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Design and Implementation of Hybrid Light and Microwave Switches Based on Wavelength Selective Switch for Future Satellite Networks
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作者 Bin Wu Hongxi Yin +2 位作者 Anliang Liu Chang Liu Jingchao Wang 《Journal of Computer and Communications》 2016年第3期14-19,共6页
A hybrid switching node structure with light and microwave links is proposed, which is applicable to the future data relay satellite systems, aiming at the development trend of coexistence of light- link and microwave... A hybrid switching node structure with light and microwave links is proposed, which is applicable to the future data relay satellite systems, aiming at the development trend of coexistence of light- link and microwave-link in the future. An experimental system for the light and microwave hybrid switching node based on wavelength selective optical switches (WSS) and optical transceiver modules, is established. It is shown by our experiment that this hybrid switching node can realize the dynamic bandwidth allocation and wavelength routing while the bit error rate of light link is less than 10?12, which provides a method for solving the hybrid switching problem of light-link and microwave-link on the future data relay satellite systems. 展开更多
关键词 Light-link and microwave-link Data Relay Satellite WSS hybrid Switching
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基于激光微波混合星间链路的导航星座网络优化方法 被引量:2
2
作者 章可钦 林宝军 +2 位作者 刘迎春 董明佶 邵瑞强 《光通信技术》 2023年第4期62-66,共5页
为满足空天信息传输容量快速增长的需求,针对未来卫星高速率大带宽的发展趋势,提出了基于激光微波混合星间链路的北斗导航网络优化方法。分析了混合链路在星间链路测距能力、路由收敛效率,并进行了仿真,验证了协同测距、协同管理方法在... 为满足空天信息传输容量快速增长的需求,针对未来卫星高速率大带宽的发展趋势,提出了基于激光微波混合星间链路的北斗导航网络优化方法。分析了混合链路在星间链路测距能力、路由收敛效率,并进行了仿真,验证了协同测距、协同管理方法在提升混合网络效率中的有效性。仿真结果表明:Ka频段激光协同测距时间相较传统微波网络短,定位精度因子(PDOP)最高值由3.4降低至2.3;混合网络路由收敛速度较单激光网络快,由41 s降至15 s左右。 展开更多
关键词 星间链路 激光微波混合 导航星座 星座网络 网络优化
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中继卫星资源调度问题研究现状与展望 被引量:12
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作者 赵静 赵尚弘 +2 位作者 李勇军 王翔 赵卫虎 《电讯技术》 北大核心 2012年第11期1837-1843,共7页
随着跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)的发展以及中继应用需求的增加,其资源调度成为决定系统性能的关键因素之一。分析了包括描述方法、活动与资源、约束条件等在内的中继卫星资源调度问题基本内涵,研究了目前中继卫星资源调度的数学模... 随着跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)的发展以及中继应用需求的增加,其资源调度成为决定系统性能的关键因素之一。分析了包括描述方法、活动与资源、约束条件等在内的中继卫星资源调度问题基本内涵,研究了目前中继卫星资源调度的数学模型和实现算法,比较了不同数学模型和实现算法的优缺点。针对未来卫星激光和微波链路联合组网的发展趋势,提出了基于多终端-多节点及基于资源故障的激光/微波混合链路中继卫星资源调度的基本方法。 展开更多
