一种利用子波束簇替代点波束的方法技术

一种利用子波束簇替代点波束的方法，它属于卫星通信系统中多波束研究技术领域，解决了多波束卫星通信系统存在的满足边沿的通信条件时，波束中心的峰值增益远超出所需增益，造成干扰消除的难度增加、资源的浪费，较高的中心峰值增益需要更大的天线尺寸，导致制作成本和卫星发射运维成本提高的问题。利用多个较低峰值增益的子波束来替代原点波束，替代时需要满足几何约束和增益约束条件，本发明专利技术的方法有效降低了中心峰值的增益。本发明专利技术可以应用于卫星通信系统中多波束研究技术领域用。

【技术实现步骤摘要】
一种利用子波束簇替代点波束的方法
本专利技术属于卫星通信系统中多波束研究
，具体涉及一种利用子波束簇替代点波束的方法。
技术介绍
从通信技术发展之初到现在，实现“5W”的目标(即任何人在任何时候、任何地方与任何人进行任何形式的通信)一直是几代通信人的梦想。近年来，随着通信技术的不断发展，全球用户在享用高效便捷的通信服务的同时，也对通信系统提出了新的要求。由于地面移动蜂窝系统在覆盖面积上存在固有缺陷，近年来卫星通信系统的重要作用日益凸显。卫星系统覆盖范围广，更容易实现全球通信网络的无缝覆盖，将地面通信系统和卫星通信系统进行融合构建星地一体化系统，将更有利于实现通信全球覆盖。卫星通信系统的波束经历了从覆盖范围极广的全球波束到更灵活精准的点波束的变化，当前常见的多波束卫星系统的覆盖区域通常被分为许多点波束，这些波束相对较小，在特定覆盖范围内具有良好性能。而由于卫星系统是带宽受限的，因此，将波束细分为更小的部分并允许频率重用将增加系统的整体容量。目前的点波束通常由距波束中心峰值增益3或4dB的等高线定义。而往往当边沿满足通信条件时，波束中心的峰值增益会远超出所需增益，这将增加干扰消除的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用子波束簇替代点波束的方法，其特征在于，所述利用子波束簇替代点波束的方法是通过以下步骤实现的：步骤一、对点波束所使用的频率进行分割，并将分割好的频率分配给各个子波束来替代点波束，将各个子波束组成的集合称为子波束簇；步骤二、计算利用子波束簇替代点波束时需要满足的几何约束条件；步骤三、计算利用子波束簇替代点波束时需要满足的增益约束条件；步骤四、对步骤二的几何约束条件和步骤三的增益约束条件进行联合计算，得到每个子波束的子波束与点波束峰值增益之差△G、子波束的相对增益xs和点波束的相对增益xo三个量之间的定量关系，结合天线模型，即确定每个替代点波束的子波束；利用确定好的子波束替代点波束。

【技术特征摘要】
1.一种利用子波束簇替代点波束的方法，其特征在于，所述利用子波束簇替代点波束的方法是通过以下步骤实现的：步骤一、对点波束所使用的频率进行分割，并将分割好的频率分配给各个子波束来替代点波束，将各个子波束组成的集合称为子波束簇；步骤二、计算利用子波束簇替代点波束时需要满足的几何约束条件；步骤三、计算利用子波束簇替代点波束时需要满足的增益约束条件；步骤四、对步骤二的几何约束条件和步骤三的增益约束条件进行联合计算，得到每个子波束的子波束与点波束峰值增益之差△G、子波束的相对增益xs和点波束的相对增益xo三个量之间的定量关系，结合天线模型，即确定每个替代点波束的子波束；利用确定好的子波束替代点波束。2.根据权利要求1所述的利用子波束簇替代点波束的方法，其特征在于，在步骤一中：定义替代点波束的子波束簇为：若Ns个相同的波束的连续覆盖范围与点波束的覆盖范围相同，则这Ns个相同的波束组成子波束簇，子波束簇中的每个波束称为子波束；点波束的频带资源由Ns个相同的子波束共享。3.根据权利要求2所述的利用子波束簇替代点波束的方法，其特征在于，所述步骤二的具体过程为：利用子波束簇替代点波束需要满足的几何约束条件为：利用子波束簇替代点波束时，点波束的覆盖区域需要被子波束簇形成的覆盖区域完整覆盖；当子波束簇中的子波束个数确定后，每个子波束与点波束的波束宽度比为确定值，每个子波束与点波束的波束宽度比相等。4.根据权利要求3所述的利用子波束簇替代点波束的方法，其特征在于，所述步骤三的具体过程为：利用子波束簇替代点波束需满足的增益约束条件为：子波束簇替代点波束时，需要满足子波束簇共同形成的新覆盖边缘与点波束的原覆盖边缘处增益一致，即子波束簇中每个子波束的峰值增益与相对增益之差等于点波束的峰值增益与相对增益之...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明川，张慕晗，张宇萌，马晨，毕然，吴雨珊，赵国奎，魏文秋，张伟忠，
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