative integrated sensing and communication,CoISAC)技术作为6G通感一体化的重要发展方向,能够利用网络中多类型设备的附加通感信息,克服现有通感一体化系统感知精度低、非视距路径失能和感知范围小的问题。对CoISAC技术的现状进行总结和分析,提出了一种新的感知性能评估指标和两种协同技术方案,分析了CoISAC技术所面临的挑战,并对未来技术发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 通感一体化 协同技术 克拉美罗下界
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基于约束多目标免疫算法的多载波卫星通信系统链路支持性优化 被引量:6
2
作者 姜兴龙 肖寅 +2 位作者 梁广 刘会杰 余金培 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期368-376,共9页
毫米波通信系统因为带宽宽和易于小型化的特点被广泛应用于卫星通信中,基于提高多载波卫星毫米波通信系统容量的链路支持性优化面临诸多性能指标权衡的难题,如:降低上行EIRP需求,提高转发器功率利用率,增强链路稳健性等,将多目标优化思... 毫米波通信系统因为带宽宽和易于小型化的特点被广泛应用于卫星通信中,基于提高多载波卫星毫米波通信系统容量的链路支持性优化面临诸多性能指标权衡的难题,如:降低上行EIRP需求,提高转发器功率利用率,增强链路稳健性等,将多目标优化思想引入到毫米波卫星通信系统的支持性优化模型,提出一种约束多目标免疫算法(Constrained Nondominated Neighbor Immune Algorithm,C-NNIA),并进行了相应的建模、仿真和优化.表明该算法可获得优于传统直接求解(Direct Search,DS)算法和基于单目标可变邻域搜索(Variable Neighbourhood Search,VNS)算法的Pareto最优解,且算法具有更好的约束处理能力、多样性保持能力以及快速收敛特性.最后,通过对最优解集的设计变量以及性能度量参数的统计和分析,获得了具有指导性的设计参考. 展开更多
关键词 毫米波 卫星通信 链路支持性 多目标优化 免疫算法
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星载多波束发射阵列天线多通道数字上变频设计 被引量:10
3
作者 梁广 龚文斌 +1 位作者 刘会杰 余金培 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期2270-2276,2284,共8页
针对多波束发射阵列天线输入为中频宽带信号的特点,设计了数字波束成形网络方案,提出了一种适合于工程实施的多通道数字上变频并行处理算法,同时设计了一个集混频滤波和预加重处理功能于一体的复合滤波器,并结合反馈式增强锁相环和逻辑... 针对多波束发射阵列天线输入为中频宽带信号的特点,设计了数字波束成形网络方案,提出了一种适合于工程实施的多通道数字上变频并行处理算法,同时设计了一个集混频滤波和预加重处理功能于一体的复合滤波器,并结合反馈式增强锁相环和逻辑锁定技术提高了阵列天线各通道的幅相一致性。通过仿真分析和工程试验表明,提出的算法利用多相滤波器结构、分布式算法和复用式设计既减少了运算量,又有效降低了硬件资源消耗;采用的复合滤波技术及时钟同步技术提高了通道的幅相一致性,确保了相控阵天线波束赋形的效果。该设计的算法和硬件实施技巧对资源有限的大规模阵列信号处理有较好的借鉴价值,对宽带数字收发信机信号流设计也有一定的参考意义。 展开更多
关键词 相控阵天线 多波束 数字波束形成 卫星通信 数字上变频
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现代通信小卫星技术的发展与对策 被引量:11
4
作者 余金培 李国通 +1 位作者 梁旭文 杨根庆 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期387-392,共6页
本文比较全面地总结了国内外现代小卫星的发展情况 ,结合在通信小卫星工程项目中的经验与体会 ,讨论了现代小卫星发展的关键技术 ,重点研究了通信信道多谱勒频移等问题 .最后 。
关键词 小卫星 通信星座 移动通信 卫星通信
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基于北斗Ka星间链路的地面用户导航方法 被引量:9
