摘要：卫星物联网终端低功耗、轻控制的设计需求导致系统采用常规随机接入协议时易发生大量碰撞,难以满足系统吞吐量要求。现有容碰撞随机接入技术依赖功率控制、波形积累的方式,在实际中难以实现。该文分析了功率域碰撞分离所需条件,提出面向功率域信号分离的辅助波束设计方案,在常规接收波束外增设辅助接收波束,通过优化辅助波束增益构造接收信号信噪比差异,支撑碰撞信号分离。仿真表明,所提方案能够显著提升随机接入的吞吐量。

摘要：跳波束技术为卫星资源的灵活分配和高效利用提供了实现基础,被认为是新一代高通量卫星的关键技术。以业务驱动、资源高效利用、随需覆盖为目标,从系统架构、通信体制、工作机理、资源分配和波束跳变图案设计、用户接入策略、空口协议设计和系统工作流程等维度,自顶向下为基于跳波束的高通量卫星通信系统设计提供可行性方案、奠定技术基础,可以满足天地一体化信息网络灵活机动的信息服务,以及高可靠、大容量传输的天基骨干网需求。

摘要：宽带柔性转发器作为下一代卫星通信有效载荷,采用星上数字信道化处理,可以很好地解决传统有效载荷存在的问题,实现卫星信号任意频段、任意带宽之间的灵活交换。该文分析了柔性转发器中调制滤波器组的性能特性,将滤波器组的设计转换为原型滤波器的设计,提出了一种近似精确重构的原型滤波器设计方法。该方法通过间接设计的思想,首先采用Parks-McClellan算法设计得到低阶的双通道滤波器h(2)(n)和实对称FIR滤波器g(n),然后利用g(n)实现对h(2)(n)的非零值M倍内插与2倍抽取,得到近似精确重构的原型滤波器h(M)(n),从而避免了IFIR法设计过程中镜像分量产生的性能损失。仿真结果表明,采用该文方法设计得到的调制滤波器组较传统设计方法表现出良好的性能。

摘要：本文首先分析和研究了ＶＳＡＴ用户的使用要求、ＶＳＡＴ的经济性、ＶＳＡＴ的标准化、网络控制与管理、系统可靠性和安全保密等方面的问题；然后给出了ＶＳＡＴ总体设计、电磁兼容性设计、设备选型、工程建设等的主要内容。

摘要：针对低成本和小型化低轨卫星的监测角度和方向分辨率相对较低、处理能力和峰值功率受限等因素造成单颗低轨卫星频谱认知能力弱的问题,提出了融合Stackelberg博弈和联邦学习的多星协作频谱认知方法。首先,结合各频谱认知卫星的可用算力、认知性能、处理与传输时延等特性,建立面向多频谱认知任务的协作卫星选择与算力资源分配算法;其次,基于所选择的节点和所分配的算力,设计低复杂度的多星协作频谱认知策略,其可自动辨识频谱空洞、检测干扰和识别调制模式。仿真实验结果表明,相比于单节点认知方法,所设计多星协作频谱认知策略能显著提升认知性能,且相比于对比模型,所设计策略中的模型可在不损失性能时,模型的参数量和浮点运算量降低分别可达96.69%和93.32%。

摘要：针对行星际互联网节点存储资源严重受限及存储可靠性问题,提出一种基于Raptor码的分布式存储策略(DSSR)。采用定向随机漫步机制,使得源数据包能够迅速遍历整个网络。在预编码阶段利用基于ID的估计方法进行网络全局信息估计,无需额外的全局信息估计阶段。通过设计合理的数据包选择机制使得最终编码度分布趋于理想度分布。分析和仿真结果表明,与相关文献提出的分布式存储策略相比,该方法大幅度减少了数据包传输时的随机漫步步长,同时提高了译码性能,简单易行。

摘要：跳波束技术因其灵活的资源分配方法得到了广泛关注,被认为是下一代高通量卫星系统的关键技术。针对控制信令随业务波束的场景,提出一种联合优化的跳波束图案设计方法,首先建立跳波束时隙分配的目标函数,通过凸优化算法尽可能地满足各波束的业务需求,然后综合考虑同频干扰、波束重访时间、系统同步等因素,对时隙分配结果进行联合优化,确定各波束的驻留时间和工作次序,解决了波束间断带来的同步问题。仿真结果表明,相比于传统方法,提出的跳波束图案设计方法,能够有效消除系统内部同频干扰,兼顾系统同步,大幅度提高系统吞吐量,满足业务的动态变化和不均性分布。

摘要：针对静止轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)卫星系统和低轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星系统频率共享时存在的干扰问题,本文基于低轨分布式卫星编队提出了一种鲁棒自适应波束成形算法,从空间域功率隔离角度解决了高低轨卫星通信系统上行链路共用频谱时GEO用户对于LEO卫星共线干扰问题。算法中综合考虑卫星通信系统长传播时延导致的阵列导向矢量存在一定误差,在基于线性约束最小方差(LCMV)准则的自适应波束成形器中设计了考虑系统最恶劣误差情况的鲁棒性约束,并采用泰勒级数逼近法求解波束成形器加权矢量。仿真结果表明本文的鲁棒波束成形算法在卫星通信环境下适应度较高,能够有效地缓解高低轨卫星通信系统频率共享带来的同频干扰问题。

摘要：在深空通信中,由于通信距离大幅增加,通信信号的自由空间传播损耗很大,提高系统的功率利用效率是深空通信系统设计需要考虑的重要问题之一。提出了基于LDPC码和FQPSK调制的级联编码调制体制,首先提出该编码调制体制的系统模型,通过修改相应的算法给出适合FQPSK的迭代解调解码算法,通过计算机仿真分析了该体制的误码率性能。研究结果表明:该体制利用FQPSK的恒包络特性克服信道非线性问题并使功放工作在饱和区,利用LDPC码实现低信噪比通信,同时在接收端通过迭代解调解码获得增益,从而能够缓解深空通信中由于传输距离过远而带来的极低信噪比通信问题。

摘要：卫星互联网具备全球广域无缝覆盖能力,是未来陆海空天一体化网络的重要组成部分。首先,讨论了卫星互联网体系架构,包括系统一般组成、组网方式、工作过程等,研究了卫星互联网场景下的宽带和窄带业务模型建模方法,以提取业务的空时分布不均特征;然后,分析了频谱共享中的星间同频干扰问题,初步分析表明未来非地球同步轨道(NGSO)星座间会存在较严重的同频干扰,探讨了低轨卫星波束成形设计和高轨卫星跳波束设计方案,通过高效挖掘空间域资源,可显著提升系统容量;最后,对卫星互联网领域的几个技术发展方向进行了展望。