Ka频段移动卫星系统的Turbo码仿真性能

因天气影响Ka频段信道的衰落与其他衰落信道有所不同,研究了Turbo码在Ka频段移动卫星通信系统中的性能.Turbo码解码的过程中需要知道信噪比信息,针对该频段包括天气衰减和多径衰减两部分的特点,根据接收端天气情况是否已知,给出了两种改进的可供选择的信噪比估计方法.最后利用Matlab仿真了利用理想的和估计信噪比的Turbo码系统的性能.仿真结果表明该估计方法是有效的,可以较正确的估计出信道的信噪比信息,为Ka波段移动卫星系统中Turbo码解码提供了一种切实可行的方案.     

一种Ka频段LMS信道模型

在Ka频段及以上高频段卫星通信系统中,其链路信号的衰减很严重,主要是大气、降雨、闪烁对卫星信道的影响.本文建立了一种考虑天气影响的Ka频段LMS信道模型.通过对比该模型和Loo的模型在非阴影状态下的接收信号的概率密度函数(PDF)和误码性能,证明了所提出模型的合理性和准确性.     

Ka频段数字卫星广播系统仿真设计

研究卫星优化通信技术问题,给出了Ka频段基于DVB-S标准的数字卫星广播系统的建模方法,设计了场景显示模块、软限幅转发器模块、信道模块和通信收发模块,其中场景显示模块完成了天线设计、场景显示和链路计算;软限幅转发器模块完成了通信卫星有效载荷部分的建模;信道模块完成了Ka频段同步轨道通信卫星的信道建模;通信收发模块完成了依据DVB-S标准的通信系统设计,在STK和Simulink软件上进行了仿真试验.对不同天气条件下系统的误码性能也进行了分析,仿真结果表明,通信场景可以实时显示,同时可提高抗干扰性能,可以为系统提供可靠的仿真平台.     

Ka频段卫星信道建模与纠错编码研究

在分析Ka频段静止卫星信道特点的基础上,建立了信道仿真模型并进行了基带仿真,研究了不同天气条件下静止卫星通信系统的误比特率性能,基于这一模型通过仿真研究了串行级联Turbo码在静止卫星信道条件下的性能.仿真结果表明,除了中雨、雷雨等恶劣天气状况之外,在通常的天气条件下,串行级联Turbo码可以提供约10dB左右的编码增益,可有效改善系统性能.     

Ka频段移动卫星星地链路误码统计分析

针对Ka频段移动卫星星地链路的特性,全面考虑天气和移动终端周边环境的影响,建立了Ka频段移动卫星星地信道模型。对二进制相移键控(BPSK)调制方式下的星地信道进行仿真和数字基带误码图案的统计分析,并采用最小二乘法对误码发生次数的概率进行了拟合。研究表明：信道误码发生次数服从泊松分布,在Ka频段移动卫星星地信道的数字基带模拟中,BPSK调制方式下的系统误码由突发误码和服从泊松分布的随机误码组成。     

Ka频段固定卫星信道编码技术研究

Ka频段卫星通信已成为卫星通信发展的趋势。在分析Ka频段固定卫星信道特性的基础上,提出了一种适合该信道的Turbo码编译码方案。对Ka固定卫星通信信道建模仿真表明,采用Turbo码比采用相同码率的卷积码和卷积级联码有超过1.5dB的增益。     

地面站Ka频段G/T值测量方法研究

航天测控地面站的系统品质因数(G/T值)测量一般采用对塔测量、对射电星测量及对同步卫星测量等方法。目前国内大部分用于接收低轨卫星Ka频段宽带数据的12 m口径地面站均无法采用常规方法进行G/T值测量,同时传统的计算公式在Ka频段也无法满足G/T值测量精度的要求。针对该问题,提出了利用无人机在满足远场和仰角条件下的测试方法,给出了待误差修正的计算公式,对该方法下的大气损耗、无人机定位精度、信标功率修正及指向精度等影响因素进行了分析和计算,在试验场进行了对比试验,证明利用该方法测量Ka频段的G/T值可行且精度满足要求,解决了目前大部分地面站Ka频段G/T值无法准确测量的问题。     

S/X/Ka频段卫星地面站无人机测试标校设计

利用测试标校设备对卫星地面站系统进行校准维护,是卫星地面站建设和运行过程中的重要环节;标校设备能够消除地面站在使用过程中产生的系统误差,但是传统固定标校塔不能满足Ka频段的远场使用条件,因此采用无人机平台取代固定标校塔能够同时满足S/X/Ka三频段地面站使用需求,提高了标校设备使用的机动性和灵活性,降低了建设成本;通过对无人机使用的法律法规研究,对系统重要性能指标论证,设计了三频段测控数传一体地面站无人机测试标校系统,采用Ⅱ类无人机平台,搭载有效载荷标校源、天线、远控模块,通过地面与机载通信链路进行信号通断、极化切换等控制,经实际应用满足了S/X/Ka频段卫星地面站建设工程上的应用。     

