基于STK的卫星覆盖模型研究与仿真分析

针对卫星侦察过程中对地覆盖分析环节的重要性和卫星覆盖问题研究的紧迫性,建立了卫星覆盖区域计算模型、卫星最早覆盖给定目标的时间计算模型以及卫星一个圈次观测给定地面目标的时段计算模型,提出了覆盖性能指标并建立了其计算模型。通过卫星工具包（STK）仿真软件,进行了卫星覆盖仿真实验,并得出了卫星覆盖分析结果,为卫星实施电子侦察时判断辐射源是否在覆盖范围内提供了方法。     

一种考虑反向缝的全球低轨卫星通信系统的波束排布方法

针对全球低轨卫星通信系统的动态性引起的反向缝区域覆盖问题,采用辐射场到地球覆盖区的转换方法,仿真分析了单个卫星服务区为圆形、椭圆和矩形时的全球覆盖情况,并采用椭圆子波束排布对椭圆和矩形的卫星覆盖进行了分析。结果表明,在不增加波束个数的前提下,采用波导缝隙阵的长椭圆子波束,单个卫星矩形覆盖可以有效解决卫星反向缝区域无法完全覆盖的问题。通过对多星影响下的载干比统计方法进行分析,得出这种卫星波束排布方法满足卫星通信的要求,为低轨卫星的天线波束设计提供了理论参考。     

日本研制超级静止通信卫星

日本邮政省、科技厅和日本NTT公司决定联合研制新式大型通信卫星、计划于2002年发射技术实验卫星，2005年投入实用。该超级静止通信卫星重达3吨多，载有一个伞状展开式大型天线以及大功率发射设备。该卫星将把日本全国划分成10多个区域分别覆盖，并加强电波的指向性、用户只要有重量不到300克的终端机就可以在任何山区远岛地带清晰地接收和传送数据、声像等信息。该卫星可以根据地形调整电波覆盖区域。该卫星主要用于移动通信。当前，移动化、轻量化、高性能化已成为世界电信业的潮流，1997年日本国内的移动电话就达到3500万部，但是由于…     

通信卫星星座优化设计综述

通信卫星星座优化设计是构建通信星座系统的关键环节。对通信卫星星座设计中的优化模型和优化算法进行了综述和展望。首先,建立了通信卫星星座设计的一般优化模型;然后,从覆盖性能、星间链路和系统成本三个方面对优化模型中优化变量、目标函数和约束条件的构建进行了综述;之后,介绍了卫星星座设计中常用的三大类多目标优化算法,归纳总结了4种主流算法的主要特征,并比较分析了它们应用于卫星星座设计的优缺点;最后,指出了现有通信卫星星座优化设计中存在的问题及发展趋势。     

星载DBF多波束发射有源阵列天线

 低轨通信卫星大容量、终端小型化要求卫星采用多波束天线技术来实现高增益、宽覆盖.本文针对低轨CDMA通信系统,设计了具有近"等通量"覆盖的平面阵列多波束发射天线,该天线由61微带单元天线阵、61个发射射频通道和数字波束形成网络组成;数字波束成形网络对输入的16个波束信号进行正交化、加权处理输出61路中频信号,由发射射频通道完成上变频和信号放大,最后通过天线阵辐射出去在空间形成期望的16个赋形波束覆盖.文章详细介绍了天线的实现方法和试验结果,通过对16波束发射天线原理样机的测试,结果表明天线各指标都符合设计要求,有效验证了天线系统设计的正确性.     

面向区域的GEO红外预警卫星部署研究

面向区域的地球同步轨道(GEO)红外预警卫星能为特定区域反导作战提供及时可靠的预警信息,想定了预警区域的经纬度范围,提出以空域覆盖性能和定位精度为性能准则部署GEO预警卫星。首先基于GEO卫星对地覆盖模型建立了卫星空域覆盖性能模型;然后分析GEO卫星与特定预警区域的空间几何关系,以几何精度衰减因子(GDOP)为定位精度衡量指标,建立了GEO星座对预警区域的定位精度模型;最后通过仿真综合分析了不同卫星部署方式对空域覆盖性能和定位精度的影响,给出了面向区域的GEO红外预警卫星部署的指导性结论。     

