无线超宽带通信技术星载应用研究

采用无线通信实现电气互连可以有效缓解星上电缆布局难、维护难、更改难等问题。相比窄带连续波无线通信,超宽带通信技术具有功率谱密度低、信号分辨率高、频谱共存能力强、信道容量大、复杂度低等特点,具有较好的应用前景。欧洲Eu:CROPIS卫星、日本ETS-9卫星、国际空间站哥伦布实验舱等已经开展了无线超宽带通信的应用研究和演示验证。针对星上高可靠、低时延、可扩展无线组网需求,分析了多跳分簇网络拓扑、无线信号传输模型、无线传输电磁干扰模型、高精度时间同步、灵活组网与可靠传输等关键技术和解决途径,形成适用于星上无线传输的通信技术体制和解决方案,为卫星少缆化、无缆化通信奠定技术基础。

C波段通信相控阵天线设计及关键技术研究

本文主要对应用于微波无线通信的相控阵天线共性技术进行研究,提出了一种收发全数字波束形成的新一代相控阵天线方案,设计了一套C波段256通道的高集成度数字相控阵天线系统。该系统主要由相控阵天线的布阵、数字化射频通道、DBF单元硬件处理平台、波束成形算法等部分组成,经过实验验证达到预期设计指标,具有良好的实用价值。

深空通信信道编译码技术研究

初步分析了深空通信的信道特点,参考国外深空通信系统信道编译码方案,结合我国的现状,提出了我国未来深空通信系统应采用的编译码方案,并分析了实现的难点及关键技术.同时,根据信道特点和数据传输速率的要求给出了深空通信的调制方式.

基于EDFA的卫星相干光通信开环补偿技术研究

零差探测是卫星相干光通信的主流探测方式,其主要采用光学锁相环来消除多普勒频移和激光线宽造成的频率偏移的影响。但即使在今天,光锁相环的实现依然有难度,而且存在捕获时间过长等现象。本文将光纤通信中基于数字信号处理的频偏、相偏开环补偿技术应用于卫星相干光通信背景中,实现星间光通信中存在500 MHz量级频偏时的信息解调。同时,结合EDFA和相干探测的特点,利用EDFA对接收光信号进行预先放大,提高了接收机的灵敏度。仿真结果表明当信噪比高于7 d B时,频率估计的标准差小于8 MHz;在添加预先放大器后,当信号光功率高于-57 d Bm时,误码率优于10^(-3)。

注入式红外捕获跟踪仿真关键技术研究

阐述了注入式红外捕获跟踪仿真系统的组成及工作流程;分析了制约仿真体系构建的关键技术,针对目标在图像中位置的仿真精度要求,提出了直接采集红外捕获跟踪设备编码盘角度信息来进行目标位置仿真计算的方法;针对红外图像生成实时性要求,提出了预先生成目标、背景图像数据,在仿真进程中将之实时合成的方法,并通过实验验证了所提方法的有效性;最后提出了仿真体系构建的建议。

天线组阵技术研究及其在我国深空测控通信系统中的应用

研究深空通信系统中天线组阵技术实现方案，并通过数值仿真对几种基本的天线组阵方案和算法的性能进行比较分析。仿真结果表明，采用SUMPLE算法的全频谱合成技术能够获得很好的合成效率，是适合我国深空探测工程测控通信系统设计的有效方案，有望在我国后续的深空探测工程中得到应用。

直升机载宽带卫星通信技术及其在航天领域的应用研究

对直升机载宽带卫星通信技术的发展背景、原理、关键技术及在航天搜救领域的应用进行了初步探讨。

PTDN技术在航天测控通信网的应用研究

针对我国航天测控通信网采用TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/互联网协议)导致的协议无法自主可控、服务质量难以保障以及网络资源难以精细化管理等问题,分析了国际上通信网络技术的现状及发展趋势,在介绍PTDN(Packet Telecommunication Data Network,分组通信数据网)技术的基础上,进行了PTDN技术在航天测控通信网中的适用性分析,给出了协议应用带来的效果改善以及存在的不足。随后,结合PTDN技术的未来发展情况,提出了该技术在航天测控通信网中的应用部署策略。最后,搭建实验环境对航天测控通信网采用PTDN技术的效果进行了实验测试,结果表明PTDN技术可有效支持除组播传输以外的其他业务应用。

利用偏馈振子调整测控雷达跟踪通道相移技术研究

提出一种调整雷达跟踪通道相移的方法 ,即在雷达天线主面上配置偏馈振子 ,利用偏馈振子做为校准源调整雷达跟踪和 /差通道间的相移 ,并对该方法的可行性、可靠性及稳定性进行了实验研究。

超高清视频传输关键技术研究

随着国家“十五五”规划发展超高清技术、推动超高清产业发展的政策落地,超高清视频技术将加快应用,超高清产品将成为主流,超高清视频具有更高的分辨率、更丰富的色彩和更真实的细节,能够提供更具沉浸式的观看体验。发射场现用高清视频主要应用在首区发射塔架和指挥大厅,结合发射场现状,本文对超高清视频应用需解决的关键问题和关注的传输技术进行分析研究,包括高压缩视频编码技术、动态码率调整技术、多信道聚合传输技术和基于信道自适应的动态纠错技术等。

