CN108988935B - 非线性功放约束下的星地协同信号传输方法及装置 - Google Patents

非线性功放约束下的星地协同信号传输方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种非线性功放约束下的星地协同信号传输方法及装置，所述方法包括：获取功放的非线性模型参数；基于所述非线性模型参数，构建优化问题模型；计算所述优化问题模型的最优解，获取输入所述功放的最优输入信号；将所述最优输入信号输入至所述功放进行信号传输。本发明实施例提供的非线性功放约束下的星地协同信号传输方法及装置，根据功放的非线性模型参数构建优化问题模型，通过计算优化问题模型的最优解，获取输入功放的最优输入信号，针对功放存在非线性效应的情况下对卫星发射端的预编码方案进行了优化设计，在保证卫星用户通信速率的前提下，减少了卫星通信系统对地面蜂窝移动系统的干扰。

Description

非线性功放约束下的星地协同信号传输方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种非线性功放约束下的星地协同信号传输方法及装置。
背景技术
星地协同系统是指一种既有卫星和卫星用户，又有地面基站和地面用户，且卫星和地面基站能够相互协作、共同服务用户的通信系统。随着智能通讯设备的逐渐普及，卫星通信系统的带宽需要被扩展到更高的频段上用以提高通信速率。然而，带宽的扩展会使一部分频谱资源被卫星通信系统和地面上的蜂窝移动系统共同占用，从而引发了两系统间下行信号的干扰。
现有技术中，为了减少卫星通信系统对地面上的蜂窝移动系统的干扰，一般在卫星发射端采用多天线的设计架构，以降低信道间的相关性，并对卫星发射端的每一天线的射频功率放大器的输入信号进行预编码，从而消除或减弱卫星通信系统对地面上的蜂窝移动系统的干扰。
但是，对于采用了多天线架构的卫星，为了保证能量效率，发射端天线中的射频功率放大器(简称，“功放”)会工作在非线性区，因而会造成射频功率放大器的非线性效应，即射频功率放大器的输出信号相比于输入信号存在非线性失真。这种非线性失真会使现有技术中的预编码方案对干扰的抑制效果变差，甚至会加剧干扰的强度。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的非线性功放约束下的星地协同信号传输方法及装置。
为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种非线性功放约束下的星地协同信号传输方法，包括：
获取功放的非线性模型参数；
基于所述非线性模型参数，构建优化问题模型；
计算所述优化问题模型的最优解，获取输入所述功放的最优输入信号；
将所述最优输入信号输入至所述功放进行信号传输。
另一方面，本发明实施例提供一种非线性功放约束下的星地协同信号传输装置，包括：
获取模块，用于获取功放的非线性模型参数；
构建模块，用于基于所述非线性模型参数，构建优化问题模型；
计算模块，用于计算所述优化问题模型的最优解，获取输入所述功放的最优输入信号；
传输模块，用于将所述最优输入信号输入至所述功放进行信号传输。
再一方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：
存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述的方法。
又一方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。
本发明实施例提供的非线性功放约束下的星地协同信号传输方法及装置，根据功放的非线性模型参数构建优化问题模型，通过计算优化问题模型的最优解，获取输入功放的最优输入信号，针对功放存在非线性效应的情况下对卫星发射端的预编码方案进行了优化设计，在保证卫星用户通信速率的前提下，减少了卫星通信系统对地面蜂窝移动系统的干扰。
附图说明
图1为本发明实施例提供的非线性功放约束下的星地协同信号传输方法示意图；
图2为本发明实施例提供的卫星下行速率随干扰门限强度变化的仿真曲线示意图；
图3为本发明实施例提供的地面基站下行速率随干扰门限强度变化的仿真曲线示意图；
图4为本发明实施例提供的非线性功放约束下的星地协同信号传输装置示意图；
图5为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的非线性功放约束下的星地协同信号传输方法示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种非线性功放约束下的星地协同信号传输方法，其执行主体为非线性功放约束下的星地协同信号传输装置，该方法包括：