关键词 数据中继卫星 资源调度 星间激光链路 微波 激光混合链路
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天基激光微波混合馈电传输策略与可用度分析 被引量:1
4
作者 李文屏 白鹤峰 +1 位作者 贾岱 邵富杰 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2022年第10期1007-1013,共7页
随着甚高通量卫星系统的快速发展,信息传输速率已经达到太比特量级,现有的卫星通信系统主要以微波链路传输为主,难以支撑将航天器采集的数据及时回传至地面网络,因此,激光微波混合链路卫星通信系统成为发展趋势,研究微波激光混合链路传... 随着甚高通量卫星系统的快速发展,信息传输速率已经达到太比特量级,现有的卫星通信系统主要以微波链路传输为主,难以支撑将航天器采集的数据及时回传至地面网络,因此,激光微波混合链路卫星通信系统成为发展趋势,研究微波激光混合链路传输的可用度成为关键问题。由于卫星通信系统可用度主要受卫星关口站所在当地天气因素的影响,卫星关口站建站位置的好坏直接决定了发送和接收卫星信号质量的好坏,同时也会影响资金投入以及安装、使用、维修是否方便等多个实际问题。文中根据实际应用需求,从自然因素和人为因素两方面对关口站选址进行了分析,并根据所选关口站站址,设计了各关口站所配置的链路功能,进而分析了激光微波混合馈电传输的链路可用度,为高速卫星通信系统关口站选址和馈电链路配置提供技术支撑。 展开更多
关键词 微波激光混合传输 链路可用度 关口站 选址
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卫星光通信与微波通信之转换技术研究 被引量:2
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作者 谭莹 艾勇 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2005年第5期15-16,共2页
卫星激光通信是解决星间通信"瓶颈"的最佳方法。介绍了卫星光通信网络与微波通信网络并网的背景及重要意义,分析了卫星光通信与微波通信相互转换的方法。
关键词 空间光通信 微波通信 调制
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基于遗传蚁群融合算法的混合链路中继卫星资源调度研究 被引量:8
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作者 邓博于 赵尚弘 +3 位作者 侯睿 赵卫虎 赵静 张曦文 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期2211-2217,共7页
针对遗传算法容易陷入局部最优和蚁群算法初始信息素匮乏的缺点,提出将遗传和蚁群融合算法应用于中继卫星系统的资源调度问题。通过改进蚁群算法信息素的定义,利用基于时间窗口序号编码思想,给出中继卫星资源调度约束条件与目标函数并... 针对遗传算法容易陷入局部最优和蚁群算法初始信息素匮乏的缺点,提出将遗传和蚁群融合算法应用于中继卫星系统的资源调度问题。通过改进蚁群算法信息素的定义,利用基于时间窗口序号编码思想,给出中继卫星资源调度约束条件与目标函数并建立数学模型。仿真分析了融合算法、标准遗传算法和改进蚁群算法的优化特性,结果表明融合算法是解决中继卫星调度问题的有效方法。 展开更多
关键词 星间激光通信 微波与激光混合链路 中继卫星系统 蚁群遗传融合算法 资源调度
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欧洲空间原子钟组ACES与超高精度时频传递技术新进展 被引量:11
7
作者 杨文可 孟文东 +4 位作者 韩文标 谢勇辉 任晓乾 胡小工 董文丽 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2016年第2期221-237,共17页
高精度时间频率的产生和超高精度时频信号的传递是现代物理学、天文学和计量科学的基础。空间原子钟组计划(Atomic Clock Ensemble in Space,ACES)是由欧洲空间局实施的基于国际空间站(International Space Station,ISS)微重力环境下的... 高精度时间频率的产生和超高精度时频信号的传递是现代物理学、天文学和计量科学的基础。空间原子钟组计划(Atomic Clock Ensemble in Space,ACES)是由欧洲空间局实施的基于国际空间站(International Space Station,ISS)微重力环境下的新型空间微波原子钟实验验证项目。概要介绍ACES项目基本情况,重点介绍ACES项目的主要科学和技术目标,围绕科学目标而形成的ACES组成结构,并梳理涉及的关键技术,特别介绍了ACES将应用的超高精度时频传递技术,为我国自主研究并实现相关空间时间频率系统及其应用提供参考。最后简述了我国正在建设的空间站时频系统主要情况和实施计划。 展开更多
关键词 空间原子钟组 超高精度时频传递 广义相对论 微波比对链路 激光比对链路