5
作者 肖洋 李理敏 +3 位作者 常家超 余金培 龚文斌 梁广 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期320-326,共7页
针对导航系统L频段信号易受到有意或无意的干扰和欺骗,而导致地面区域性导航服务性能下降甚至失效的问题,提出了一种利用北斗Ka星间链路信号为地面用户提供导航服务的方法。首先,对该方法的可行性进行了研究,并给出了星间链路时分体制... 针对导航系统L频段信号易受到有意或无意的干扰和欺骗,而导致地面区域性导航服务性能下降甚至失效的问题,提出了一种利用北斗Ka星间链路信号为地面用户提供导航服务的方法。首先,对该方法的可行性进行了研究,并给出了星间链路时分体制下的用户测距模型;然后,提出了基于时钟模型和惯导信息的测距值历元归算方法,并推导了基于北斗星间链路测距值的地面用户实时定位算法;最后,通过数值仿真分析了不同因素对算法性能的影响。仿真结果表明,该方法定位精度可达2.0 m以内,能够在一定程度上弥补L频段导航信号区域性失效带来的缺失。 展开更多
关键词 导航欺骗与干扰 北斗Ka星间链路 时分体制 惯导系统 卡尔曼滤波
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低轨卫星数据通信系统ORBCOMM在我国的应用 被引量:11
6
作者 余金培 华戌明 +2 位作者 李国通 梁旭文 杨根庆 《电信科学》 北大核心 2000年第12期42-44,共3页
ORBCOMM系统属于低轨卫星通信系统 ,它能在全球范围内提供双向实时的短数据通信业务。本文分析了该系统的主要特性 ,讨论了利用该系统在我国开展包括远程数据采集、系统监控、车辆船舶及移动设施跟踪、短信息报文传递、收发电子邮件等... ORBCOMM系统属于低轨卫星通信系统 ,它能在全球范围内提供双向实时的短数据通信业务。本文分析了该系统的主要特性 ,讨论了利用该系统在我国开展包括远程数据采集、系统监控、车辆船舶及移动设施跟踪、短信息报文传递、收发电子邮件等方面应用的可行性与进展情况。 展开更多
关键词 卫星移动通信 卫星通信 数据通信 ORBCOMM
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可重构星载多波束相控阵天线设计与实现 被引量:11
7
作者 梁广 龚文斌 +1 位作者 刘会杰 余金培 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期184-189,202,共7页
提出了一种适合于在轨重构的星载多波束相控阵天线软、硬件架构方案,分析了星地环路可重构策略、实施可行性和关键技术。通过对比分析,利用可编程门阵列的动态可重构特性,确定相控阵天线采用数字波束形成的工程实施方案。研制了可重构... 提出了一种适合于在轨重构的星载多波束相控阵天线软、硬件架构方案,分析了星地环路可重构策略、实施可行性和关键技术。通过对比分析,利用可编程门阵列的动态可重构特性,确定相控阵天线采用数字波束形成的工程实施方案。研制了可重构星载相控阵天线原理样机,模拟S波段两组不同波束指向的波束形成参数间动态重构,有效验证了可重构策略的正确性与合理性。 展开更多
关键词 相控阵天线 在轨重构 数字波束形成 卫星通信
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采用改进非支配近邻免疫算法的低轨混合星座设计优化 被引量:6
8
作者 姜兴龙 姜泉江 +1 位作者 刘会杰 余金培 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1007-1014,共8页
针对低轨同构星座覆盖资源在纬度上分布不均匀的不足,提出采用低轨混合星座提升覆盖均匀性的设计方案,并推导了满足全球任意点平均每天覆盖一定次数的最小卫星规模估算公式。针对非支配近邻免疫算法(NNIA)约束处理方面的不足,提出基于... 针对低轨同构星座覆盖资源在纬度上分布不均匀的不足,提出采用低轨混合星座提升覆盖均匀性的设计方案,并推导了满足全球任意点平均每天覆盖一定次数的最小卫星规模估算公式。针对非支配近邻免疫算法(NNIA)约束处理方面的不足,提出基于约束支配的改进非支配近邻免疫算法(Modified NNIA),并以此设计了一种低轨混合星座优化平台来优化带约束的星座设计问题。仿真结果表明,改进的NNIA算法在收敛速度和多样性上均优于非支配分层遗传算法(NSGA-II)和多目标粒子群算法(MOPSO),可大大提高星座设计的效率。同时优化结果也表明低轨混合星座可提高覆盖的均匀性和大部分区域的覆盖次数,进而减少特定覆盖要求所需的卫星数目。 展开更多
