星上数字波束形成系统及硬件实现

数字波束形成系统是一种可实现天线自适应调零的窄带数字系统。本文构筑了星上数字波束形成系统的模型，并对模型中各个模块的功能进行了介绍。文中对数字波束形成系统的误差进行了简单的分析，介绍了数字波束形成系统硬件实现以及外场测试系统方面的内容。最后对下一步的工作提出了一些建议。     

21世纪通信卫星的发展和新技术

概要介绍了目前通信卫星发展的概况和相关技术，包括卫星平台技术和卫星有效载荷技术，重点介绍了对21世纪通信卫星发展将起到巨大作用的大天线技术、多波束技术、星上处理技术及氙粒子发动机技术等。     

低轨星座多波束相控阵天线研究进展与发展趋势

多波束相控阵天线是一种利用波束形成网络,同时实现多个独立的高增益波束的多波束天线,具有高灵活性和宽角度扫描等优点,是低轨通信卫星系统的核心载荷之一。旨在针对应用于低轨星座的星载多波束相控阵天线进行归纳和分析。对低轨星座多波束相控阵天线的发展历程、波束形成技术、关键技术进行了介绍,并对低轨星座多波束相控阵天线的未来发展趋势进行了分析,为我国未来低轨卫星星座建设提供技术参考。     

波束成形的数字信道化技术研究

多波束和星载数字处理技术已应用于通信卫星。本文采用加权叠接相加算法，从控制波束成形的角度研究并模拟了子带信号的数字信道化。根据算法的特点，提出了信道化的模块化处理方法。对ＴＭＳ３２０Ｃ２５的信道化处理能力也作了初步估算。     

面向卫星通信系统的低成本超表面相控阵技术

低轨通信卫星系统因其传输延迟小、通信容量大、发射运营成本低等优势,受到了国内外的广泛关注。然而,低轨通信卫星技术的发展对星载天线系统提出了挑战。为提高卫星星座的通信容量以及实现对用户的跟踪覆盖,波束扫描、波束可重构及多波束覆盖不可或缺。在低成本建设运营的背景下,迫切地需要一种低成本的天线系统方案。作为一种低成本新型相控阵技术,综述了超表面相控阵天线技术及其在波束调控中的应用。首先对超表面天线波束形成的方法进行了简单的研究,之后介绍了超表面电磁调控的机理以及实现可重构的手段,最后介绍了超表面相控阵天线在波束形成、波束扫描、多波束产生中的应用。该技术相较于传统相控阵技术,大幅降低了成本,且在电磁波极化、频率调控中展现出巨大的灵活性。通过对该技术的综述,展望了超表面相控阵在低轨通信卫星中的应用。     

基于光学波束形成网络的数字调制信号传输试验研究

文章在介绍了光学波束形成天线原理的基础上，进行了一种采用实时延技术的光学波束形成天线的方案设计，然后重点介绍了数字调制信号通过该天线的波束形成网络的传输实验。给出了实测的频谱性能、分析与结论，并指出了光学波束形成技术用于实际通信系统的可行性。     

低轨通信卫星天线系统多波束形成关键技术

对低轨通信卫星星载天线阵的多波束形成中的阵列天线结构、射频通道一致性校正,以及数字波束成形等关键技术进行了研究。给出了天线的辐射单元和阵列结构设计,根据通道接收机结构用幅相一致性模块校正通道幅相失配,通过遗传算法确定数字多波束成形网络的加权系数。研究对多波束样机研制有较大的应用价值。     

数字波束形成技术

介绍数字波束形成技术的基本原理、关键技术。着重讨论中频数字化及正交解调器、波束运算器和波束控制器。     

一种改进的宽带数字多波束形成技术

宽带数字多波束形成技术能够获得较高的空间增益和空域分辨率,是现代电子侦察领域的重要研究方向.但是宽带波束形成技术的实现存在信号处理复杂度高、系统功耗大的问题,给电子侦察系统的设计和应用提出了较大的考验.提出了一种通过频域方式实现时域宽带数字波束形成器的方案,能够在宽带、多波束的应用场景中有效降低系统的实现复杂度和功耗.     