一种远程动中通卫星天线的设计与实现

卫星移动通信系统具有覆盖区域大、通信距离远、通信机动灵活等优点。卫星移动通信为远程动中通技术的发展、实现全球的无缝连接提供了契机。介绍了一种高性能、低轮廓Ku频段远程动中通卫星天线的工作原理,提出了动中通天线空间维和功能维概念,应用了喇叭天线阵波导馈电技术,给出了动中通天线设计与集成方法,分析了动中通天线可靠跟踪的关键技术并进行了设计实现。测试结果表明天线性能优良。     

卫星通信与广播中的抗恶意干扰措施

卫星通信系统是一种开放的系统，相对于其他通信方式较易受到干扰。我国现有的厂播电视通信卫星普遍采用的有效载荷体系多为对输入信号进行变频和放大的透明转发器以及覆盖服务区的单波束赋型收发天线。由于转发器的接收天线对覆盖区内信号的“开放性”，使得卫星转发器可以接收到相应频率范围内的任何调制形式的射频信号。而卫星通信系统一旦受到非法信号干扰，     

一种新型星载小型化AIS天线设计与应用

基于传统的倒F型天线,设计了一种M构型的新型小型化星载自动识别系统(AIS)天线。该天线具有尺寸小、质量轻、便于星体安装等优点,天线外形尺寸仅为324 mm?60 mm?263.2 mm。采用CST MICROWAVE STUDIO电磁软件进行仿真设计,在球面近场进行实物单机测试和辐射模型星(Radiating Mockup,RM)测试。天线的仿真和实测结果一致性好,且天线方向图覆盖区域能够满足卫星AIS系统的应用需求,目前已在多颗小卫星上得到成功应用。     

GEO区域覆盖卫星移动通信系统及其关键技术

简要介绍了卫星移动通信系统在国内外的发展现状,通过对GEO轨道和中低轨道的比较分析体现GEO轨道系统在区域性卫星移动通信中的优势,对GEO区域覆盖卫星移动通信系统中涉及的关键技术——星上处理进行了详细的分析,并简要介绍了天线技术。     

群时延失真对4PSK系统性能影响的仿真与分析

群时延失真是影响宽带卫星通信误码性能的重要因素之一。文章介绍了群时延的概念和数学模型,给出了群时延仿真模型与仿真方法,最后利用MATLAB软件仿真了两种典型群时延对系统性能的影响,说明在宽带通信中必须要重视信道群时延特性。     

卫星通信中连续相位QPSK调制的带宽效率分析

连续相位调制(CPM)是一种带宽效率很高的调制技术,适用于卫星非线性信道。在将正交相移键控(QPSK)表示成CPM的基础上,提出了一种基于离散傅里叶变换(DFT)的谱密度计算公式。利用MATLAB的快速傅里叶变换(FFT)运算仿真了连续相位QPSK(CPQPSK)的功率谱,结果表明CPQPSK较QPSK具有更高的带宽效率。     

卫星点波束通信链路自然因素损耗分析

由于卫星通信链路穿透大气层的过程中会出现多种干扰因素,导致其通信质量下降及中断。根据卫星通信的实际需求,依据国际电信联盟的相关推荐标准,分析了在自然条件下卫星通信链路穿透电离层时所造成的损耗。     

美国战术星发展研究

美国战术星项目是美国国防部作战响应空间试验计划的主要技术验证项目。作为目前唯一在轨运行的卫星,TacSat-4卫星为实现作战响应空间提供了“动中通”通信、数据暗渡和蓝军跟踪等相关先进能力,从而提高了作战响应空间系统的通信与覆盖能力、改进了卫星通信需求的能力和体系结构,并且为未来作战响应空间项目的采办提供了依据。另一方面,美国的战术星项目还需要面对军事效果评估和商业策略的挑战。然而,美国战术星的先进技术及军事效果评估结论也为我国未来卫星通信系统的建设以及卫星通信系统对抗装备的发展带来新的思考。     