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面向空间信息网络的骨干接入一体化MEO卫星系统设计 被引量:5
8
作者 陈荷 乔洋 +1 位作者 陈晶 赵艳彬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期67-72,共6页
以我国空间信息的应用需求为牵引,设计了一种系统管理简单、成本可控的空间光网络系统。该系统利用MEO卫星组成环形骨干光网络,兼顾微波接入功能,实现骨干接入一体化、激光微波混合化的空间信息网络系统,并对系统覆盖能力进行了仿真,同... 以我国空间信息的应用需求为牵引,设计了一种系统管理简单、成本可控的空间光网络系统。该系统利用MEO卫星组成环形骨干光网络,兼顾微波接入功能,实现骨干接入一体化、激光微波混合化的空间信息网络系统,并对系统覆盖能力进行了仿真,同时结合GEO中继系统和LEO卫星系统的特点,提出分步建设思想,最终实现全球信息传输和应用的空间信息网络系统。 展开更多
关键词 空间信息网络 中轨卫星 微波激光混合网
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Recent advances in microwave photonics 被引量:8
9
作者 Ming LI Ninghua ZHU 《Frontiers of Optoelectronics》 CSCD 2016年第2期160-185,共26页
Microwave photonics (MWP) is an interdisci- plinary field that combines two different areas of microwave engineering and photonics. It has several key features by transferring signals between the optical domain and ... Microwave photonics (MWP) is an interdisci- plinary field that combines two different areas of microwave engineering and photonics. It has several key features by transferring signals between the optical domain and microwave domain, which leads to the advantages of broad operation bandwidth for generation, processing and distribution of microwave signals and high resolution for optical spectrum measurement. In this paper, we comprehensively review past and current status of MWP in China by introducing the representative works from most of the active MWP research groups. Future prospective is also discussed fi'om the national strategy to key enabling technology that we have developed. 展开更多
关键词 microwave photonics (MWP) integratedmicrowave photonics (IMWP) optical analog device andsystem direct modulation laser radio over fiber phasestabilized analog optical link optoelectronic oscillators(OEOs) microwave photonics filter (MPF) arbitrarywaveform generation (AWG) optical phase locked looping(OPLL) microwave photonics front-ends (MWP-FE) optical vector network analyzer
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星间链路技术研究现状及关键技术分析 被引量:13
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作者 刘向南 赵卓 +2 位作者 李晓亮 冷涛 谌明 《遥测遥控》 2019年第4期1-9,共9页
星间链路作为联通航天器的重要桥梁,是天基信息网络的重要组成部分。系统回顾星间链路技术的发展历程,总结星间链路的发展趋势及特点,分析发展星间链路应重点研究的关键技术,最后国外星间链路的发展经验,提出我国星间链路技术的发展建议。
关键词 星间链路 微波链路 激光链路 卫星通信 激光通信
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宽带大动态微波光子混合链路的优化研究
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作者 田中成 《半导体光电》 CAS 北大核心 2016年第5期725-730,共6页
