卫星移动通信系统多谱勒频移校正技术研究

文中提出了一种同步轨道卫星移动通信系统移动站校频的方法,分析了多谱勒频率校正原理,给出了普通移动终端适于大动态范围多谱勒频移变化的改造方案,验证了方案的可行性,并对结果做了分析和评述。     

低轨卫星导航系统多场景多普勒定位解算方法

低轨卫星及快速响应卫星非常适合作为导航源为地面用户提供独立于GNSS的导航定位服务,为了解决用户在不同低轨卫星可见数量条件下的连续定位解算问题,并避免传统伪距定位体制所需要解决的高精度星间时间同步问题,提出多种不同可见星数量条件下仅利用卫星多普勒观测信息的定位解算方法。仿真结果表明,该方法在大部分区域内都能够满足优于20 m的三维定位误差。     

卫星移动通信系统的频率同步技术

卫星移动通信系统是利用卫星作为中继,实现区域乃至全球范围的移动通信的系统.在系统通信过程中,一个很重要的方面是无线链路的频率同步.本文首先介绍了卫星移动通信系统及其频率偏差的原因,接着讨论了地面终端所采用的频率同步技术,同时还讨论了特殊的机载终端所采用的频率同步技术,最后总结了卫星移动通信系统的频率同步机制.     

中国低轨移动卫星通信系统星座设计

本文研究低轨移动卫星通信系统设计中的一个基本问题－－星座设计问题，并给邮了我国低圆轨道移动卫星通信系统的星座设计方案，该星座是以三个轨道平面组成的２４颗星系统，它的高度为１３２６ｋｍ，轨道参数由本文提出的优化算法进行设计，本文用统计的方法对我国低轨系统方案和Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ系统（２４颗星方案）的覆盖性能进行分析比较，结果表明本文提出的系统对我国的覆盖特性优于Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ系统，本文还对圆     

低轨卫星移动通信系统接入方案

在低轨卫星移动通信系统中,由于卫星和移动用户间的相对运动使得呼叫切换频繁发生.为了降低星间切换请求到达率,减小系统切换开销,本文在距离优先接入方案基础上进一步提出了两种接入策略:覆盖时间优先方案和仰角加权的覆盖时间优先方案.构造了非均匀分布全球话务密度模型.并参照某实际系统参数,对不同接入方案准则下的全球话务服务进行了系统仿真,得到了相应的系统性能参数.     

基于FPGA的无线移动通信系统多普勒补偿算法

利用FPGA对一种移动无线通信系统中的多普勒补偿算法进行了实现与验证。首先,对这种基于正交频分复用(OFDM)帧结构的多普勒补偿算法进行了简要介绍,该算法具有计算复杂度低、延时小、便于硬件实现的特点;然后,详细说明了该算法在实际硬件实现中各个模块的逻辑结构和工作流程;最后,将本文所实现的多普勒补偿算法模块应用到了实际的OFDM接收机中,通过硬件测试对算法和硬件实现的有效性进行了验证,并分析了算法的资源开销以及相比原算法的性能增益。     

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。     

移动通信多普勒频移与高铁覆盖技术

介绍多普勒频移实际是频谱扩展,等效为衰落信道,限制了低速率数据的传送。当今的2G与3G在列车时速不超过500km时均可以对抗多普勒频移,影响通信的主因是快速瑞利衰落。     

国际移动卫星通信系统中频率补偿技术

在国际移动卫星通信系统中,由于多普勒效应,无线电信号会产生频率偏移现象,卫星执行频率转换时也会产生误差,这样会对射频通信系统接收性能和频带资源利用产生很大的影响,如果不对频率进行修正,将极大地限制系统的应用范围。简要介绍了自动频率控制系统的基本原理,进而分析了基于国际移动卫星通信系统的自动频率控制的方式及其算法;通过预测的频偏值与固有谐振频率匹配,可以补偿和调节地面站上变频器和下变频器输出的载波频率。     

抗多普勒频偏的Ka波段CDMA卫星通信系统

提出了一种双信道的直扩CDMA系统,应用于低轨道卫星的Ka波段通信中。该系统的特点是完全消除了多普勒频偏的影响,不需要本地载波恢复电路,提高了传输率,减小了系统的复杂度。CDMA系统中的每路用户拥有I、Q两路信道,不同信道用正交的PN短码调制。不同用户间用不同的Walsh码来区分。接收端利用导频信号代替本地载波来解调,由于导频信号和用户信号在传播过程中遭受的多普勒频偏完全相同,因此可以完全消除多普勒的影响。     

Rain Attenuation and Doppler Shift Compensation for Satellite Communications

In high‐speed multimedia satellite communication systems, it is essential to provide high‐quality, economical services by using efficient transmission schemes which can overcome channel impairments appearing in the satellite link. This paper introduces techniques to compensate for rain attenuation and the Doppler shift in the satellite communication link. An adaptive transmission technique with a control algorithm to adaptively allocate transmission schemes is used as a countermeasure to rain attenuation. We introduce a new rain attenuation modeling technique for estimating system performance and propose a novel Doppler shift compensation algorithm with reduced hardware complexity. Extensive simulation results show that the proposed algorithm can provide greatly enhanced performance compared to conventional algorithms. Simulation software and hardware which incorporate the proposed techniques are also demonstrated.     

