深空通信中的调制技术

本文在分析深空通信中选择调制方式因素的基础之上,简要介绍了深空通信中常用的调制方式,重点介绍了几种高带宽效率的调制方式,并对它们的占用带宽和误码率等性能进行了分析比较,为深空通信中调制方式的选择提供参考.     

基于深空通信的FQPSK调制性能分析与仿真

FQPSK调制已经被证实在AWGN信道中有很好的以牺牲较小的功率效率换取高带宽效率的性能。但深空信道却比AwGN信道复杂很多,天体公转运动时刻改变着通信受太阳闪烁影响的程度,从而使得深空信道特性随之成规律性变化。在研究这种变化的规律性的基础上,提出了可变Rician信道模型模拟深空信道,并对这种信道模型下FQPSK调制的性能进行仿真分析,以研究FQPSK在深空通信中的调制性能。仿真结果表明：在复杂的深空通信环境中,FQPSK不仅能保持高带宽效率,而且仍然具有较好的误码性能,有很好的应用前景。     

深空通信中新型脉冲位置调制技术研究

在深空激光通信中,脉冲位置调制(PPM)是一种常见的调制方式。而传统的多脉冲位置调制(MPPM)方式中每个信号块发送光脉冲的数目是固定的,随着深空探测技术的不断发展,对调制方式的要求也不断提高,需要对MPPM方式进行改进,因此,在MPPM方式基础上,提出了一种新的调制方案(n脉冲XPPM)以提高MPPM的误码率(SER)和带宽利用率。基于n脉冲XPPM的传输特性,推出其传输速率、所需功率和带宽以及SER的表达式,通过与传统的单脉冲位置调制(LPPM)和MPPM比较,得出在相同的平均功率情况下,n脉冲XPPM方法的SER比传统MPPM方法低得多,并且在传输速率以及所需带宽方面,n脉冲XPPM也优于其他两种PPM方式。室内仿真实验表明,在通信距离大约为4×1011 m的地球至火星深空通信系统中,采用n脉冲XPPM方式可以使系统的传输速率达到2.746 Mbit/s,带宽利用率也可达到85%左右。     

深空通信中的调制技术

阐述了深空通信中调制技术所存在的问题和当前的解决办法,介绍了国内外采用的几种调制技术,并对其性能进行了分析和比较,主要是功率谱密度的比较.最后提出了当前的研究重点.     

深空通信系列讲座之二 深空通信的现状与发展

本文首先给出了深空通信的基本概念和系统组成,然后对深空通信的特点进行了详细分析,并总结了其中的关键技术,简单介绍了部分典型探测器的测控通信系统,最后指出了深空通信的发展趋势。     

深空通信系列讲座之九深空通信中的路由算法研究

本文对深空通信中的路由算法进行了研究.首先分析了深空通信的特点,标准的地面路由算法不适用于以间歇连接和大延迟为特征的深空通信环境.因此,为了实现深空组网通信,必须建立适合于深空通信的路由算法.最后,介绍了容延迟网络(DTN)路由算法的研究现状并对存在的问题进行了探讨.     

深空通信系统中的调制技术与信道模型仿真初探

发射机与接收机进行信号传播时,会面临非常复杂的传播环境,通常认为,自然界中,通信信道较为恶劣的一种为无线信道。无线信道的类型包含深空通信信道,其不仅具备一般共性特征,且具备自身独特的性质。设计无线通信系统过程中,无线信道会产生一定的制约,因此,有必要分析信道特性。本文中首先介绍了深空通信系统,接着分析了连续相位调制技术的调制及解调原理,最后利用该调制技术,完成信道模型仿真系统的搭建与实现。     

深空通信Ka频段数传发射机基带电路单元实现

基于Xilinx FPGA电路的全数字化设计方案,研制完成适用于深空通信下行链路Ka频 段发射机中基带数据编码调制一体化电路单元。参照CCSDS（Consultative Committee for Space Data Systems）相关深空通信建议标准,电路单元实现了按码速率的变化灵活选择调 制方式的工作模式,利用外部控制指令,完成码速率16 bit/s～20 kbit/s、20～ 200 kbit/s、200 kbit/s～2 Mbit/s分段分别选择PCM/BPSK/PM、N RZ/BPSK和SRRC-QPSK数据调制方式 。在X频段的测试结果表明,BPSK和SRRC-QPSK幅度误差和相位不平衡分别小于3.1%和1.7° ,符合CCSDS关于深空通信的建议标准。电路单元满足深空通信工程应用需求。     

