LEO卫星信道多普勒频移估计与补偿

为削弱LEO卫星信道的时间选择性衰落,提出了一种多普勒频移估计与补偿方法。基于差分相关检测器,从中频信号提取下行信号中的多普勒频移信息,然后利用A/D和DSP进行相应地采集与处理。用得到的多普勒频移估计实时调节接收机本振频率,实现对下行信号的多普勒频移补偿,同时计算出上行多普勒频移并进行补偿。该方法无需符号同步,特别适合于超过符号速率的多普勒频移估计。     

星间激光时频传递系统中的多普勒频移补偿技术

为了减少星间激光时频传输过程中的多普勒频移并提高星间通信的可靠性,提出了一种多普勒频移补偿技术。首先,对多普勒频移进行了理论分析和仿真,得到了两卫星在24 h通信中断前传输激光光学频率所产生的多普勒频移;然后,设计了一个多普勒频移补偿系统用于星间激光多普勒频移补偿。仿真结果表明：该系统能在约15个控制周期内完成多普勒频移补偿,使得补偿后的多普勒频移小于8 kHz,比未补偿的情况改善了6个数量级。     

针对低轨卫星移动通信终端的无源定位技术

针对低轨卫星移动通信地面终端的无源定位问题,结合低轨卫星移动通信系统的特点,提出了基于地面通信终端"多普勒频移预补偿机制"的无源定位技术,通过多普勒频移的目标位置分布曲线结合测向方位进行位置解算,从而可直接单站实现对地面终端的快速无源定位.仿真实验结果表明,定位系统复杂度低,解算速度快,定位误差在合理范围内,对于地面终...     

用DDS+PLL实现多普勒频移补偿

在低轨道卫星(LEO)通信链路中,由于星地之间相对运动速度较快而存在较大的多普勒频移,为了保证通信质量,必须对多普勒频移进行补偿。基于DDS+PLL技术实现对多普勒频移补偿的方法是一种开环控制方式,这种方法结合了DDS的频率分辨率高和频率捷变速率快等优点,以及PLL具有的窄带滤波跟踪特性。分析了DDS频率阶跃对于PLL输出响应的瞬态影响,并且给出了相应的改善方法。该技术已经在工程中得到应用和验证。     

GEO与LEO间激光通信轨道特性仿真

为了优化GEO与LEO间激光通信系统的性能,建立了卫星通信轨道特性仿真模型。通过对一年内卫星数据的分析可知,卫星通信终端间的多普勒频移变化范围约为5109 Hz,可以使用多普勒频移补偿方法减少GEO与LEO之间的多普勒频移影响。对于相干通信,终端必须进行频移补偿;提前量角的范围大于激光束散角,因此终端需要进行提前量补偿,激光通信系统可根据提前量角对视轴进行提前修正,以减少相对速度对激光通信的影响;太阳干扰和地球遮挡的时间较长,应该进行卫星组网以改善可通率,在通信过程中应根据通信终端时间,优化两个通信终端的工作流程;GEO和LEO终端的视轴变化情况不同,因此应该为卫星设计不同结构。     

GPS系统多普勒频移估算的研究

在GPS导航定位系统中,多普勒频率偏移直接影响接收机性能。为了克服多普勒频率偏移的影响,提高接收机的GPS信号捕获速度,对多普勒频移估计算法进行了研究。推导了导航卫星运行参数的数学模型,给出多普勒频移估算的数学模型,对导航卫星运行参数及多普勒频移特性进行了MATLAB仿真。结果表明,卫星与接收机之间的相对位置对信号的多普勒频移特性有着较强的影响。仿真结果可以为多普勒频移的估计和补偿提供先验信息。     

π/4-DQPSK信号的多普勒频移快捕和跟踪

提出了一种适用于数字卫星移动突发通信系统的多普勒频移快捕和跟踪方法。该方法根据突发通信时帧结构的特点,利用独特码的调制输出进行多普勒频移的快捕,并根据π/4-DQPSK信号的特点,采用判决反馈PLL环跟踪多普勒频移的变化。仿真结果表明,采用该方法的解调器误比特率Pb与成形滤波器的滚降系数α无关。多普勒频移在-Rs/2~Rs/2范围内变化时,对解调器的误比特率Pb没有影响。     

低轨非同步卫星的多普勒频移分析

在低轨非同步卫星通信中,地面站与绕地球旋转的低轨卫星存在径向的相对运动,接收信号频率会与原信号频率发生偏移,产生多普勒效应。由卫星轨道参数和地面站最大可视仰角可以得到低轨卫星的多普勒频移计算公式。通过对连续四轨STK(卫星工具包)仿真数据和多普勒频移公式计算值的对比,得到多普勒频移及其变化率的相关曲线图,可为低轨非同步卫星的多普勒频移提供估算与补偿依据,以确保卫星通信的质量。     

GMSK信号的多普勒频移快捕和跟踪

GMSK信号具有良好的频谱和功率特性,特别适用于功率受限和信道存在非线性、衰落以及多普勒频移的数字卫星移动突发通信系统。本文提出了一种GMSK信号的多普勒频移快捕和跟踪方法。该方法根据突发通信时帧结构的特点,采用独特码和FFT并行处理信号能量检测、帧同步检测和多普勒频移快捕,并采用判决反馈PLL环跟踪多普勒频移的变化。仿真结果表明,多普勒频移在-Rb／2～Rb/2范围内变化时,与理论值相比,采用该方法的准相干解调器误比特率Pb 性能恶化仅为0．3dB。在信息速率Rb=9．6kbps时,多普勒频移速率可达4000Hz／s。     