步骤S101、获取功放的非线性模型参数；
步骤S102、基于所述非线性模型参数，构建优化问题模型；
步骤S103、计算所述优化问题模型的最优解，获取输入所述功放的最优输入信号；
步骤S104、将所述最优输入信号输入至所述功放进行信号传输。
具体来说，对于采用了多天线架构的卫星，为了保证能量效率，发射端天线中的射频功率放大器(简称，“功放”)会工作在非线性区，因而会造成功放的非线性效应，即功放的输出信号相比于输入信号存在非线性失真。因而，若简单考虑功放的线性放大效应设计预编码向量，则会导致预编码方案对干扰的抑制效果变差，甚至会加剧干扰的强度。
因此，首先需要获取功放的非线性模型参数，对于自主设计的功放，可以通过多项式拟合等方法对功放进行仿真实验，获取功放的非线性模型以及模型参数；而对于第三方设计好的功放，则可通过参数说明直接获取功放的非线性模型以及模型参数。
然后，基于功放的非线性模型参数，构建优化问题模型，即将功放的非线性模型参数作为优化问题模型的一个因素进行考虑。
再通过计算优化问题模型的最优解，获取输入功放的最优输入信号，由于，优化问题模型考虑了功放的非线性效应，通过求解优化问题模型的最优解获取到输入功放的最优输入信号，能够消除或者减弱功放的非线性效应对预编码干扰消除方案的不利影响。
最后，将最优输入信号输入至功放进行放大，并将信号发射出去，实现信号的传输。
本发明实施例提供的非线性功放约束下的星地协同信号传输方法，根据功放的非线性模型参数构建优化问题模型，通过计算优化问题模型的最优解，获取输入功放的最优输入信号，针对功放存在非线性效应的情况下对卫星发射端的预编码方案进行了优化设计，在保证卫星用户通信速率的前提下，减少了卫星通信系统对地面蜂窝移动系统的干扰。
在上述实施例的基础上，进一步地，所述优化问题模型的目标为：最大化卫星用户的通信速率；
所述优化问题模型的约束条件为：
a、卫星用户接收到的信号强度小于预设干扰门限；
b、输入所述功放的输入信号的功率小于预设阈值；
c、输入所述功放的输入信号的幅度大于等于零。
具体来说，在基于非线性模型参数，构建优化问题模型时，首先要考虑不能因为预编码方案影响卫星用户的通信速率，然后又要考虑使卫星通信系统对蜂窝移动系统的干扰最小。
因此，构建的优化问题模型的目标是最大化卫星用户的通信速率，即，要保证卫星用户的通信速率，具体计算时，可以用卫星用户接收到的信号的信噪比SNR表征卫星用户的通信速率。
为了避免对蜂窝移动系统的干扰，需要设置不会对蜂窝移动系统用户造成干扰的预设干扰门限，即，只有满足卫星用户接收到的卫星信号的信号强度小于该预设干扰门限，才可视为不会对蜂窝移动系统用户造成干扰。
另外，功放的输入信号的功率也有上限，功放的输入信号的功率需要小于预设阈值，该预设值与卫星的天线数量有关。
同时，输入功放的输入信号的幅度大于等于零。
所以，优化问题模型的目标为：最大化卫星用户的通信速率。优化问题模型的约束条件包括：a、卫星用户接收到的信号强度小于预设干扰门限；b、输入所述功放的输入信号的功率小于预设阈值；c、输入所述功放的输入信号的幅度大于等于零。
本发明实施例提供的非线性功放约束下的星地协同信号传输方法，根据功放的非线性模型参数构建优化问题模型，通过计算优化问题模型的最优解，获取输入功放的最优输入信号，针对功放存在非线性效应的情况下对卫星发射端的预编码方案进行了优化设计，在保证卫星用户通信速率的前提下，减少了卫星通信系统对地面蜂窝移动系统的干扰。
在以上各实施例的基础上，进一步地，所述计算所述优化问题模型的最优解，获取输入所述功放的最优输入信号，具体包括：
计算所述优化问题模型，获取最优幅度和最优相位，所述最优幅度为输入所述功放的输入信号的幅度的最优值，所述最优相位为输入所述功放的输入信号的相位的最优值；
根据所述最优幅度和所述最优相位，确定输入所述功放的最优输入信号。
具体来说，在求解优化问题模型的最优解，得到输入功放的最优输入信号的过程中，需要分步骤求解。
首先，需要求解优化问题模型的最优解，获取最优幅度和最优相位，最优幅度为输入功放的输入信号的幅度的最优值，最优相位为输入功放的输入信号的相位的最优值；
然后，根据最优幅度和所述最优相位，确定输入功放的最优输入信号
