[发明专利]基于低轨卫星编队星地MIMO的通信阵列参数优化方法

摘要

本发明提出了一种基于低轨卫星编队星地MIMO的通信阵列参数优化方法，考虑星地链路为视距链路，通过调整地面阵参数来满足卫星编队视距星地MIMO系统子信道正交，能使系统信道容量维持在最优状态，避免了因为低轨卫星编队运动使收发天线位置关系变化使子信道相关性增大，导致信道容量急剧下降的情况。通过仿真可知，应用调整方案能使系统性能稳定，信道容量有较大提升，即使引入较大误差后，系统性能下降不明显。说明此方案有一定的实用价值。

主权项

1.一种基于低轨卫星编队星地MIMO的通信阵列参数优化方法，应用于低轨卫星编队星地MIMO通信系统，所述卫星编队包括至少两颗保持在同一轨道上的低轨卫星，地面站包括至少两个天线组成的天线阵；其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1：根据所述卫星编队的卫星轨道数据以及地面站的位置数据，得到卫星与地面站的距离、方位角、仰角数据；步骤2：得到通信时间窗口[T0,T1]；步骤3：计算t时刻的卫星与地面站的距离变化数据R(t)、卫星天线阵的仰角变化数据θt，其中，t∈[T0,T1]；步骤4：根据R(t)、θt优化地面站天线阵列参数dr(t)，其中，所述地面站天线阵列参数dr(t)根据以下公式计算：其中，设定cosθr的值为0.1，λ为载波波长，θr为地面天线阵角度，dt为两颗卫星间隔距离，dr为地面接收天线间距。