面向 LEO 卫星通信的时空波束赋形
信号处理
2025-05-13 v1
摘要
由于稠密卫星星座，低 Earth 轨道（LEO）卫星通信中的跨波束干扰构成了重大挑战。为此，我们提出时空波束赋形（space-time beamforming）一种新范式，利用由到达角（AoA）和相对多普切频移唯一确定的时空信道向量，在移动卫星发射器和地面站用户之间进行波束赋形优化。我们提出了两种时空波束赋形技术：时空零强化（ST-ZF）和时空信噪比加泄漏比 maximization（ST-SLNR）。在部分连接干扰信道中，ST-ZF 相对于采用最大比传输波束赋形的传统干扰避免方法实现 3dB 的信噪比提升。此外，在一般干扰网络中，ST-SLNR 波束赋形显著提升了总谱率效率，超越了传统干扰管理方法。这些结果表明，时空波束赋形在提升谱率效率和抑制干扰方面对下一代 LEO 卫星网络具有有效性。
引用
@article{arxiv.2505.07547,
title = {Space-Time Beamforming for LEO Satellite Communications},
author = {Jungbin Yim and Jinseok Choi and Jeonghun Park and Ian P. Roberts and Namyoon Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.07547},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 10 figures