关键词 星座 多目标优化 约束处理 免疫算法 NSGA-Ⅱ算法 MOPSO算法
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基于衰减记忆高斯和滤波的星间精密测距技术 被引量:6
9
作者 李理敏 马陆 +1 位作者 任前义 余金培 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期295-299,共5页
星间精密测距是导航星座实现自主导航的核心技术。针对导航星座中码测量值精度低但无整周模糊度,载波相位测量值精度高但存在整周模糊度的特点,该文根据贝叶斯递推原理提出了一种衰减记忆高斯和滤波(Fading Memory Gaussian Sum Filter,... 星间精密测距是导航星座实现自主导航的核心技术。针对导航星座中码测量值精度低但无整周模糊度,载波相位测量值精度高但存在整周模糊度的特点,该文根据贝叶斯递推原理提出了一种衰减记忆高斯和滤波(Fading Memory Gaussian Sum Filter,FMGSF)的伪距估计方法。该方法用高斯和形式近似表示系统后验概率密度,并根据卡尔曼滤波原理来更新高斯项的均值和方差,同时引入衰减记忆因子克服由于模型失配导致的滤波结果发散问题,利用重采样解决由于载波相位测量值不确定导致的算法复杂度增加问题。理论分析和仿真结果表明,该文提出的方法不仅能够克服周跳对伪距估计的影响,而且可以获得更好的测距精度。 展开更多
关键词 卫星间精密测距 衰减记忆 高斯和滤波 HATCH滤波 周跳
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低轨卫星可重构通信系统设计 被引量:5
10
作者 梁广 龚文斌 +1 位作者 刘会杰 余金培 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期185-191,共7页
提出一种适合于在轨重构的低轨卫星通信系统软、硬件架构方案,从工程实施角度探讨包括天线、RF前端和基带处理单元在内的可重构硬件平台、可重构策略与软件控制流的可行性,分析了可重构卫星通信系统实现的关键技术。利用软件无线电技术... 提出一种适合于在轨重构的低轨卫星通信系统软、硬件架构方案,从工程实施角度探讨包括天线、RF前端和基带处理单元在内的可重构硬件平台、可重构策略与软件控制流的可行性,分析了可重构卫星通信系统实现的关键技术。利用软件无线电技术,分析了基带和射频前端分离,可裁减、复用式平台实现的基本路径,以及基带、射频天线单元重构的实现方法。通过各常规通信模式射频前端和数字部分的灵活组合,同时支持多频点、多模式的通信制式,达到节省硬件成本和提高系统灵活性的目的。最后研制了一个可重构卫星通信地面测试原理样机,模拟了卫星有效载荷和地面通信站在IS-95体制下两种CDMA加密码字间的动态重构,有效验证了本文提出的可重构策略的正确性与合理性。 展开更多
关键词 有效载荷 在轨可重构 卫星通信 低轨 可编程门阵列
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星载多波束相控阵天线等通量覆盖设计 被引量:7
11
作者 梁广 贾铂奇 +1 位作者 龚文斌 余金培 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期248-252,403,共6页
针对低轨卫星码分多址通信体制,为了克服卫星波束大角度扫描带来的远近效应和波束间干扰,提出了等通量覆盖和波束间频率复用方案。针对低轨卫星环境建立合理的天线波束扫描的数学模型,结合子阵分割理论,采用遗传算法对正六边形天线阵列... 针对低轨卫星码分多址通信体制,为了克服卫星波束大角度扫描带来的远近效应和波束间干扰,提出了等通量覆盖和波束间频率复用方案。针对低轨卫星环境建立合理的天线波束扫描的数学模型,结合子阵分割理论,采用遗传算法对正六边形天线阵列进行综合;通过对多波束相控阵发射天线的唯相综合结果分析表明:天线等通量覆盖、旁瓣、波束指向等指标都符合设计要求,有效验证了算法的正确性。 展开更多
关键词 相控阵天线 数字波束形成 遗传算法
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宽带星载DBF相控阵天线设计与实现 被引量:4
