低轨卫星信号捕获与跟踪技术综述

低轨(Low Earth Orbit, LEO)卫星互联网相较于地面网络有更大的网络覆盖范围与更强的网络稳定性,有利于实现全球立体无缝网络覆盖,是未来6G网络重要的发展趋势。低轨卫星相较于中高轨卫星具有更高的运行速度,因此,低轨卫星信号具有更大的多普勒频移和动态特性,而低轨卫星信号的高精度捕获与跟踪是低轨卫星通信的基础。随着相控阵天线在低轨卫星和卫星终端上的推广应用,多波束和跳波束技术也为信号的捕获与跟踪带来挑战。从低轨卫星信号互联网的信号特点出发,提出了信号捕获与跟踪过程中的技术挑战,重点阐述了现有捕获与跟踪方法的基本原理与适用范围,探讨了低轨卫星网络中信号捕获与跟踪技术的未来发展方向。     

低轨卫星PN码捕获的新方法

这里介绍分析具有高码多普勒和码多普勒速率的ＣＤＭＡ ＬＥＯ卫星系统ＰＮ码捕获的一种新方法。这种方法的基础是把二维码多普勒（Ｄ）和延迟不确定区域（Ｄ，ｔ）变换到一个新的不确定区域（Ｔｃ，ｔ），其中Ｔｃ为一个滑动相关器输出端的相关脉冲周期，当多普勒率出现时，三维不确定区域（Ｄ、Ｒｄ、ｔ）被变换到一个新的不确定区域（Ｔｃ，Ｒｔ，ｔ），其中Ｒｄ和Ｒｔ分别为多普勒汉速率和相关脉冲周期速率。     

扩频体制低轨卫星通信信号捕获与跟踪系统设计

针对扩频体制下低轨卫星信号的捕获及跟踪等系统设计实现问题,根据卫星信号模型进行了捕获及跟踪算法设计,重点对基于快速傅里叶变换的快速捕获算法、锁频环、锁相环和码跟踪环路进行了设计,并进行了工程系统实现。试验验证表明,该系统可以实现码分多址体制低轨卫星信号捕获、跟踪处理,工作性能参数满足系统需求。     

低轨卫星通信信号捕获方法与实现

低轨卫星通信信号特征码较短,在复杂星地信道条件下捕获难度大,而对低轨卫星通信信号的符号捕获同步是实现可靠通信的必要关键技术.基于此,研究了低轨移动通信卫星信号的捕获方法,并在滑动相关搜索技术的基础上进一步优化算法,增加了延迟共轭和基于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的峰均比搜索两种...     

利用CDMA机制实现小卫星星座控制与通信

本文介绍了小卫星及星座的一些基本情况，分析了CDMA技术的优势，初步探讨了CDMA技术在小卫星测控方面的应用。     

方兴未艾的低轨卫星移动通信市场

进入90年代,世界上掀起一阵低轨卫星手持移动电话旋风,“铱”系统于今年9月23日正式投入商业运营,紧随其后的“全球星”系统也将于今年底或明年初投入运营。投资39亿美元、64颗卫星的“空中之桥”和投资达90亿美元、840颗卫星的“空中因特网”(Ｔｅｌｅｄｅｓｉｃ)系统也都将于世纪之交投入运行。据悉,目前全球正在运转的各类卫星总数已超过500颗,将要发射的还有1500颗,其中已进入轨道的低轨卫星近300颗,将要发射完成的低轨卫星有900多颗,占到卫星总数六成以上。可见低轨(ＬＥＯ)卫星系统已越来越成为今后几年新的增长热点。低轨卫星通信系…     

低轨道卫星CDMA系统发信机的FPGA实现

该文研究了低轨道(LEO)卫星CDMA系统发信机的数字部分,介绍了其结构、算法原理及其具体实现。重点介绍了发信机数字信号处理部分在FPGA的实现,主要包括信息数据流的处理及编码、交织、成型滤波、CIC插值滤波和数字上变频等。在设计上采用了基于多相滤波结构和分布式算法(DA)的成型滤波器以及高效CIC插值滤波器,节省了系统的硬件资源,提高了系统的性能。     

利用低轨卫星星座的移动通信系统

本文介绍两种利用低轨地理卫星星座进行移动通信的系统。一种是英法联合研究提出的利用24颗低轨卫星组成的移动通信；另一种是美国研究提出的利用192颗低轨卫星组成的移动通信系统。最后将低轨卫星移动通信系统与同步卫星移动通信系统及高轨卫星移动通信系统进行了比较。     