一种适用于多波束移动通信卫星数字载荷的新型实现结构

在上百波束大容量移动卫星通信系统的应用中,高优先级用户需要卫星载荷支持一跳通信的能力。而高优先级用户在卫星所有波束内随时间的动态变化分布,要求星上处理资源能够在所有波束间可自由调度。文章提出的二级分散式数字载荷实现结构彻底避免了高优先级用户无法接入卫星系统而星上处理资源存在空闲的情况的发生,使得星上处理资源的利用率达到100%。     

观察方向差分约束的自适应数字波束形成算法

介绍利用自适应数字波束形成技术对接收信号进行空域滤波，讨论了一种修的Ｇｒａｍ－Ｓｃｈｍｉｄｔ自适应零点形成算法，以适应连续波体制雷达对付有源干扰。仿真结果表明，本抗干扰措施可有效抑制副瓣有源干扰。     

九十年代通信广播卫星的发展趋势

本文概述了90年代国际上通信广播卫星的发展趋势和发展水平,重点介绍了Ka频段,多点波束,星上切换和处理,移动通信卫星以及小卫星、微型卫星的发展状况,并就我国通信广播卫星的发展提出了建议。     

高速数字波束形成系统的实现

随着阵列信号处理的不断发展，数字波束形成技术显示出无比的优越性及广阔的应用前景。本文讨论了自适应数字波束形成（ＡＤＢＦ）系统的组成、各种参数的选择、及适合于连续波体制雷达的修正的Ｇｒａｍ－Ｓｃｈｍｉｄｔ自适应算法，并结合实例详细讨论了ＡＤＢＦ系统的硬件实现。所得结果说明本系统具有良好的性能。     

新一代高通量卫星通信系统载荷关键技术研究

随着商业竞争的不断加剧,更大容量以及更高灵活性成为了高通量(high throughput satellite,HTS)系统发展的主要目标,新一代的HTS系统即将进入到"Tbps"时代.在介绍HTS系统基本概念及组成的基础上,对HTS系统的发展历程进行了简要总结,按照能力和发展时期,HTS卫星的发展历程大致可划分为四代.重点结合新一代HTS系统的发展,从卫星载荷角度分析了高通量卫星载荷的关键技术,主要包括能够大幅提升系统通信容量的超大规模高性能多波束天线技术,能够提高组网及业务应用灵活性的跳波束通信技术、灵活载荷技术、数字透明转发处理技术以及能够优化系统和载荷设计的波束预编码技术和基于微波光子的星上转发技术等,旨在为我国新一代HTS系统的建设发展提供参考.     

一种恒定束宽的宽带数字波束形成方法

探讨了应用于雷达电子战系统的宽带数字波束形成(DBF)技术。提出了一种恒定束宽的宽带数字波束形成新方法,该方法将均匀线阵视为连续线阵的均匀离散采样,将空间重采样思想用到恒定束宽波束形成器设计中。仿真结果证明了该方法是正确、有效的。     

基于多波位波束搜索的大型相控阵阵列信号处理技术

数字波束合成技术是通信对抗领域里一项至关重要的技术,通过在数字域对信号幅度和相位进行控制,可以形成多个独立可控的波束,形成波束指向精度高、灵活可变,且理论上不受波束形成数量的限制。本文针对大型相控阵需求,利用波束合成原理,并结合大规模阵列信号同步技术与相控阵幅相校准技术,实现一种可同时产生180个偏馈波束的多波位波束搜索系统。该系统可以利用波束群的实时扫描功能,实现大范围的波束搜索,更快定位目标角度。该系统已在工程上进行应用,并成功执行大型测控任务,取得圆满成功。     

可变波束形成网络电气设计

首先简要地介绍了可变波束形成网络的国外技术现状和发展;通过对国外两种方案的介绍,提出了我们的设计方案;最后介绍了波束形成网络中的关键部件——可变功分器的设计途径。     

高通量卫星Epic平台发展现状

高通量卫星（HTS）系统是当前通信卫星的发展方向，以高频率复用和多个小点波束为特征，能为用户提供高的信道容量和高质量的服务，主要工作在Ka频段。而国际通信卫星公司(Intelsat)的史诗（Epic）卫星平台，在C、Ku和Ka频段实现高通量技术，是Intelsat下一代高性能的卫星平台。介绍了Epic的系统构成、发展现状，尤其是其先进的数字载荷技术，分析了HTS的发展趋势，为相关载荷研制提供了参考和借鉴。     

支持航天器全时监控的中继卫星全景波束技术

针对中低轨航天器监控全时全域覆盖的特点，提出一种采用中继卫星多址返向全景波束联合相扫前向波束支持航天器在轨全时监控的模式。对该模式涉及的全景波束技术进行了仿真分析比较。结果表明，选用数字波束形成技术和1.5 dB交叠的波束构型形成全景波束，设计新的短报文和连续业务数据传输协议，分别用于航天器自身健康信息汇报和常规管控，链路预算余量高于3 dB，单颗中继卫星可服务不少于1000个短报文用户。为下一步全景波束演示验证试验和工程应用提供了参考依据。     

自适应波束形成技术的发展与现状研究

介绍了自适应波束抗干扰技术的发展历程,以及各种自适应波束形成算法的原理和特点,讨论了自适应波束抗干扰技术的应用情况,探讨了该技术在工程应用上面临的主要问题以及解决途径和方法。