朱倪瑶 张波

【摘要】    针对多波束技术为卫星通信系统带来更大用户容量，提升覆盖能力的同时，也面临波束控制难度高、资源浪费的问题。本文简要阐述了多波束天线的工作原理与波束调度方法，并基于深度学习分析了动态波束调度技术，在未考虑延时优化的前提下，利用线性规划得到适用稳态实践平均值的波束调度技术，希望提升一般波束调度方案适应环境动态变化的能力。

【关键词】    多波束天线    卫星通信系统    动态波束调度    深度学习

引言：

传统的固定多波束卫星通信系统普遍存在波束资源浪费问题，所以有必要对全域动态波束调度技术进行研究，以此大幅度提升系统的通信容量，满足地面用户对通信质量的需求，进而达到改善无线通信能力的目的，实现多波束卫星通信系统整体资源利用效率提升的目标。

一、多波束卫星通信系统研究

1.1多波束天线的工作原理

多波束天线中的每个天线均使用一个独立天线结构，卫星通信系统配置多波束天线之后，可具有较高的系统吞吐量、更加集中的波束能量，并且能够实现区域的全覆盖。多波束天线包括透镜、阵列等多种类型，其中，多波束透镜天线具有较强的功率放大能力与重构天线方向图的能力，适用于军事卫星。多波束阵列天线是指在直接辐射的基础上，通过增加一个反辐射面来提升资源利用效率，使得相位不同的电磁波信号叠加成特定天线方向图之后，向卫星空间发射相应的辐射单元，进而实现快速的波束跳变。……