宽窄CDMA信号共享频谱卫星系统性能分析

有效利用频谱资源是世界各国普遍关心的问题。通过合理配置宽带与窄带CDMA信号频率，使得宽带CDMA信号和窄带CDMA信号共享频谱，从而提高频谱的利用效率，并使系统容量有较大幅度地提高。对系统性能进行了分析和仿真计算，得出了结论。     

基于FPGA的数据采集系统设计与实现

设计并实现了一种基于FPGA的高速数据采集系统,后端系统用于采集目标ADC芯片的数字输出,将采集后的数据传输至PC机再进行分析。数据采集系统采用DDR2 SDRAM存储、千兆以太网(Gigabit Ethernet,GE)传输设计,在Altera Stratix III FPGA平台上进行了测试与应用,最终成功采集1GByte的数据,连续没有数据丢失。     

基于FPGA的USB数据采集系统设计

介绍了一种数据采集系统的设计,该系统以FPGA作为逻辑控制的核心,以USB2.0作为与上位机数据传输的接口,能实现上位机和下位机的数据传输。文章描述了系统的主要组成和FPGA模块化设计的实现方法,主要介绍了USB通信开发并给出了其核心模块的时序仿真波形图。实验证明能通过该USB接口采集数据信息。     

CDMA2000基带信号发生器的FPGA+DSP实现

提出了基带信号发生器中CDMA2000无线传输技术的下行链路基带处理方案，给出了其数字基带处理原理框图，并详细介绍了设计过程中涉及的各种CDMA关键技术及其软硬件实施方案。     

CDMA通信卫星系统容量分析

对基于码分多址(CDMA)体制的通信卫星系统及其容量进行了分析,从系统的角度,提出了CDMA体制的通信卫星系统容量的数学模型。定量分析了用户数量与系统的扩频增益、抗干扰能力指标、卫星转发器饱和功率等的关系,容量分析的结果可供人们在选择和设计通信卫星系统时参考。     

CDMA系统中基于FPGA的DAGC实现

为了在CDMA系统中实现大动态ADC采样结果与基带调制解调芯片CSM5000的接口,在FPGA中实现了数字自动增益控制(DAGC)。对所设计的DAGC原理和仿真结果进行了分析。实践表明所设计的DAGC易于在FPGA中实现,参数设置灵活,占用资源少,有效地实现了与CSM5000接口,并且采用DAGC省去了模拟增益控制器件的复杂调试,提高了CDMA系统的集成度和稳定性。     

CDMA2000系统中前向链路卷积编码器的FPGA实现

为了缩短卷积编码器设计周期,使硬件设计更具灵活性,在介绍卷积编码器原理的基础上,论述了一种基于可编程逻辑器件,采用模块化设计方法,利用VHDL硬件描述语言实现CDMA2000系统前向链路卷积编码器的方法,给出了在QuartusⅡ软件下的仿真结果,并在FPGA器件上验证实现。仿真和实验都证明了这种方法的可行性和正确性。     

Network Synchronization of an Orthogonal CDMA Satellite Communication System

This paper provides the network synchronization of an orthogonal CDMA geostationary satellite system for fixed service communications. It includes the synchronization procedures, the system architecture and the performance evaluation. The main objective is to provide network wide synchronization of all uplink orthogonal CDMA transmissions. This is achieved in steps; first by providing coarse synchronization using the uplink random access channel and then fine sync using innovative tracking control mechanisms. The uplink access channel receiver utilize a parallel/serial search method for rapid code acquisition, while the code tracking of the uplink orthogonal CDMA traffic channel is based on a delay feedback early-late gate in which the sych control resides in the receiver. The proposed system is designed to minimize the onboard complexity and satisfy the performance requirements. As shown in the performance section, the requirement that all uplink transmissions are synchronized to a reference time within 10% of the chip length can be achieved. In addition, the system analysis determines the design parameters values which optimize performance.     

宽窄合用CDMA卫星移动通信系统容量的研究

本文分析了宽窄合用CDMA卫星移动通信系统中宽带CDMA信号和窄带CDMA信号之间的相互干扰,提出了最佳的宽窄合用频谱配置方案.研究表明宽窄CDMA信号适当合用后,卫星移动通信系统容量能够大幅度提高.     

用于低轨卫星通信系统的DSSS码捕获技术

研究了用于低轨卫星通信的直接序列扩频系统的码捕获技术.首先,分析了低轨卫星通信中影响码捕获的主要因素,在此基础上,综述了码捕获技术的研究发展过程,针对当前码捕获技术用于LEO卫星通信时存在的两个主要问题,即抗载波频偏能力有限和对码频频偏考虑不足,就三种典型的码捕获技术进行了研究,最后指出了码捕获技术的研究方向.