本发明实施例提供的非线性功放约束下的星地协同信号传输方法，根据功放的非线性模型参数构建优化问题模型，通过计算优化问题模型的最优解，获取输入功放的最优输入信号，针对功放存在非线性效应的情况下对卫星发射端的预编码方案进行了优化设计，在保证卫星用户通信速率的前提下，减少了卫星通信系统对地面蜂窝移动系统的干扰。
在以上各实施例的基础上，进一步地，所述非线性模型参数为Saleh模型参数。
具体来说，功放的非线性模型优选地选择Saleh模型，以Saleh模型参数作为功放的非线性模型参数。
本发明实施例提供的非线性功放约束下的星地协同信号传输方法，根据功放的非线性模型参数构建优化问题模型，通过计算优化问题模型的最优解，获取输入功放的最优输入信号，针对功放存在非线性效应的情况下对卫星发射端的预编码方案进行了优化设计，在保证卫星用户通信速率的前提下，减少了卫星通信系统对地面蜂窝移动系统的干扰。
下面以一个具体的例子，详细说明本发明实施例的技术方案：
考虑仅有单用户的卫星通信系统，卫星的发射天线数为M，卫星信道向量为
Figure BDA0001772665500000061
干扰信道向量为
Figure BDA0001772665500000062
设卫星信道对蜂窝移动系统用户干扰的门限值为εs，即，限制卫星通信系统对蜂窝移动系统用户的干扰信号强度不超过εs。其中，功放的非线性效应用Saleh模型刻画，设第i个天线采用的功放的输入信号为
Figure BDA0001772665500000063
ri为输入信号的幅度，θi为输入信号的相位，输出信号为yi，则输入输出信号的关系为：
Figure BDA0001772665500000064
其中，αi、βi、αφi和βφi均为功放非线性模型的参数，只与功放本身的性能有关。
基于功放非线性模型的参数αi、βi、αφi和βφi，构建出的优化问题模型如下：
Figure BDA0001772665500000065
Figure BDA0001772665500000066
Figure BDA0001772665500000067
ri s≥0,i＝1,2,...,M (d)
其中，
Figure BDA0001772665500000071
为
Figure BDA0001772665500000072
的第i个分量，
Figure BDA0001772665500000073
为卫星信道向量，
Figure BDA0001772665500000074
为
Figure BDA0001772665500000075
的第i个分量，
Figure BDA0001772665500000076
为干扰信道向量，ri s为
Figure BDA0001772665500000077
的第i个分量，
Figure BDA0001772665500000078
为预编码幅度向量，
Figure BDA0001772665500000079
是噪声功率，M指卫星的天线数，公式(a)表示最大化卫星用户的SNR，相当于最大化通信速率，公式(b)表示对干扰的约束，公式(c)表示对卫星发射端输入功放的输入信息号功率的约束，公式(c)表示约束输入信号的幅度为正值。
求解上述优化问题模型的最优解的过程中，首先，采用迭代算法求解预编码向量的幅度，引入人为变量
Figure BDA00017726655000000710
之后利用人为变量求解预编码向量的幅度。
首先，设
Figure BDA00017726655000000711
的迭代初值为
Figure BDA00017726655000000712
以下述线性规划问题的最优解作为
Figure BDA00017726655000000713
的值：
Figure BDA00017726655000000714
Figure BDA00017726655000000715
其中，
Figure BDA00017726655000000716
Figure BDA00017726655000000717
Figure BDA00017726655000000718
和A均为中间变量，IM是指M*M的单位阵，M为卫星的发射天线数。
然后进行迭代运算，算法如下：
设迭代从k＝0步开始，步长为μ，令
Figure BDA00017726655000000719
其中，
Figure BDA00017726655000000720
当Gk＞M时，更新
Figure BDA00017726655000000721
并更新
Figure BDA00017726655000000722
k＝k+1，然后，退出循环。
其中，
Figure BDA00017726655000000723
