一种全灵活卫星频率计划与波束功率分配设计方法技术

本发明专利技术公开了一种全灵活卫星频率计划与波束功率分配设计方法，包括：获取波束需求；根据波束需求建立系统模型；根据系统模型，计算每个波束通信时的信干噪比，根据每个波束通信时的信干噪比得到通信容量的表达式；根据系统模型和通信容量的表达式，建立优化问题；根据优化问题搭建强化学习算法框架；根据强化学习算法框架，将波束需求输入到波束对应的神经网络进行训练，输出频率计划排布与波束功率分配结果；将频率计划排布与波束功率分配结果进行二次优化得到二次优化的功率分配结果。本发明专利技术在最小化同频干扰的前提下，最大化所有波束的平均容量匹配率，进一步提升卫星服务用户的能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星资源管控，尤其涉及一种全灵活卫星频率计划与波束功率分配设计方法。

技术介绍

1、随着高性能相控阵天线、数字波束成型技术、数字透明处理器、多端口放大器技术的不断发展，未来的通信卫星将是一种新型的全灵活卫星。灵活性指的是在灵活载荷的支持下，卫星的覆盖区域、波束功率、频率计划、波束间的铰链关系均可以在轨按需重构，这将显著提升对用户的服务能力，同时也对卫星的资源管控算法提出了更为严苛的要求。不同于传统高通量卫星固定的资源管控策略，全灵活卫星的资源管控策略要求能够实时接受用户的需求并生成星上载荷资源配置方案。在覆盖区给定的情况下，卫星的频率计划以及波束功率基本决定了波束的容量，因此波束带宽与功率联合优化设计是资源管控策略的核心。要实现这一目标，有两个主要的问题亟待解决，第一，全灵活卫星资源维度的拓展以及可调参数规模增大使得该类系统资源分配问题的复杂度显著提高，资源组合总数可达数十亿量级，导致传统的基于人工的资源管控方法不再适用；第二，从理论的角度看，波束带宽与功率联合优化问题是一个np难问题，无法用数学优化理论进行建模求解，而基于迭代优化的方法则会本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种全灵活卫星频率计划与波束功率分配设计方法，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的全灵活卫星频率计划与波束功率分配设计方法，其特征在于：所述波束需求包括波束容量需求、波束数目和波束指向。

3.根据权利要求1所述的全灵活卫星频率计划与波束功率分配设计方法，其特征在于：所述系统模型为二维网络，其中，二维网络的总行数为2*Nr，Nr为全频段复用次数。

4.根据权利要求1所述的全灵活卫星频率计划与波束功率分配设计方法，其特征在于：每个波束通信时的信干噪比通过如下公式得到：

5.根据权利要求1所述的全灵活卫星频率计划与波束功率分配设计方法，...

【技术特征摘要】

1.一种全灵活卫星频率计划与波束功率分配设计方法，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的全灵活卫星频率计划与波束功率分配设计方法，其特征在于：所述波束需求包括波束容量需求、波束数目和波束指向。

3.根据权利要求1所述的全灵活卫星频率计划与波束功率分配设计方法，其特征在于：所述系统模型为二维网络，其中，二维网络的总行数为2*nr，nr为全频段复用次数。

4.根据权利要求1所述的全灵活卫星频率计划与波束功率分配设计方法，其特征在于：每个波束通信时的信干噪比通过如下公式得到：

5.根据权利要求1所述的全灵活卫星频率计划与波束功率分配设计方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王孟，周慧，董赞扬，戚凯强，刘康，秦鹏飞，衣龙腾，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：