遥测信号检测中多普勒影响及其补偿研究

采用帧头相关法可实现航天测控中低信噪比遥测信号检测,但目标的高动态特性将降低相关积累增益。为了解决遥测信号相关检测中多普勒频移补偿的难题,介绍了帧头相关检测的实现方法,分析了多普勒频移对检测峰值的影响,在对比多种补偿方法的条件下,提出了多路补偿的方案。仿真结果表明:所提方法能实现在低信噪比、高动态条件下调频遥测信号的多普勒频移补偿。     

TDMA卫星通信系统中多普勒效应的分析及解决

本文提出了多普勒速率偏移的概念，将多普勒频移的量转化为多普勒速率偏移，从而建立了研究多普勒效应对ＴＤＭＡ卫星通信系统接口影响的分析方法，另外文中还提出了解决多普勒效应的转切换方法。     

基于5G技术的低轨卫星物联网技术

基于5G技术的低轨卫星物联网融合了地面5G技术灵活有效与低轨卫星网络广域覆盖的优势,是实现全球海量物联终端广域连续性泛在接入的必然选择。针对地面5G技术与低轨卫星物联网的融合,对低轨卫星物联网的组成和演进进行了全面概述,论述了技术体制的发展方向;针对低轨卫星物联网信道特性,对多普勒频移补偿技术、低轨卫星长时延信道补偿、卫星物联网随机接入等保证传输时效性和可靠性必须要解决的关键技术进行了适应性分析和设计,为未来低轨卫星物联网的发展提供支撑。     

Synchronization of remote digital clusters via satellite for ISDN

Presently, there are several countries in the process of converting their national communication system to an integrated digital communication system and eventually, to an integrated services digital network (ISDN). In some developing nations, where a satellite is used for long-haul transmission to remote and isolated areas, and where there is no terrestrial connection to those areas, the question has been raised whether the satellite can remain a part of such a network, and if so, can it be used to synchronize the remote digital clusters. The matter of concern is the satellite's residual motion. The residual relative motion between the satellite and a ground station produces doppler and therefore, frequency shifts which may cause loss of information, the amount of doppler or carrier frequency shift is location dependent, in general it increases with station latitude and satellite inclination. However, for a given geographic area and a given accuracy in satellite station keeping, it can be shown that satellite links can provide network synchronization to remote digital clusters within the slip rate requirements of a domestic integrated services digital network. In order to permit a less stringent orbit maintenance, or to include earth-stations of higher geographical latitudes, it is practical to include doppler buffers as part of the satellite earth-station equipment.     

卫星通信中多普勒频偏的预校正

在低轨道卫星通信中，由于多普勒效应,无线电信号会产生频率偏移现象，这为接收机设计带来了一定的困难。一种新方法可用于消除多普勒频偏的影响：根据卫星与地面接收站之间的相对位置和速度，可预先计算出信号的多普勒频偏。据此实时地修正接收机中数字频率合成器输出的本振频率,以达到消除多普勒频偏的目的。     

数字频率合成技术在地球站中的应用

数字分频式微波频率合成器,具有结构简单,造价低,良好的低相嗓特性等优点,因而被通信卫星地球站所广泛采用。论述了数字分频式频率合成技术在工星通信地球站中的应用,提出了采用高度集成锁相环器件:PE3336设计一种低相噪特性的微波数字频率源的工程实例,并将之用于某通信卫星转发器地球站设备中。     

时变多普勒频移直扩信号的检测方法

针对时变多普勒频移影响直接序列扩频信号相关性,导致常规检测方法失效的问题,分析了时变多普勒频移对相关峰值的影响,仿真了多普勒频移变化率与相关峰值间的关系。利用短时间内多普勒频移变化很小的特点,设计了利用后一时段载波将前一时段信号下变频,从而克服多普勒频移对相关峰值影响的方案,并利用高阶累积量提取信号周期特征完成了信号检测。仿真了新方法在时变多普勒频移情况下不同信噪比时的检测概率。理论分析和仿真表明该方法计算量小、检测概率高、适应范围广。     

基于GPS照射源的天地双基地雷达探测系统

研究了GPS卫星作为照射源,接收机在地面的天地收发分置的双基地雷达探测系统.该系统通过测量目标双基地距离和与目标双基地多普勒频率来实现对目标的探测.通过对回波信号进行多普勒补偿之后再进行相干积累和非相干积累,获得较大的处理增益,从而实现对微弱目标信号的检测.     

DRM外辐射源雷达多普勒扩展杂波抑制算法研究

数字调幅广播(DRM)外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题,其中不仅包含静止地面散射物引起的无多普勒频移多径杂波,还有经运动海面等散射引起的具有多普勒频移扩展的多径杂波。扩展相消杂波抑制类(ECA)算法常被用于无源雷达杂波抑制,但均仅针对无多普勒频移的多径杂波。文中建立了考虑多普勒频移扩展杂波的该无源雷达信号模型,结合信号波形特点提出了载波域ECA算法(ECA-C)的扩展算法,深入分析了扩展ECA-C算法的多径杂波抑制机理。该方法通过对各载波信号组成进行分析,构造相应的杂波子空间,利用子空间正交投影可同时对静止的和具有多普勒频移的多径杂波进行抑制,提高了系统的杂波抑制能力,进而改善了弱目标检测能力。理论分析和实测数据处理结果表明了该算法的优越性。