指第k步迭代时向量
Figure BDA00017726655000000724
的值，
Figure BDA00017726655000000725
指
Figure BDA00017726655000000726
的第i个分量，M为卫星的发射天线数。gi(si)是si的函数，
Figure BDA00017726655000000727
是
Figure BDA00017726655000000728
的函数。
设退出循环后得到的向量为s*，因为迭代算法是基于对原始优化问题的求解，而求解方法实际上基于变量代换，
Figure BDA00017726655000000729
就是将
Figure BDA00017726655000000730
代换后的变量，
Figure BDA00017726655000000731
为预编码幅度向量，ri s为
Figure BDA00017726655000000732
的第i个分量，由此可计算得到最优的预编码幅度ri *，ri *的表达式如下：
Figure BDA0001772665500000081
经过上述迭代算法求解出预编码向量的幅度ri *后，则可得到相应的最优的预编码相位为θi *，θi *的表达式如下：
Figure BDA0001772665500000082
其中，
Figure BDA0001772665500000083
为卫星信道向量
Figure BDA0001772665500000084
的第i个分量，根据最优的预编码幅度ri *和最优的预编码相位为
Figure BDA0001772665500000085
即可得到输入卫星第i个天线中的功放的输入信号为
Figure BDA0001772665500000086
的表达式如下：
Figure BDA0001772665500000087
最终得到卫星的最优的预编码向量为
Figure BDA0001772665500000088
的表达式如下：
Figure BDA0001772665500000089
下面用具体的试验参数对本发明实施例中的方法进行仿真，并与现有技术中的方案的仿真效果进行对比，来说明本发明实施例的技术效果：
首先，将系统全部参数进行归一化。考虑卫星发射端天线的数量为16，即M＝16的情况，射频功放的非线性参数取卫星中射频功放的典型值αi＝1.9521，βi＝0.9527，αφi＝4.0033，βφi＝9.1040，i＝1,2,...,M，噪声功率为
Figure BDA00017726655000000810
在本方案中考察卫星系统和地面系统的下行速率与归一化干扰门限的关系，其中归一化干扰门限定义为η，η的表达式如下：
Figure BDA00017726655000000811
在仿真中η的取值范围是0dB到-20dB，图2为本发明实施例提供的卫星下行速率随干扰门限强度变化的仿真曲线示意图，图3为本发明实施例提供的地面基站下行速率随干扰门限强度变化的仿真曲线示意图，图2和图3中曲线上每个点为10次仿真的平均值。
对比图2和图3可知，相比于现有技术中的预编码方案以及不考虑功放非线性的干扰消除预编码方案，本发明实施例提出的方案在降低干扰强度的同时，减少了卫星用户通信速率的损失，这一结果反映了本发明实施例提出的方案的优越性。
图4为本发明实施例提供的非线性功放约束下的星地协同信号传输装置示意图，如图4所示，本发明实施例提供一种非线性功放约束下的星地协同信号传输装置，用于完成上述任一实施例中所述的方法，具体包括获取模块401、构建模块402、计算模块403和传输模块404，其中，
获取模块401用于获取功放的非线性模型参数；
构建模块402用于基于所述非线性模型参数，构建优化问题模型；
计算模块403用于计算所述优化问题模型的最优解，获取输入所述功放的最优输入信号；
传输模块404用于将所述最优输入信号输入至所述功放进行信号传输。
具体来说，对于采用了多天线架构的卫星，为了保证能量效率，发射端天线中的射频功率放大器(简称，“功放”)会工作在非线性区，因而会造成功放的非线性效应，即功放的输出信号相比于输入信号存在非线性失真。因而，若简单考虑功放的线性放大效应设计预编码向量，则会导致预编码方案对干扰的抑制效果变差，甚至会加剧干扰的强度。
因此，首先需要通过获取模块401获取功放的非线性模型参数，对于自主设计的功放，可以通过多项式拟合等方法对功放进行仿真实验，获取功放的非线性模型以及模型参数；而对于第三方设计好的功放，则可通过参数说明直接获取功放的非线性模型以及模型参数。
