中国空间科学技术

›› 2016, Vol. 36 ›› Issue (2): 13-.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2016.0021

• 研究探讨 • 上一篇    下一篇

基于非正交码的波束形成网络幅相测试方法

高原，安建平，周慧，郝时光，柴源   

  1. 1北京理工大学信息与电子学院，北京100081
    2中国空间技术研究院通信卫星事业部，北京100094
  • 收稿日期:2015-07-17 修回日期:2015-10-26 出版日期:2016-04-25 发布日期:2016-02-24
  • 作者简介:高原（1984-），博士研究生，dsform@126com，主要研究方向为空间与卫星通信、无线通信与网络、通信信号处理
  • 基金资助:

    国家自然科学基金青年基金(61301088)；中国空间技术研究院通信卫星事业部与北京理工大学空间微波与综合测试技术联合实验室资助项目

Anamplitudephasemeasurementmethodforbeamformingnetworkwithnonorthogonalcodes

 GAO  Yuan, AN  Jian-Ping, ZHOU  Hui, HAO  Shi-Guang, CHAI  Yuan   

  1. 1SchoolofInformationandElectronics，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China
    2InstituteofTelecommunicationSatellite，ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China
  • Received:2015-07-17 Revised:2015-10-26 Published:2016-04-25 Online:2016-02-24

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摘要： 针对目前数字波束形成网络幅相一致性测试系统中扩频码受限于正交码的问题，提出了一种基于非正交码的数字波束形成网络幅相测试方法。基于非正交码的幅相测试精度受多址干扰影响，提出了使用解相关算法提高幅相测试精度的方法，该方法以噪声略有增加为代价消除了多址干扰。理论分析给出了幅相测试的理论下界，并分析了系统误差、通道间耦合对幅相测试精度的影响。仿真结果显示，当采用非正交码时，测试设备不使用解相关算法无法达到预设的精度要求；使用解相关算法后，基于非正交码的幅相测试可以达到理论下界，在带内信噪比为10dB条件下，幅相测试精度为±01dB/1°，可以满足实际系统需求。

关键词: 卫星通信, 数字波束形成网络, 幅相测试, 非正交码, 多址干扰, 解相关算法

Abstract: Theapplicationofanamplitudeandphasemeasurementsystembasedonthespreadingcodesislimitedbytherequirementsofcodeorthogonality.Anamplitudephasemeasurementmethodfordigitalbeamformingnetworkbasedonnonorthogonalcodeswasproposedtoovercomethelimitation.Themainsourceoferrorsinthemeasurementsystemwithnonorthogonalcodeswasmultipleaccessinterference(MAI).Therefore,decorrelatingalgorithmwasproposedtosuppresstheMAIatthecostofincreasingthenoiseslightly.Theoreticalanalysisprovidedthetheorylowerboundoftheamplitudeandphasemeasurementandtheeffectofthesystemerrorandmutualcouplingonthemeasurementaccuracy.Simulationresultsdemonstratethattheaccuracyofthemeasurementsystemwithoutdecorrelatingalgorithmisunacceptable.However,theproposedmethodcansatisfytheaccuracyrequirementsof±01dBand±1degreeundertheconditionsthattheinbandsignaltonoiseratio(SNR)ishigherthan10dB.Moreover,thesimulationresultsareingoodagreementwiththoseoftheoreticalanalysis.

Key words: satellitecommunications, digitalbeamformingnetwork, amplitudephasemeasurement, nonorthogonalcodes, multipleaccessinterference, decorrelatingalgorithm