环形小区在高空平台通信系统中的应用

受风力等因素影响高空平台(HAP)仅能维持在一种准静止状态,旋转是HAP摄动的重要一种.采用常规的蜂窝网络时,平台旋转会造成大量用户链路的频繁切换,严重影响通信性能.而环形小区可以有效地解决由于平台旋转造成的通信切换问题.本文通过仿真分析了平台旋转对高空平台通信系统性能的影响,提出采用环形小区的必要性,并对HAP的环形小区覆盖方案和复用方式进行了设计,同时研究了环形小区的实现方式,对垂向阵列天线产生环形小区进行了仿真,仿真结果验证了环形小区实现的可行性.     

基于GNSS的飞行器测姿系统设计与实现

针对飞行器测姿需求,设计构建了一套具有测姿功能的软硬件系统。该系统采用宽带射频收发单元+FPGA+DSP的统一软件无线电架构,具有较高的灵活性和可扩展性,结合PMF+FFT快速捕获模块和长短基线快速整周模糊度解算模块,可以实现快速、高精度的姿态测量。根据实测结果推算,在15 m基线长度时的航向角测量精度为0.2242°/L,能较好地满足现阶段的飞行器姿态测量要求。     

适应多测站滤波定轨系统的可观测度分析方法

基于多站测速的滤波定轨算法在航天测控领域具有重要的应用价值,研究了该系统的可观测性问题并提出一种适应弱观测条件的基于过大条件数的可观测度判定方法。首先,建立地惯系下的卫星运动状态方程以及站心系下的量测方程,然后,采用龙格库塔离散方法得到分析所需的非线性离散模型。最后,将多测站坐标投影代入可观测矩阵求取条件数进行可观测度定量判断,该方法相较基于条件数的传统判定方法能更好的适应弱观测条件下的可观测性分析。仿真结果验证了提出方法的有效性,表明该可观测度分析方法可以为多测站协同定轨的布站优化问题提供理论参考。     

基于RLS的二次加权相关时延估计算法

针对测向定位中时延估计的问题,提出了一种基于递推最小二乘（Recursive Least Squares,RLS）算法的二次加权相关时延估计方法。该方法在二次相关算法基础上,一方面引入RLS算法,在二次相关前进行自适应滤波,提高系统抗噪能力,且具有较快的收敛速度;另一方面借鉴广义互相关的思路,引入加权函数,并且采用二次加权方式,提高时延估计的性能。仿真结果表明,在低信噪比环境下,基于RLS的二次加权相关时延估计法使谱峰更加尖锐,抑制了噪声的影响,提高了估计的精度。     

相控阵天线远场测试场测量方法

对相控阵天线的特性需要选择合适的测试方法进行测试,为了研究相控阵天线的远场测试,采用远场的测试场测量,对相控阵天线的EIRP、G/T值以及方向图等指标特性的测量方法进行了介绍和研究,并进行了波束修正与电平补偿的说明,此测试方法可准确测量相控阵天线的远场性能并应用于工程实践.     

一种稳健的特征空间线性约束波束形成器

基于特征空间的线性约束最小方差（eigenspace-based linearly constrained minimum variance,ELCMV）算法是一种稳健的波束形成方法,但其性能只能在一定的指向误差范围内保持稳定,当指向误差较大而使期望信号落在预设波束主瓣边缘时,其性能会严重恶化。对ELCMV算法进行改进,提出一种对零点约束方向和指向误差都具有稳健性的波束形成方法。该方法首先利用矢量旋转对预设导向矢量进行校正,再将校正后的导向矢量向信号子空间投影,最后结合线性约束用线性约束最小方差（linearly constrained minimum variance,LCMV）算法来求解权矢量。计算机仿真证实了该方法的有效性。     

基于子空间逼近的特征空间波束形成算法

特征空间波束形成（ESB）算法为了得到信号子空间需要对采样协方差矩阵进行特征值分解,运算量十分巨大,这大大限制了其应用。为了减低ESB算法的运算量,利用有理子空间逼近的原理,提出一种不需要估计信号源个数的快速ESB算法。该方法利用一个介于信号和噪声特征值之间的分界值将特征空间分成两个子空间,并用矩阵幂乘和此分界值的有理式逼近这两个子空间的投影矩阵,将此投影矩阵代入到ESB算法的权值求解式中,在不降低性能的前提下,可大大提高波束形成的运算速度。计算机仿真验证了该算法的有效性,并分析了分界值取值方法的不同对子空间划分及波束形成性能的影响。     

准静止状态下的高空平台实时业务信道分配

受平台准静止状态的影响,高空平台（ HAPS)通信网络内存在大量的切换呼叫,且业务量动态变化。 HAPS网络可传输多种业务,其中实时业务在切换过程中具有较高的时延要求。通过为切换呼叫预留信道可降低平台不稳定对服务质量（ QoS)造成的影响。在基于服务优先级的多业务信道分配算法基础上,重点对实时业务的信道分配算法进行改进,提出了一种基于概率的预留信道借用策略。该算法可根据网络内业务量的实时统计数据控制新呼叫业务的准入。仿真结果表明：与固定预留信道算法和门限预留信道算法相比,该算法能够适应网络内业务量的动态变化,在保证切换呼叫掉线率满足期望值的条件下提升系统的整体性能,降低平台不稳定造成的性能损失。