软件无线电技术用于卫星通信系统的研究

首先介绍了软件无线电的概念和特点，以及关键技术的发展状况，然后对卫星通信系统应用软件无线电技术作了初步的探讨。

光电成像跟踪系统的实时数据融合技术研究

光电成像跟踪系统需要保证不同目标的自适应识别,同时严格按照时间序列执行的图像处理又是一个强实时性过程。实时融合跟踪技术提出并行执行多个算法组以适应不同类型目标的识别,并通过像素级、特征级和决策级的同时融合处理保证了系统跟踪的稳定性,最后在嵌入式并行处理硬件平台上有效解决了对运动目标的自适应跟踪。文中详细阐述了实时融合跟踪技术的技术思想和技术路线,在剖析其并行结构的基础上完成了光电成像跟踪系统的嵌入式硬件并行平台的设计和实现,取得了显著的工程应用成果。

火星大气进入下降着陆段测控通信关键技术研究

着眼于我国首次火星探测任务着陆器EDL(Entry Descent and Landing)飞行段高风险特性,结合火星大气和地表环境分析了这一飞行阶段的主要特点和难点,系统地回顾了国外历次火星着陆任务的基本概况和任务失败的经验教训,并以美国"好奇号"着陆任务为例介绍了EDL期间可采用的主要通信手段,详细梳理了火星大气黑障段通信策略、调制体制选择以及高动态弱信号检测处理方案等测控通信需要解决的关键技术。最后对我国首次火星探测任务的关键技术攻关,任务准备和实施提出了建议。

基于共振隧穿二极管的太赫兹技术研究进展

共振隧穿二极管(Resonant Tunneling Diode, RTD)是一种基于量子隧穿效应的半导体器件,同时具有非线性特性和负阻特性,通过改变偏置电压可以作为太赫兹源和太赫兹探测器,在未来6G技术中通信感知一体化方面具有优势。简要总结了基于RTD实现的器件的工作原理,对基于RTD实现的太赫兹源和太赫兹探测器、太赫兹通信系统以及太赫兹雷达系统等太赫兹技术的研究进展进行介绍,并对当前存在的技术挑战和未来的发展方向进行探讨。基于RTD的太赫兹技术凭借其突出的优势,将成为未来电子器件领域重要的发展方向。

中继卫星应用于航天发射的跟踪控制技术研究

围绕中继卫星应用于航天发射测控的跟踪控制技术,重点研究了对运载火箭的高精度指向控制计算方法,并通过对仿真发射弹道的模拟跟踪,完成了中继卫星星间天线对运载火箭高精度的跟踪指向控制计算。研究表明采用中继卫星系统可以完成对运载火箭的高精度指向跟踪任务,满足航天发射测控任务需求。

激光测控通信技术研究进展与趋势

激光测控通信技术作为航天测控通信领域的一项新技术,具有作用距离远、测量精度高、通信速率快、抗电磁干扰能力强等优势。介绍了美国、欧盟、日本和俄罗斯在激光测控通信技术领域的最新研究进展和计划,总结了典型激光测控通信系统的主要性能指标,分析了激光测控通信技术的发展趋势,并结合我国激光测控通信技术研究现状提出几点发展建议。

量子密码通信技术及其应用模式研究

阐述了经典密码体制的局限性及存在的潜在威胁,简要介绍了量子密码体制及其发展情况,着重对量子密码通信技术在载人航天后续任务中的应用模式进行了探讨。提出了3种构建天地量子密码体制的应用方案。

高通量卫星随机接入控制技术研究

为提升高通量卫星随机接入成功概率,提出了一种高通量卫星通信系统下的随机接入控制技术。高通量卫星多波束间存在重叠覆盖区域,可通过对重叠覆盖区域的用户接入进行管控,优化各波束的负载,提升系统吞吐率。通过对串行干扰消除算法的误包概率进行推导分析,得出了不同误包概率要求下的最大系统负载,根据该负载值,设计了自适应接入控制策略。当系统负载未超过最大负载时,可通过接入控制策略均衡各波束负载;当系统负载超过最大负载时,可通过限制用户接入方式控制系统负载。

基于恶劣环境的通信产品可靠性研究

文中介绍了一种信息通信产品如何在复杂多变的应用环境下,实现机动便携、快速开通、稳定使用的方案,并详细阐述了方案设计,开展了模拟仿真试验。

高动态飞行器平台终端通信中的频率精确估计技术研究

本文根据高动态飞行器平台终端的特点,研究了高动态飞行器平台终端通信中的频率精确估计技术,提出了一种频率精确估计分解算法.首先,基于分段搜索,确定导频帧的大致位置,并估计出频偏的粗略值;其次,通过移频搜索法,确定各数据帧的准确位置,以及更高的频偏估计精度,对数据帧解扩;最后,利用数据帧中的PN字段进一步提高频偏估计精度,并利用频偏方程将各历史数据联立起来构成方程组,得到并跟踪频偏的变化规律.通过仿真试验,验证了利用本文提出的算法,能够准确地估计高动态飞行器平台终端通信中的频偏,满足时频同步的要求.