通过分布式波束成形增强低轨卫星直连智能手机通信
信息论
2023-08-10 v1 网络与互联网体系结构
math.IT
摘要
随着卫星通信与火箭发射技术的成熟以及全球覆盖网络的需求，低地球轨道（LEO）卫星网络正快速发展。然而，当前卫星通信网络受限于有限的发射信号功率，需使用大尺寸、高能耗的地面终端以提供额外增益。本文提出一种称为分布式波束成形的新技术，以应对此类挑战并支持 LEO 卫星直连智能手机通信。所提分布式波束成形技术基于电磁波（EM）的叠加，旨在增强接收信号强度。此外，我们利用电磁波叠加提高链路预算，并给出由分布式天线阵列形成的覆盖方向图，其受阵列结构与发射机参数影响。另外，研究了多普勒频移与时间失配对分布式波束成形性能的影响。数值结果表明，接收功率的增强取决于各辐射波束所成夹角，最大可至波束数目的平方；即使用两颗卫星可获得最大 6 dB 增强，四颗卫星可获最大 12 dB 提升，这为未来卫星通信的分布式波束成形设计提供了明确指导。
引用
@article{arxiv.2308.05055,
title = {Enhancement of Direct LEO Satellite-to-Smartphone Communications by Distributed Beamforming},
author = {Zhuoao Xu and Gaojie Chen and Ryan Fernandez and Yue Gao and Rahim Tafazolli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.05055},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 14 figures, 2 tables