"衛(wèi)星通信系統(tǒng)由于其覆蓋范圍廣、不受地理?xiàng)l件限制等特點(diǎn)，近年來(lái)廣受關(guān)注，它實(shí)現(xiàn)了全球通信，已經(jīng)成為5G通信系統(tǒng)的重要組成部分。將衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái)形成星地融合網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為衛(wèi)星通信系統(tǒng)研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。星地融合網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)與地面通信網(wǎng)絡(luò)之間的相互連通，可以實(shí)時(shí)獲取、傳輸和處理星地信息。星地融合網(wǎng)絡(luò)在保證通信質(zhì)量的前提下，其帶寬、功率損耗、頻譜利用率以及提供綜合業(yè)務(wù)上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，愈發(fā)地成為關(guān)注的重點(diǎn)。
本文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)具體如下：
（1）同頻干擾下的雙跳衛(wèi)星中繼傳輸策略與性能分析。針對(duì)同頻干擾下的衛(wèi)星中繼網(wǎng)絡(luò)，考慮衛(wèi)星中繼受到來(lái)自于地面的同頻干擾，衛(wèi)星用戶受到來(lái)自于地面的同頻干擾和系統(tǒng)硬件非理想所引起的損傷噪聲，提出了非理想硬件和同頻干擾下基于最大比合并和最大比接收策略的傳輸方法，推導(dǎo)了相應(yīng)的中斷概率和吞吐量的表達(dá)式。
（2）星地融合網(wǎng)絡(luò)中的中繼選擇策略與性能分析。針對(duì)星地融合多中繼網(wǎng)絡(luò)，在考慮系統(tǒng)損傷噪聲的基礎(chǔ)上，首先提出了存在多個(gè)地面中繼時(shí)基于門(mén)限的中繼選擇策略，并在此策略的基礎(chǔ)上得到了系統(tǒng)中斷概率和吞吐量的準(zhǔn)確閉式表達(dá)式和漸近解表達(dá)式。進(jìn)一步，得到了基于中繼選擇策略下的系統(tǒng)分集增益和陣列增益。
（3）基于雙向中繼機(jī)會(huì)調(diào)度的星地融合傳輸策略與性能分析。針對(duì)存在多個(gè)雙向地面中繼的星地融合網(wǎng)絡(luò)，首先采用機(jī)會(huì)中繼選擇策略得到了放大轉(zhuǎn)發(fā)和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議下的系統(tǒng)中斷概率和吞吐量的準(zhǔn)確閉式表達(dá)式和高信噪比下的漸進(jìn)解表達(dá)式；進(jìn)一步分析了系統(tǒng)分集增益和陣列增益。
（4）基于認(rèn)知中繼的星地融合網(wǎng)絡(luò)協(xié)作傳輸策略與性能分析。針對(duì)認(rèn)知條件下的星地融合網(wǎng)絡(luò)，提出了一種多主用戶星地融合認(rèn)知協(xié)同傳輸模型，并考慮損傷噪聲和非理想信道狀態(tài)信息。首先在聯(lián)合考慮地面次級(jí)用戶最大發(fā)射功率以及主衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)干擾溫度條件限制下，推導(dǎo)出了地面次級(jí)用戶中斷概率和吞吐量的準(zhǔn)確閉式表達(dá)式和高信噪比下的漸進(jìn)表達(dá)式。進(jìn)一步分析了地面次級(jí)用戶所能獲得的分集增益和陣列增益。
（5）星地融合網(wǎng)絡(luò)中的安全協(xié)作傳輸策略與性能分析。針對(duì)存在竊聽(tīng)者的星地融合網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)考慮多個(gè)中繼、多個(gè)主用戶和多個(gè)竊聽(tīng)者，首先提出了一種結(jié)合解碼中繼的聯(lián)合中繼和用戶調(diào)度策略。在考慮竊聽(tīng)者協(xié)作竊聽(tīng)和非協(xié)作竊聽(tīng)兩種場(chǎng)景的基礎(chǔ)上，分別推導(dǎo)出系統(tǒng)安全性能的準(zhǔn)確閉式表達(dá)式和高信噪比下的漸進(jìn)表達(dá)式。"