典型的微波光子混合链路包含微波前端、纯光链路和后置微波放大,其动态范围、噪声系数等性能受到这三个环节的共同制约。首先建立了纯光链路的理论模型,并分析了其参数优化方法;然后将纯光链路在混合链路中等效为微波模型,利用微波级联... 典型的微波光子混合链路包含微波前端、纯光链路和后置微波放大,其动态范围、噪声系数等性能受到这三个环节的共同制约。首先建立了纯光链路的理论模型,并分析了其参数优化方法;然后将纯光链路在混合链路中等效为微波模型,利用微波级联理论分析了微波前端和后置微波放大的增益和三阶截交点对混合链路的动态范围、噪声系数的影响规律,进而得到微波光子混合链路的优化方法。 展开更多
关键词 微波光子混合链路 动态范围 噪声系数 增益 三阶截交点
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微波/光混合链路数据中继卫星系统资源调度算法 被引量:12
12
作者 赵静 赵卫虎 +3 位作者 李勇军 赵尚弘 韩磊 李轩 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期138-145,共8页
针对未来数据中继卫星系统中微波与激光链路并存的发展趋势,研究了微波/光混合链路的中继卫星系统资源调度问题。分析了混合链路在传输速率、链路建立及终端功耗等方面的特点,以多时间窗口、多种类型天线以及任务优先级为参量,以未调度... 针对未来数据中继卫星系统中微波与激光链路并存的发展趋势,研究了微波/光混合链路的中继卫星系统资源调度问题。分析了混合链路在传输速率、链路建立及终端功耗等方面的特点,以多时间窗口、多种类型天线以及任务优先级为参量,以未调度任务总权重、终端总功耗及调度完成时间为目标,建立多目标约束规划模型;提出基于模型分解的优化求解算法,将模型分解为任务调度子问题和优化求解子问题,任务调度子问题通过基于时间窗口更新的调度方法获得初始调度方案,优化求解子问题利用遗传算法对方案进行优化,获得最优调度结果;仿真结果中任务完成率为93.75%,调度任务的权值之和占总权值的96.96%。结果验证了该方法在描述求解具有多任务、多类型天线的微波/光混合链路中继卫星系统资源调度中的有效性。 展开更多
关键词 光通信 中继卫星 微波 光混合链路 资源调度 多目标优化 时间窗口更新
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微波与激光混合链路中继卫星动态调度快速启发式算法 被引量:7
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作者 赵卫虎 赵静 +3 位作者 赵尚弘 李勇军 韩磊 董毅 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期151-157,共7页
针对微波与激光混合链路中继卫星系统实际应用中的动态变化,分析了混合系统动态扰动条件,依据中继卫星资源调度动态调整原则,研究了混合系统动态资源调度策略。以最大化调度任务优先级之和,以及扰动发生后对初始方案扰动变化最小为目标... 针对微波与激光混合链路中继卫星系统实际应用中的动态变化,分析了混合系统动态扰动条件,依据中继卫星资源调度动态调整原则,研究了混合系统动态资源调度策略。以最大化调度任务优先级之和,以及扰动发生后对初始方案扰动变化最小为目标,建立了具有两级优化目标的混合系统动态调度模型。提出了动态插入快速启发式算法并对模型求解算法,算法包括直接插入任务操作、移动插入任务操作和删除插入任务操作。仿真结果表明与完全重调度的算法相比,动态插入算法的方案变化率平均降低了60.10%,且计算速度明显高于重新调度算法,能够有效解决混合链路中继卫星系统动态调度问题。 展开更多
关键词 光通信 微波与激光混合链路 中继卫星 动态调度 扰动 启发式算法
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基于改进小生境遗传算法的微波/光混合链路中继卫星资源调度方法 被引量:8
14
作者 赵静 赵卫虎 +4 位作者 李勇军 赵尚弘 王翔 韩磊 李轩 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期76-81,共6页
针对微波/光混合链路中继卫星系统多资源约束下的多目标综合调度问题,分析了微波与激光混合链路的主要特点和影响因素,建立了混合链路资源调度多目标约束规划模型;将小生境技术引入遗传算法,并设计了基于精英保留的选择机制和自适应的... 针对微波/光混合链路中继卫星系统多资源约束下的多目标综合调度问题,分析了微波与激光混合链路的主要特点和影响因素,建立了混合链路资源调度多目标约束规划模型;将小生境技术引入遗传算法,并设计了基于精英保留的选择机制和自适应的交叉、变异算子,提出了一种改进的小生境遗传算法对模型进行求解。所提算法可有效避免遗传算法局部优化能力差及容易陷入局部最优等缺陷,同时能够防止最优解的丢失,解决了混合链路多资源约束下的多目标综合调度问题。仿真结果表明,相对与传统的遗传算法,本文算法在保持种群多样性和求解全局最优解方面具有优势,有效解决微波/激光混合链路中继卫星系统的多目标综合调度问题。 展开更多
关键词 中继卫星 微波 光混合链路 资源调度 多目标优化 小生境遗传算法
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基于改进NSGA-Ⅱ算法的微波/光混合链路中继卫星多目标资源调度算法 被引量:8