L-DACSl系统随机接入信道设计与实现

L波段航空数字通信系统（L-DACS, L-band Digital Aeronautical Communication System）是为解决民航地空通信需求,由国际民航组织（ICAO）提出的未来航空通信系统。这里基于L-DACSl系统协议内容,给出了系统随机接入（RA,Random Access）信道物理层传输方案。传输方案设计主要参照正交频分复用（OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplex）系统结构,详细介绍了物理层参数及RA信号类型,给出接收端定时、载波同步和信道估计等关键模块算法。最后分别使用MATLAB和FPGA对方案进行仿真,仿真结果表明该方案设计的系统具有可行性。     

多场景卫星通信信道动态建模与仿真实现

面向智慧海洋、智慧农业等垂直行业场景的广覆盖无线接入需求,低轨卫星通信因其可靠的连接性、更宽广的覆盖能力以及超大带宽连接的巨大潜力而成为了下一代移动通信技术的重要组成部分.目前,针对低轨卫星通信的系统性信道建模流程与仿真方法仍相对匮乏,对于低轨卫星信道的高动态特性仍缺乏有效的建模方法,且大多模型仅能支持单场景通信环境.基于此,本文提出了一种模块化、高动态的多场景卫星通信信道建模机制,并据此设计实现了一套动态卫星信道建模仿真系统.该系统实现了流程化的建模思路,并引入了基于卫星信道高动态特性的动态参数更新方法.所设计的卫星通信信道建模与仿真机制能够生成卫星通信的信道大、小尺度参数与信道冲激响应,且对不同场景具有较好的适用性.     

面向6G低轨卫星物联网的能效优先的多波束鲁棒预编码设计

如今,物联网已经应用在经济社会的各个领域,但是由于空间、环境等限制,地面物联网在一些应用场景中表现出了服务能力严重不足的问题。针对这个问题,第六代移动通信技术（6th generation mobile networks,6G）,提出将卫星通信与地面通信融合,从而实现全球无缝覆盖。对于卫星通信,卫星通常由太阳能供电,导致能量有限,因此想要实现大规模设备高质量的通信,卫星的能量效率设计非常必要。本文为6G低轨（low earth orbit,LEO）卫星物联网（Internet of Things,IoT）设计了一个能量有效的非正交多址接入（non-orthogonal multiple access,NOMA）框架,以支持广域分布设备的大规模机器通信（massive machine-type communications,mMTC）。考虑到LEO卫星的能量有限性和信道状态信息（channel state information,CSI）不准确,本文建立了一个在功率和信干噪比（signal-tointerference-plus-noise ratio,SINR）约束下最大化能效的优化问...     

“人在回路”制导链路仿真

建立＂人在回路＂制导链路模型,便于后续研究数据链的抗干扰性能及寻求破坏制导链路通信的方法。对单帧黑白图像,采用以CDF9/7小波滤波器和优化截断嵌入块编码（EBCOT）为核心的JPEG2000图像压缩标准,来模拟传输的连续视频图像帧,建立了基于直序扩频以及键控频移通信体制的双向信息传输通道。用MATLAB编程实现了仿真,并从干扰容限和误码率的角度对数据链的抗干扰性能进行了分析。通过分析建立了简单而抗干扰的信息传输链路。     

一种用于卫星便携站的数字复接器的设计

数字复接器是卫星通信中重要的组成部分。介绍了在便携式数字卫星通信系统中,利用硬件描述语言(VHDL)和硬件可编程器件,给出了一种采用时分复用技术,对视频、语音、同步数据、异步数据和局域网(LAN)数据等多路数字信号进行复分接的设计方案及仿真结果,并进行了同步性能分析,最后对设计与实现过程中的要点和需要注意的问题进行了详细的论述。     

认知无线电中协作中继技术的研究

在无线通信环境中,衰落、多径和节点的移动都会导致通信环境较差,这些因素严重地影响了通信质量。当系统中有协作中继参与时,主用户可以通过共享中继的多根天线来获得增益完成通信从而有效抵抗了无线环境中的不良因素影响。本文建立了一个进行双向通信的主用户需要中继协助才可以完成通信的协作模型。并且定义中继采用放大转发的方式帮助主用户传输数据。本文理论分析了各个节点的中断概率,并通过仿真结果表明,本文提出的中继传输方法不仅使得主用户有效的完成了通信而且还减小了主用户的中断概率。