不同仰角条件下的临近空间静止信道建模与仿真

在临近空间通信系统中,降雨、大气、闪烁等都会引起空地链路信道质量的恶化。通过分析Ka波段临近空间通信信道的电波传播特性,建立了Ka波段临近空间静止通信信道模型。分析了空地链路中仰角变化时,降雨对信号衰落的影响,估算了不同仰角下的相关参数值,并对不同仰角下Ka波段临近空间静止信道性能进行仿真,验证了模型的正确性,为临近空间链路分析及后续研究工作提供了平台。     

运载火箭天基测控S和Ka频段链路分析

天基测控是测控系统发展的必然趋势,文中首先针对跟踪与中继卫星系统介绍了航天器间传输链路类型,在对天基测控技术基本原理进行说明的基础上,重点对运载火箭S频段和Ka频段天基测控系统无线链路进行了分析和计算,最后对运载火箭Ka频段天基测控特点进行了分析。     

基于FPGA的星地信道模拟系统的研究与设计

卫星信道复杂多变的特性严重的影响了卫星通信系统的性能,能够模拟信道特性的信道模拟系统可以作为卫星通信技术研究的有力工具.本文首先设计出符合星地链路实际情况的仿真模型,在确定误码结果统计方法的基础上,提出了一种能够模拟卫星轨道星地链路特性的信道模拟系统的硬件实现方法.     

卫星通信网络性能测试系统

利用卫星信道模拟器、路由器、交换机等设备搭建卫星通信网络实验平台,模拟卫星通信多媒体网络。通过测试得到卫星通信网络的性能数据,对其进行评估。根据实验数据确定对当前网络性能影响最大的关键参数集,为多媒体信息在专用网络上的传输提供参考。     

基于三层卫星网络的星间链路性能分析

星间链路性能分析是建立星间通信的基础。以包含GEO卫星、IGSO卫星和MEO卫星的三层卫星网络为例,仿真了三层卫星网络层间卫星星间距离的变化范围。在设定星间传输体制、链路参数、传输损耗等条件下,分别分析了该三层卫星网络的GEO-IGSO、GEO-MEO和IGSO-MEO三种链路在Ka频段和激光频段的性能。结果表明,在Ka频段,0.5m天线仅需5W的发射功率,可以满足2Mb/s以上的星间数据传输率;激光频段仅需0.5W的发射功率,直径0.25m的天线,可以达到2Gb/s以上的星间数据传输率,激光链路更有利于星间链路性能的提高。研究结果在未来三层卫星网络建立星间链路时,为卫星的发射功率、天线直径和星间链路数据传输速率等方面的选择提供了参考。     

卫星多体制测控地面测试系统设计

随着航天技术的不断发展,卫星功能日趋复杂,对卫星测控分系统的功能提出更高的需求,要求同时支持对地非相干扩频测控、中继测控、扩跳频测控及测量数传测控体制,对卫星测控系统地面测试平台多体制支持、通用化及自动化测试能力、可靠性提出了更高要求;本文研究了卫星多体制测控地面测试平台系统设计方法,采用了多通道测控地检通道复用、基于数据库的通用化配置及自动化测试技术,应用于某遥感卫星的地面测试,测试结果表明：该平台运行稳定,取得了良好的使用效果,满足了卫星多体制测控地面测试需求;     

基于FPGA的星地信道模拟系统的研究与设计

卫星信道复杂多变的特性严重的影响了卫星通信系统的性能,能够模拟信道特性的信道模拟系统可以作为卫星通信技术研究的有力工具。本文首先设计出符合星地链路实际情况的仿真模型,在确定误码结果统计方法的基础上,提出了一种能够模拟卫星轨道星地链路特性的信道模拟系统的硬件实现方法。     

基于卫星移动通信的网络移动建模

以基于卫星移动通信的网络移动方案为研究背景,将网络仿真软件NS作为仿真平台,扩展和改进NS中移动IPv4的相应模块,设计并实现双重IP隧道,使其支持拓扑固定的网络移动功能。通过改进无线信道的相应模块完成对卫星信道的模拟,建立可以对IP业务传输性能进行仿真、基于卫星移动通信的网络移动模型BMSC-NEMO,仿真实验验证了模型的有效性和准确性。     

OFDM在LMS信道下的BER性能研究

正交频分复用（OFDM）应用于卫星宽带通信,前提需建立适用的卫星信道模型,目前常用的卫星信道模型主要为窄带模型,因而宽带系统性能分析的基础,首先得建立卫星信道宽带模型。对已有陆地移动卫星（LMS）信道模型进行研究,提出了一种便于仿真实现的四状态宽带信道模型,以此仿真得到OFDM在LMS信道下的BER性能结果。结果表明,宽带状态和窄带状态下BER性能变化较大,在不同环境下的BER性能亦有不同,可将该模型应用于卫星宽带通信的研究分析。