[发明专利]基于GPU的卫星天线多波束对地通信特性计算方法

权利要求书

1.一种基于GPU的卫星天线多波束对地通信特性计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，建立单波指向覆盖模型；

步骤S2，将所述单波指向覆盖模型分配到GPU的多线程中，同步计算多波束对地覆盖区；

步骤S3，建立天线方向图模型；

步骤S4，将所述多波束对地覆盖区划分为若干个网格点，建立计算每个网格点的C/I值计算模型；

步骤S5，将所述每个网格点的C/I值计算模型分配到GPU多线程中，同步并行计算多波束覆盖区中每个网格点的C/I值。

2.根据权利要求1所述的基于GPU的卫星天线多波束对地通信特性计算方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：

将所述单波指向覆盖模型分配到GPU的多线程中，给每个波束对地覆盖计算在GPU当中分配一个独立线程，一步并行计算所述多波束对地覆盖区，同时计算每个波束的覆盖区边界点集经纬度，以显示每个波束在地球上的覆盖区域。

3.根据权利要求2所述的基于GPU的卫星天线多波束对地通信特性计算方法，其特征在于，通过CUDA平台将所述单波指向覆盖模型分配到GPU的多个线程中。

4.根据权利要求2所述的基于GPU的卫星天线多波束对地通信特性计算方法，其特征在于，对于每个波束对地覆盖计算，需考虑方位俯仰角与地球遮挡因素。

5.根据权利要求1所述的基于GPU的卫星天线多波束对地通信特性计算方法，其特征在于，所述天线方向模型为：

其中，G(ψ)为当角度为ψ时，该方向上的增益，G_m为最大主瓣增益，ψ为偏离天线指向的角度，ψ₀为3dB波束宽度的半波束角，L_s为相对于峰值增益内旁瓣的增益，a为常值2.58，b为常值6.32，ψ₁为当第三个等式等于0dBi时的角度。

6.根据权利要求1所述的基于GPU的卫星天线多波束对地通信特性计算方法，其特征在于，所述步骤S4具体步骤为：

将所述多波束对地覆盖区划分为若干个网格点；

当计算预设点的C/I值时，通过所述天线方向图模型计算每个相同频率的波束在所述预设点处的增益值，将最大增益值的波束视为通信波束，其余视为干扰波束计算所述预设点的C/I值。