然后，通过构建模块402基于功放的非线性模型参数，构建优化问题模型，即将功放的非线性模型参数作为优化问题模型的一个因素进行考虑。
再通过计算模块403计算优化问题模型的最优解，获取输入功放的最优输入信号，由于，优化问题模型考虑了功放的非线性效应，通过求解优化问题模型的最优解获取到输入功放的最优输入信号，能够消除或者减弱功放的非线性效应对预编码干扰消除方案的不利影响。
最后，通过传输模块404将最优输入信号输入至功放进行放大，并将信号发射出去，实现信号的传输。
本发明实施例提供一种非线性功放约束下的星地协同信号传输装置，用于完成上述任一实施例中所述的方法，通过本实施例提供的装置完成上述某一实施例中所述的方法的具体步骤与上述相应实施例相同，此处不再赘述。
本发明实施例提供的非线性功放约束下的星地协同信号传输装置，根据功放的非线性模型参数构建优化问题模型，通过计算优化问题模型的最优解，获取输入功放的最优输入信号，针对功放存在非线性效应的情况下对卫星发射端的预编码方案进行了优化设计，在保证卫星用户通信速率的前提下，减少了卫星通信系统对地面蜂窝移动系统的干扰。
在上述实施例的基础上，进一步地，所述优化问题模型的目标为：最大化卫星用户的通信速率；
所述优化问题模型的约束条件为：
a、卫星用户接收到的信号强度小于预设干扰门限；
b、输入所述功放的输入信号的功率小于预设阈值；
c、输入所述功放的输入信号的幅度大于等于零。
具体来说，在基于非线性模型参数，构建优化问题模型时，首先要考虑不能因为预编码方案影响卫星用户的通信速率，然后又要考虑使卫星通信系统对蜂窝移动系统的干扰最小。
因此，构建的优化问题模型的目标是最大化卫星用户的通信速率，即，要保证卫星用户的通信速率，具体计算时，可以用卫星用户接收到的信号的信噪比SNR表征卫星用户的通信速率。
为了避免对蜂窝移动系统的干扰，需要设置不会对蜂窝移动系统用户造成干扰的预设干扰门限，即，只有满足卫星用户接收到的卫星信号的信号强度小于该预设干扰门限，才不会对蜂窝移动系统用户造成干扰。
另外，功放的输入信号的功率也有上限，功放的输入信号的功率需要小于预设阈值，该预设值与卫星的天线数量有关。
同时，输入功放的输入信号的幅度大于等于零。
所以，优化问题模型的目标为：最大化卫星用户的通信速率。优化问题模型的约束条件包括：a、卫星用户接收到的信号强度小于预设干扰门限；b、输入所述功放的输入信号的功率小于预设阈值；c、输入所述功放的输入信号的幅度大于等于零。
本发明实施例提供的非线性功放约束下的星地协同信号传输装置，根据功放的非线性模型参数构建优化问题模型，通过计算优化问题模型的最优解，获取输入功放的最优输入信号，针对功放存在非线性效应的情况下对卫星发射端的预编码方案进行了优化设计，在保证卫星用户通信速率的前提下，减少了卫星通信系统对地面蜂窝移动系统的干扰。
在以上各实施例的基础上，进一步地，所述计算所述优化问题模型的最优解，获取输入所述功放的最优输入信号，具体包括：
计算所述优化问题模型，获取最优幅度和最优相位，所述最优幅度为输入所述功放的输入信号的幅度的最优值，所述最优相位为输入所述功放的输入信号的相位的最优值；
根据所述最优幅度和所述最优相位，确定输入所述功放的最优输入信号。
具体来说，在求解优化问题模型的最优解，得到输入功放的最优输入信号的过程中，需要分步骤求解。
首先，需要求解优化问题模型的最优解，获取最优幅度和最优相位，最优幅度为输入功放的输入信号的幅度的最优值，最优相位为输入功放的输入信号的相位的最优值；
然后，根据最优幅度和所述最优相位，确定输入功放的最优输入信号
本发明实施例提供的非线性功放约束下的星地协同信号传输装置，根据功放的非线性模型参数构建优化问题模型，通过计算优化问题模型的最优解，获取输入功放的最优输入信号，针对功放存在非线性效应的情况下对卫星发射端的预编码方案进行了优化设计，在保证卫星用户通信速率的前提下，减少了卫星通信系统对地面蜂窝移动系统的干扰。
在以上各实施例的基础上，进一步地，所述非线性模型参数为Saleh模型参数。
具体来说，功放的非线性模型优选地选择Saleh模型，以Saleh模型参数作为功放的非线性模型参数。
本发明实施例提供的非线性功放约束下的星地协同信号传输装置，根据功放的非线性模型参数构建优化问题模型，通过计算优化问题模型的最优解，获取输入功放的最优输入信号，针对功放存在非线性效应的情况下对卫星发射端的预编码方案进行了优化设计，在保证卫星用户通信速率的前提下，减少了卫星通信系统对地面蜂窝移动系统的干扰。
