一种超密集低轨卫星网络中缓解日凌干扰的自适应编码调制方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种超密集低轨卫星网络中缓解日凌干扰的自适应编码调制方法与系统，以提升卫星网络通信的可靠性与频谱利用率。具体方法包括：建模超密集低轨卫星网络星地和星间通信链路，建模计算日凌产生的时间和对低轨卫星网络的干扰；地面站对星地信道状态进行估计和预测，将预测得到的SNR返回给卫星；根据地面站返回的SNR和日凌产生的SNR采用深度强化学习方法选择编码调制方案进行下行数据传输，并决定是否选择下层卫星进行数据卸载再传至地面站。仿真结果表明，本发明专利技术能有效降低超密集低轨卫星网络的误码率，显著提升频谱利用率，实现对日凌干扰的实时响应与高效抵御，降低卫星计算负载，提升系统综合性能，具有较高的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星通信，涉及基于超密集低轨卫星网络中缓解日凌干扰的自适应编码调制方案设计。

技术介绍

1、超密集低轨卫星(leo)通信网络(ulsn)作为地面网络的补充，具有覆盖广、部署灵活和时延低等优点，可以有效扩大地面网络的通信范围，例如海洋、山区等。当前，随着卫星数量的迅速增长以及用户接入需求的不断上升，如何有效提升ulsn中星间通信与星地通信的效率与吞吐量，已成为亟需解决的关键挑战之一。在此背景下，对高度动态变化的星间链路和星地链路进行准确建模与性能评估，成为ulsn研究中的核心任务。运行中的leo卫星必须面对复杂的空间环境干扰，尤其是日凌现象。高频宽带的星间激光链路以及星地微波链路对日凌干扰极为敏感，易受到影响而频繁发生链路切换，从而对系统性能造成冲击。当太阳的强电磁干扰与卫星下行信号方向重合时，太阳会成为链路接收天线的重要噪声源。太阳产生的额外噪声功率可能导致解调器性能下降至门限以下，严重时甚至会中断通信链路。

2、因此，准确计算日凌对链路的干扰影响、预测其发生时刻，并提出有效的自适应编码调制(acm)策略，以缓解日凌干扰，是优化卫本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超密集低轨卫星网络中缓解日凌干扰的自适应编码调制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种超密集低轨卫星网络中缓解日凌干扰的自适应编码调制方法，其特征在于：考虑某一层低轨卫星不断有数据下行传输到固定地面站，针对日凌干扰主要影响卫星通信系统下行链路中接收端的特点，基于下行链路的信道模型对日凌干扰期间的接收信噪比进行预测，从而动态调整MCS以减轻干扰影响。

3.根据权利要求1所述的一种超密集低轨卫星网络中缓解日凌干扰的自适应编码调制方法，其特征在于：地面站根据接收数据中的导频数据采用最小二乘法(LS)进行SNR估计，根据历史SNR数据使用长...

【技术特征摘要】

1.一种超密集低轨卫星网络中缓解日凌干扰的自适应编码调制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种超密集低轨卫星网络中缓解日凌干扰的自适应编码调制方法，其特征在于：考虑某一层低轨卫星不断有数据下行传输到固定地面站，针对日凌干扰主要影响卫星通信系统下行链路中接收端的特点，基于下行链路的信道模型对日凌干扰期间的接收信噪比进行预测，从而动态调整mcs以减轻干扰影响。

3.根据权利要求1所述的一种超密集低轨卫星网络中缓解日凌干扰的自适应编码调制方法，其特征在于：地面站根据接收数据中的导频数据采用最小二乘法(ls)进行snr估计，根据历史snr数据使用长短时记忆网络(lstm)进行时序预测，将预测得到的snr返回给卫星。

4.根据权利要求1所述的一种超密集低轨卫星网络中缓解日凌干扰的自适应编码调制方法，其特征在于：深度强化学习方法使用基于知识蒸馏(kd)的近端策略优化(ppo)算法，通过一个离线生成的老师模型来指导学生模型在新的环境中更快地选择最优的mcs。

5.根据权利要求4所述的一种超密集低轨卫星网络中缓解日凌干扰的自适应编码调制方法，其特征在于：采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海波，夏雨涵，张欣，秦小寒，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：