低轨卫星通信系统中的一种波束小区切换算法

针对低轨卫星移动通信系统中终端切换频繁,以及因邻区列表动态变化特性使得邻区测量存在较大不确定性的问题,提出了一种基于波束可视时间与接收信号强度的波束小区切换准则。推导了定向天线信号场值广播至地面的时变表达式,基于此预测切换触发时间,并进一步计算终端的邻区列表。根据波束可视时间与接收信号强度计算邻区的切换权重并进一步选择目标波束,针对重复切换的情形设置同一波束切换次数上限。仿真结果表明,该算法可以有效降低终端切换的频次并避免“乒乓切换”的发生,且终端纬度越高,算法效果越明显。     

卫星移动通信中利用Chirp信号进行时频同步的算法

卫星移动通信中信号受到多普勒效应和阴影衰落效应的影响,导致信号变化快且很微弱,对系统接收性能影响很大.提出一种用于卫星移动通信终端下行链路时频同步新算法.根据本地扫频信号与接收Chirp信号相关后峰值频率变化规律来进行定时捕获,同时实现了频偏估计.通过仿真和分析,给出了不同信噪比环境下,利用Chirp信号进行定时捕获和频偏估计的性能.结果表明,在阴影衰落导致的信噪比很低和高速移动导致的多普勒频偏的情况下,定时捕获性能优越,频偏估计性能很好地满足系统要求.     

自适应多普勒频移的二相码信号处理方法

针对二相编码脉冲压缩雷达的信号处理、航天测控系统接收机的解扩需求,在高动态大偏差多普勒频移的场景下,对载波频率搜索捕获的处理方法复杂、计算量较大、实时性较差等问题,本文提出了一种自适应多普勒频移的二相码信号处理方法,在单脉冲的脉内实时提取多普勒频移同相信号及正交信号的波形,并且生成4个片段信号,根据各信号之间固定的时序关系,去除多普勒频移对基带信号的调制,恢复原始基带信号,进而实现脉冲压缩及接收机解扩。MATLAB仿真验证了有效性和可行性。该方法实现简捷、计算量小、实时性好、硬件资源少,对现有相关信号处理领域有一定的指导意义。     

一种用于低速卫星通信系统的校频算法

提出一种适用于有广播信道的低速卫星通信系统校频算法。在该算法中,各地球站首先对接收网管广播信道的载波频差进行估计,然后在此基础上估计各站参考源频率及卫星转发器的本振频率,最后再根据估计结果对发射载波频率或收载波频率进行开环补偿,以实现通信信号的快速同步。数学分析和试用结果表明,该算法可以解决有广播信道的低速突发卫星信号的快捕问题。     

卫星移动通信系统星际路由算法的设计

本文提出了一种适合各种非静止轨道卫星移动通信系统的有效的星际路由算法,它以目前广泛应用的链路一状态算法为基础,针对卫星移动通信系统的特点加以改进,并加入了优化措施,仿真结果显示系统性能大大提高：切换率降低,抖动减小,可靠性增加等,而付出的链路代价甚小。     

自适应跳频卫星通信系统的设计与实现

鉴于自适应跳频系统的良好抗干扰性能,提出了一种自适应跳频卫星通信系统的设计方案。在简要介绍自适应跳频技术基本原理的基础上,叙述了自适应跳频通信系统的结构和通信过程,重点讨论了自适应跳频卫星通信系统的设计模型、同步方式、频率集更新算法和抗干扰性能,最后,给出了自适应跳频卫星通信抗干扰终端设备的基本实现过程。     

移动通信中一种精确的多普勒频移估计方法

该文利用有效到达径上信道参数的估计值,统计其包络的电平通过率(Level Crossing Rate,LCR),据此估计出时变多径信道的多普勒频移。同时还在理论上分析了噪声环境下LCR方法的估计偏差,进而提出了精确的改进方法,使得通信系统在各种移动速度和信噪比下都具有较高的估计精度。     

自适应HEC在卫星移动通信中的应用研究

卫星陆地移动通信LMS信道电波传播由于阴影效应引起的慢衰落特性具有高动态性。当采用功率控制时。长的回路时延容易产生功率控制间隙。从而在状态过渡时引起大量的突发性差错．为了解决这个问题。先纠错后检错再重发的传统混合纠错方法。当存在大量突发性差错时。会带来时延增大和吞吐率的下降。本文提出一种自适应混合纠错(HEC)方案。通过帧的平均可靠度和一个指定的门限值进行比较来自适应选择FEC和ARQ，这个方案能达成高的吞吐率，非常适合于对传输有严格时延要求和合适误码率要求的卫星话音和图像通信．     

移动卫星通信系统强跟踪姿态估计算法

针对移动卫星通信系统在高动态和强机动等复杂地理环境下,测控系统不能保证天线姿态稳定和指向实时对准的问题,提出了一种量测误差实时渐变的强跟踪姿态估计算法。通过量测误差实时渐变来改善强跟踪滤波中渐消因子突增造成的过调节问题;通过引入多重渐消因子对保证滤波预测方差阵的对称性不被破坏;通过强跟踪滤波提高天线姿态在强机动下的稳定性,增强对突变的跟踪能力。实验仿真表明,该算法在强机动和高动态条件下有较强模型参数失配的鲁棒性和突变情况下的跟踪能力,能有效提高天线姿态在高动态下的估计精度。