12
作者 梁广 龚文斌 +1 位作者 刘会杰 余金培 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期26-36,共11页
针对低轨卫星通信天线波束"等通量"覆盖的赋形要求,采用遗传算法对天线阵列进行了多目标平衡优化综合。根据SHA阵和波束覆盖的空间旋转对称性,在波束空间和阵元空间内进行阵元分组,将波束形成矩阵自由度降为1/3,简化了遗传算... 针对低轨卫星通信天线波束"等通量"覆盖的赋形要求,采用遗传算法对天线阵列进行了多目标平衡优化综合。根据SHA阵和波束覆盖的空间旋转对称性,在波束空间和阵元空间内进行阵元分组,将波束形成矩阵自由度降为1/3,简化了遗传算法参数数量,为波束形成因子复用奠定基础。针对16波束宽带输入,利用DFT滤波器组、复用式波束形成网络、单音闭环校正等算法设计了分布式数字波束形成器和幅相校正单元,运算量降为原来的4.5%,节省硬件资源80%。最后首次完成了16波束61阵元星载DBF相控阵天线样机的研制,暗场测试结果表明波束增益达到等通量覆盖要求,验证了以上算法和工程设计的正确性与有效性。 展开更多
关键词 相控阵天线 数字波束形成 遗传算法 DFT滤波器组
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一种新型的低轨存储转发通信星座设计方法 被引量:2
13
作者 姜兴龙 梁广 +1 位作者 刘会杰 余金培 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期676-682,共7页
针对低轨存储转发星座的特点以及传统星座设计方法无法同时优化覆盖性能和网络性能的不足,该文提出一种新型的兼顾覆盖性能以及网络性能的低轨存储转发星座设计方法,并采用非劣分层多目标进化算法(NSGA-II)优化该多目标多约束星座设计... 针对低轨存储转发星座的特点以及传统星座设计方法无法同时优化覆盖性能和网络性能的不足,该文提出一种新型的兼顾覆盖性能以及网络性能的低轨存储转发星座设计方法,并采用非劣分层多目标进化算法(NSGA-II)优化该多目标多约束星座设计问题。通过基于STK和OPNET的协同优化仿真平台验证了该星座设计方法的有效性。 展开更多
关键词 星座设计 存储转发 多目标优化 非劣分层多目标进化算法(NSGA-Ⅱ) 端到端时延
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卫星轨道外推算法实现 被引量:5
14
作者 刘成 王勇勇 +2 位作者 朱淑珍 余金培 梁广 《电子设计工程》 2016年第17期132-134,共3页
基于作用于卫星的摄动力,建立动力学模型来确定和预测人造卫星的轨道位置和速度。在J2000.0坐标系下,轨道外推采用龙格库塔(Runge-Kutta)数值积分器联合MATLAB和STK软件进行模拟仿真。根据数据分析,得出若干关于卫星定轨结论。
关键词 STK 简化动力学 数值积分器 轨道外推
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基于子阵列的低轨星载多波束相控阵天线的设计与实现 被引量:4
15
作者 梁广 龚文斌 余金培 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1435-1440,共6页
该文针对采用CDMA通信体制的低轨通信卫星,设计了具有"等通量"覆盖的平面阵列多波束天线,克服了卫星波束大角度扫描带来的"边缘问题"和"远近效应"。采用遗传算法对正六边形天线阵列进行综合,结合"子... 该文针对采用CDMA通信体制的低轨通信卫星,设计了具有"等通量"覆盖的平面阵列多波束天线,克服了卫星波束大角度扫描带来的"边缘问题"和"远近效应"。采用遗传算法对正六边形天线阵列进行综合,结合"子阵"分割理论,在波束空间和阵元空间进行子阵分割,简化了波束赋形的参量数目,同时还提出了一种波束成形网络复用结构,节省了2/3的资源。最后研制了16波束相控阵发射天线,其平面近场测试结果表明天线各指标都符合设计要求,有效验证了算法的正确性。 展开更多
关键词 相控阵天线 数字波束形成 遗传算法
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低轨通信卫星天线系统多波束形成关键技术 被引量:3
16
作者 贾铂奇 朱丽 +1 位作者 余金培 杨根庆 《上海航天》 北大核心 2007年第6期44-48,共5页