深空通信特点与关键技术分析

在讨论深空通信相关基本概念的基础上,对深空通信的特点进行了分析,并对适应于这些特点所涉及的关键技术进行了研究。着重阐述了阵列天线技术、高效调制解调技术、信道编码和传输层协议技术、信源编码和数据压缩技术、通信协议等技术的相关内容。研究认为,深空通信对我国航天事业的发展有着关键作用,将是今后通信技术的一个热点研究领域,并有可能带来新的技术上的突破。     

深空通信中结合位置与相位信息的调制方法

随着人类空间探测的距离越来越远, 传统的相移键控(Phase-Shift Keying, PSK)调制信息传输方式面临着发端功率受限、收端解调门限高的挑战.结合远距离光学通信中常用的位置调制, 提出了一种深空通信中基于位置信息的PSK调制方法, 并给出了收发机的实现框图.理论分析与仿真结果均表明, 该调制方法与传统PSK调制相比具有解调门限低的特点, 同等发射功率下, 可为深空通信带来更远的传输距离以及更好的传输质量.     

深空测控通信技术研究

本文首先分析了深空测控通信中面临的信号损耗、时延以及难以实现高精度连续测轨等问题;介绍了美国深空测控通信网的地理分布、组成部分及使用设备,研究了美国深空网在信号覆盖、遥控能力、遥测能力及轨道测量方面的技术特点,总结了深空网的发展方向。     

通信新技术解决深空通信问题研究

随着探测技术的不断发展,深空探测距离越来越远,深空通信面临的问题越来越突出。分析了利用激光通信技术和天线组阵技术解决深空通信中的路径损失问题,利用行星际网络解决深空通信的断续通信问题,利用量子通信解决深空通信的大时延问题,通过对通信新技术的研究能够充分解决深空通信面临的问题,进一步提高深空通信系统保障深空探测的能力。     

深空通信中的路由算法研究

本文对深空通信中的路由算法进行了研究．首先分析了深空通信的特点标准的地面路由算法不适用于以间歇连接和大延迟为特征的深空通信环境．因此，为了实现深空组网通信．必须建立适合于深空通信的路由算法．最后．介绍了容延迟网结（DTN）路由算法的研究现状并对存在的问题进行了探讨．     

深空通信的现状与发展

本文首先给出了深空通信的基本概念和系统组成．然后对深空通信的特点进行了详细分析．并总结了其中的关键技术．简单介绍了部分典型探测器的测控通信系统．最后指出了深空通信的发展趋势。     

深空通信中的信道编码技术

本文首先介绍了深空通信中信道编码的发展和应用概况．然后详细给出了Turbo码和LDPC码的编译码原理及其应用于深空通信中时的编码规范．并对它们的误码率性能进行了仿真。     

深空通信中容迟容断网络协议体系应用研究

针对深空通信面临的各种问题,对当前深空通信中常用的三种网络协议体系进行了简要介绍,并在此基础上对比三者优缺点,提出其各自的适应场景;阐述了未来深空通信网络面临的困难与挑战;剖析容迟容断网络体系架构,并介绍了DTN网络应用研究进展;列举深空通信网络DTN协议体系中的关键技术,例举在深空环境中使用DTN协议体系进行通信时面临的诸多问题,并展望未来深空通信中DTN的应用前景。     

深空通信网络协议的发展与展望

分析了发展深空通信网络的需求,结合深空通信网络的特点,对深空通信网络协议体系和路由策略等的技术现状进行了综述,对其中的关键技术进行了分析,并对深空通信网络的未来发展进行了展望。     

深空微波激光通信一体化技术现状及关键技术

深空飞行平台促进了深空微波激光通信一体化技术的快速发展,但受空间搭载条件的限制,深空飞行平台对通信载荷的集成化和综合化的需求愈加明显。综述了国内外深空微波激光通信一体化技术的发展现状,分析了深空微波激光通信一体化技术涉及的主要关键问题,指出了微波激光通信一体化技术的发展趋势。     

深空通信中的喷泉编译码技术

针对深空通信长时延、误码率和丢包率大、上下行链路带宽不对称和链路易中断等特点,提出利用喷泉码的编译码技术解决上述问题。阐述了喷泉码的编译原理、类型、典型应用、关键技术,并提出利用喷泉码不需要反馈的思想,将喷泉编码与深空通信中的协议技术相结合,以简化协议,减少确认-重传过程,缩短长距离文件传输时延,增大系统的吞吐量。     

走向深空--测控通信的发展方向

介绍了深空测控通信的基本技术问题,分析了深空测控通信的特点,对其前沿技术进行了探讨,包括极微弱信号的接收技术、超低噪声接收技术、巨型波导波束天线及其组阵技术、极低码速率数传、极窄带锁相接收、极限纠错编码、深空定轨、深空应答机、站间联结干涉仪、超高稳定原子钟、工作频段向Ka和光通信频段发展等。