15
作者 赵静 赵卫虎 +4 位作者 李勇军 赵尚弘 王翔 韩磊 李轩 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期136-143,共8页
针对未来数据中继卫星系统中微波与激光链路并存的发展趋势,研究了具有微波和激光混合链路的中继卫星系统资源调度问题。以可见时间窗口、任务优先级、终端功耗为约束条件,建立了微波/光混合链路中继卫星系统资源调度(ML-DRSSP)的多目... 针对未来数据中继卫星系统中微波与激光链路并存的发展趋势,研究了具有微波和激光混合链路的中继卫星系统资源调度问题。以可见时间窗口、任务优先级、终端功耗为约束条件,建立了微波/光混合链路中继卫星系统资源调度(ML-DRSSP)的多目标约束规划模型;通过设计自适应交叉、变异算子和基于精英保留的选择算子,改进了非支配排序遗传算法(MNSGA-Ⅱ)并对模型求解。以1颗中继星、4颗用户星、3种资源终端和不同任务规模为条件建立了仿真场景。仿真结果表明该算法在保持解多样性的同时使非劣解集尽可能接近问题的Pareto最优解集,因而能够有效解决具有多任务、多类型天线的ML-DRSSP。 展开更多
关键词 光计算 中继卫星 微波 光混合链路 资源调度 多目标优化 时间窗口更新
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多类扰动下微波与激光混合链路中继卫星动态调度问题研究 被引量:1
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作者 赵静 赵卫虎 +3 位作者 李勇军 赵尚弘 韩磊 李轩 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1494-1501,共8页
针对微波与激光混合链路中继卫星在执行初始调度方案过程中发生的各种动态扰动变化,分析研究各类扰动特点,把不同扰动下的动态问题归结为一类复杂约束下的任务插入问题。建立混合链路中继卫星动态调度问题的约束满足模型。提出基于启发... 针对微波与激光混合链路中继卫星在执行初始调度方案过程中发生的各种动态扰动变化,分析研究各类扰动特点,把不同扰动下的动态问题归结为一类复杂约束下的任务插入问题。建立混合链路中继卫星动态调度问题的约束满足模型。提出基于启发式信息的动态调度算法对模型进行求解,基于初始调度方案的优良特性,极大降低动态调度复杂性。仿真结果验证了模型和算法的可行性,能够有效解决微波与激光混合链路中继卫星动态调度问题,对解决实际问题具有一定理论意义和现实意义。 展开更多
关键词 微波与激光混合链路 中继卫星 动态调度 扰动 启发式算法
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基于微波光链路对激光器相对强度噪声的测量 被引量:1
17
作者 洪俊 张松华 +3 位作者 罗泽 李祖林 姚胜兴 郭健 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2015年第5期685-692,共8页
首次提出基于微波光链路来对激光器的相对强度噪声进行测量,并对其有效性进行了实验验证.激光器作为微波光链路的重要模块,其相对强度噪声对微波光链路的相位噪声影响较大,当单频点微波信号通过微波光链路后,其相位噪声会被该链路的噪... 首次提出基于微波光链路来对激光器的相对强度噪声进行测量,并对其有效性进行了实验验证.激光器作为微波光链路的重要模块,其相对强度噪声对微波光链路的相位噪声影响较大,当单频点微波信号通过微波光链路后,其相位噪声会被该链路的噪声污染,通过计算相位噪声的变化能有效评估激光器的相位噪声.相比传统测量方法而言,该方案能够避免光电器件近直流有色噪声对测量结果的干扰,实现精确测量的目的. 展开更多
关键词 微波光链路 激光器 相对强度噪声 单频 有色噪声
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直调与外调型微波光子链路线性度的实验研究 被引量:8
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作者 陈华 邹喜华 +1 位作者 于歌 卢冰 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期195-201,共7页
理论研究了直接调制与外调制模式下的微波光子链路的线性度,以直调激光器为核心器件的直接调制型短距离微波光子链路具有明显优势。着重开展实验研究,采集和分析两种调制模式下的信号,获得关键性能参数,包括链路损耗、线性动态范围(CDR... 理论研究了直接调制与外调制模式下的微波光子链路的线性度,以直调激光器为核心器件的直接调制型短距离微波光子链路具有明显优势。着重开展实验研究,采集和分析两种调制模式下的信号,获得关键性能参数,包括链路损耗、线性动态范围(CDR)和无杂散动态范围(SFDR)。比较了不同长度光纤传输下的动态范围,发现直接调制型微波光子链路经10 km光纤传输后性能显著下降。此外,纳入直调激光器线宽、啁啾因素,实验研究了不同长度光纤下色散的影响。结果显示,直接调制型短距离微波光子链路具有高线性度的优势。 展开更多
关键词 光通信 微波光子链路 线性度 直调激光器 外调制
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