图5为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图5所示，所述设备包括：处理器501、存储器502和总线503；
其中，处理器501和存储器502通过所述总线503完成相互间的通信；
处理器501用于调用存储器502中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：
获取功放的非线性模型参数；
基于所述非线性模型参数，构建优化问题模型；
计算所述优化问题模型的最优解，获取输入所述功放的最优输入信号；
将所述最优输入信号输入至所述功放进行信号传输。
本发明实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：
获取功放的非线性模型参数；
基于所述非线性模型参数，构建优化问题模型；
计算所述优化问题模型的最优解，获取输入所述功放的最优输入信号；
将所述最优输入信号输入至所述功放进行信号传输。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：
获取功放的非线性模型参数；
基于所述非线性模型参数，构建优化问题模型；
计算所述优化问题模型的最优解，获取输入所述功放的最优输入信号；
将所述最优输入信号输入至所述功放进行信号传输。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置及设备等实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种非线性功放约束下的星地协同信号传输方法，其特征在于，包括：
获取功放的非线性模型参数；
基于所述非线性模型参数，构建优化问题模型；
计算所述优化问题模型的最优解，获取输入所述功放的最优输入信号；
将所述最优输入信号输入至所述功放进行信号传输；
所述优化问题模型的目标为：最大化卫星用户的通信速率；
所述优化问题模型的约束条件为：
a、卫星用户接收到的信号强度小于预设干扰门限；
b、输入所述功放的输入信号的功率小于预设阈值；
c、输入所述功放的输入信号的幅度大于等于零。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述优化问题模型的最优解，获取输入所述功放的最优输入信号，具体包括：
计算所述优化问题模型，获取最优幅度和最优相位，所述最优幅度为输入所述功放的输入信号的幅度的最优值，所述最优相位为输入所述功放的输入信号的相位的最优值；
根据所述最优幅度和所述最优相位，确定输入所述功放的最优输入信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非线性模型参数为Saleh模型参数。
4.一种非线性功放约束下的星地协同信号传输装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取功放的非线性模型参数；
构建模块，用于基于所述非线性模型参数，构建优化问题模型；
计算模块，用于计算所述优化问题模型的最优解，获取输入所述功放的最优输入信号；
传输模块，用于将所述最优输入信号输入至所述功放进行信号传输；
所述优化问题模型的目标为：最大化卫星用户的通信速率；
所述优化问题模型的约束条件为：
a、卫星用户接收到的信号强度小于预设干扰门限；
b、输入所述功放的输入信号的功率小于预设阈值；
c、输入所述功放的输入信号的幅度大于等于零。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述计算所述优化问题模型的最优解，获取输入所述功放的最优输入信号，具体包括：
计算所述优化问题模型，获取最优幅度和最优相位，所述最优幅度为输入所述功放的输入信号的幅度的最优值，所述最优相位为输入所述功放的输入信号的相位的最优值；
根据所述最优幅度和所述最优相位，确定输入所述功放的最优输入信号。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述非线性模型参数为Saleh模型参数。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至3任一所述的方法。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一所述的方法。
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