应用于高通量卫星的递归优化最小均方波束形成方法技术

应用于高通量卫星的递归优化最小均方波束形成方法，本发明专利技术涉及卫星通信领域，具体涉及高通量卫星自适应波束形成方法。本发明专利技术首先基于ITU‑R的降雨衰减预测模型构造Ka波段信道模型；并基于阵元数目为N的均匀排布相控阵天线，初始化阵元权值向量；然后在第k个采样时刻，对应输入信号x(k)、期望信号d(k)和遗忘因子α，相关矩阵Rxx(k)＝αRxx(k‑1)+x(k)x

【技术实现步骤摘要】
应用于高通量卫星的递归优化最小均方波束形成方法
本专利技术涉及卫星通信领域，具体涉及高通量卫星自适应波束形成方法。
技术介绍
高通量卫星(HTS)通信系统采用空间复用频率资源的方式来满足大通信容量和高业务速率的需求，由于高吞吐量带来的多用户干扰问题十分严重，另外高通量卫星主要应用的Ka波段和未来趋势的Q/V波段的强降雨衰减也不容忽视，目前应用在Ka波段卫星的波束形成算法在占用宝贵的频带资源的同时，又难以快速收敛至稳态值以形成所需波束。本专利技术提出递归优化的最小均方算法，其算法复杂度较低并能最快收敛至最优波束生成权值，对应不同用户的波束形成器不仅可以并行工作，而且互相之间无需任何关联，适用于高延时的高通量卫星通信系统。高通量卫星通信系统中，高速的数据吞吐量需要的大馈电链路带宽，通过扩展频谱带宽或增加系统频带利用率成为增大卫星通信系统吞吐量的重要手段，但由于卫星通信系统功率严格受限，通过频率复用进而增大频带利用率的方法得到广泛应用，但这也将导致严重的同频干扰，产生严重干扰并影响系统性能。在数字域采用自适应波束形成技术适应大量用户信号及信道环境的变化，随时更新波束形成权值，当前卫星通信系本文档来自技高网...

【技术保护点】
应用于高通量卫星的递归优化最小均方波束形成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、基于国际电信联盟的降雨衰减预测模型构造Ka波段信道模型；步骤2、基于阵元数目为N的均匀排布相控阵天线，初始化阵元权值向量w(k)；步骤3、在第k个采样时刻，对应输入信号x(k)、期望信号d(k)和遗忘因子α，相关矩阵Rxx(k)表示为：Rxx(k)＝αRxx(k‑1)+x(k)x

【技术特征摘要】
1.应用于高通量卫星的递归优化最小均方波束形成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、基于国际电信联盟的降雨衰减预测模型构造Ka波段信道模型；步骤2、基于阵元数目为N的均匀排布相控阵天线，初始化阵元权值向量w(k)；步骤3、在第k个采样时刻，对应输入信号x(k)、期望信号d(k)和遗忘因子α，相关矩阵Rxx(k)表示为：Rxx(k)＝αRxx(k-1)+x(k)xH(k)其中，xH(k)为x(k)的共轭矩阵；d*(i)是d(i)的共轭；步骤4、根据如下公式计算增益向量g(k)：步骤5、根据阵元权值向量w(k)计算天线输出信号y(k)：y(k)＝wH(k)x(k)步骤6、根据期望信号和天线输出信号获得输出误差值：e(k)＝d(k)-y(k)同时，根据如下公式更新权值向量w(k)：w(k)＝w(k-1)+g(k)[d*(k)-xH(k)wH(k-1)]步骤8、根据误差平方值|e(k)|2判断迭代是否收敛；如果误差平方值|e(k)|2在阈值范围内波动，则判断阵元权值向量更新的过程收敛，输出阵元权值向量，并根据输出的阵元权值向量应用在波束形成网络形成多波束；否则返回步骤3。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明川，张宇萌，周赫，张淑静，马晨，邵欣业，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23