中国空间科学技术 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (6): 170-183.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0101
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范子明1,2,闫毅1,*,范亚楠1,李雪1,姚秀娟1,高翔1
FAN Ziming1,2,YAN Yi1,*,FAN Yanan1,LI Xue1,YAO Xiujuan1,GAO Xiang1
摘要: 空间信道识别是非地面网络(Non-Terrestrial Networks, NTN)通信中的关键技术,为满足不同环境下的通信需求提供先验信息。由于长距离的卫星通信传播环境复杂且动态时变迅速,现有信道识别技术仅利用幅度特征难以精确识别NTN信道类型,导致识别准确率低下。针对此问题,提出了基于信道冲激响应复信号的级联融合卷积网络(Cascade Merge Convolutional Network, CMC-Net)的NTN信道识别方法。在不提升模型参数量的前提下,所提方法充分考虑了IQ两路独立与联合的空时特征,提升了NTN信道识别的性能和信息利用率。首先通过IQ融合卷积模块的一维卷积操作提取信道数据的单路局部空间特征,并通过连接层将两路特征融合,再经过级联卷积模块进一步的特征提取和压缩,随后利用时序分类模块进行全局时序特征提取,最终输出识别结果。仿真结果表明,与使用幅度特征的信道识别方法相比,使用信道IQ数据在CNN、CNNLSTM和MLP分类器的平均识别准确率分别高出0.99%、2.99%和8.25%;CMC-Net对NTN信道的平均识别准确率在0~20dB的信噪比范围内达到98.15%;在-20~20dB的信噪比范围内,平均识别准确率相比LSTM、CNN 、MLP和CNNLSTM分类器分别提高32.77%、4.07%、3.48%和1.26%。由此表明使用复数形式的信道冲激响应可有效提高NTN信道识别准确率,且所提的CMC-Net方法用更少的参数量实现了更准确的NTN信道识别,拓展了信道识别技术在卫星领域的应用。