对低轨通信卫星星载天线阵的多波束形成中的阵列天线结构、射频通道一致性校正,以及数字波束成形等关键技术进行了研究。给出了天线的辐射单元和阵列结构设计,根据通道接收机结构用幅相一致性模块校正通道幅相失配,通过遗传算法确定数... 对低轨通信卫星星载天线阵的多波束形成中的阵列天线结构、射频通道一致性校正,以及数字波束成形等关键技术进行了研究。给出了天线的辐射单元和阵列结构设计,根据通道接收机结构用幅相一致性模块校正通道幅相失配,通过遗传算法确定数字多波束成形网络的加权系数。研究对多波束样机研制有较大的应用价值。 展开更多
关键词 低轨通信卫星 平面天线阵 通道一致性校正 数字波束形成 遗传算法 赋形波束
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基于阵列分解的星载相控阵天线波束成形网络设计 被引量:1
17
作者 梁广 龚文斌 余金培 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期911-916,共6页
根据'子阵列'理论,对星载阵列相控阵多波束天线的阵元空间和波束空间进行子阵分割,分析天线阵元空间成形系数的复用情况,并结合分布式算法,在阵列分解基础上提出了一种波束成形网络的复用结构,节省了67%以上的资源。最后实现了... 根据'子阵列'理论,对星载阵列相控阵多波束天线的阵元空间和波束空间进行子阵分割,分析天线阵元空间成形系数的复用情况,并结合分布式算法,在阵列分解基础上提出了一种波束成形网络的复用结构,节省了67%以上的资源。最后实现了波束成形网络的试验验证平台,并完成了算法的移植和验证。结果表明,该波束成形网络比常规方法节省了大量资源,并实现了多波束等通量覆盖的设计目标。 展开更多
关键词 相控阵天线 数字波束形成(DBF) 遗传算法 分布式算法
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微小卫星组网与编队技术的发展 被引量:16
18
作者 朱振才 杨根庆 +1 位作者 余金培 张锐 《上海航天》 2004年第6期46-49,共4页
介绍了国内外微小卫星及其组网和编队技术的发展状况,并对其中的星座轨道分布及覆盖、高精度轨道定位,以及编队飞行的形成和保持等关键技术进行了分析。
关键词 微小卫星 星座 编队飞行
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基于FPGA的GPS接收机位同步帧同步设计与实现 被引量:2
19
作者 刘成 魏可友 +1 位作者 余金培 梁广 《电子设计工程》 2016年第1期156-158,共3页
为了能在GPS接收端获取正确导航电文,研究了GPS接收机位同步、帧同步的基本原理和实现方式。提出一种采用FPGA来实现位同步、帧同步系统的设计方案。使用Xilinx开发软件,通过Verilog代码完成对位同步、帧同步的设计并在硬件平台上进行... 为了能在GPS接收端获取正确导航电文,研究了GPS接收机位同步、帧同步的基本原理和实现方式。提出一种采用FPGA来实现位同步、帧同步系统的设计方案。使用Xilinx开发软件,通过Verilog代码完成对位同步、帧同步的设计并在硬件平台上进行调试。通过Chip Scope和逻辑分析仪进行验证,结果表明该设计方案正确可靠,满足设计要求。 展开更多
关键词 GPS接收机 位同步 帧同步 FPGA
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基于扩展Kalman滤波算法实现定轨 被引量:1
20
作者 刘成 朱淑珍 +1 位作者 余金培 梁广 《信息技术》 2016年第12期58-60,共3页
在只考虑重力场作用和大气阻力作用的情况下,建立卫星简化动力学模型。研究基于扩展Kalman滤波的星载GPS定轨,根据GPS观测数据结合简化动力学对卫星状态进行最优估计。在J2000坐标系下,使用STK软件模拟的轨道数据进行定轨仿真。结果表明... 在只考虑重力场作用和大气阻力作用的情况下,建立卫星简化动力学模型。研究基于扩展Kalman滤波的星载GPS定轨,根据GPS观测数据结合简化动力学对卫星状态进行最优估计。在J2000坐标系下,使用STK软件模拟的轨道数据进行定轨仿真。结果表明,该算法能够大幅度提高定轨位置和速度的精度。 展开更多
关键词 简化动力学 扩展Kalman滤波 定轨 精度
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