应用于中继卫星通信系统的16QAM-TCM技术研究

网格编码调制技术可以在不改变信息传输频谱带宽的条件下,改善信噪比,减少发射功率,降低误码率,其实现的方法是分割星座图形成子集,逐步增大星座图中信号点之间的最小欧氏距离。本论文在项目组自研的中继卫星通信系统仿真平台上,仿真了8PSK与16QAM-TCM两种调制技术的解调性能,仿真曲线反映了误比特率需求与所需信噪比之间的关系。仿真结果表明:(1)在理想信道条件、I/Q(Inphase/Quadrature,同相/正交)幅相不平衡、幅频特性、群时延、相位噪声、功率放大器饱和点条件下,假设误比特率需求为1E-7,16QAM-TCM技术的信噪比需求与8PSK调制技术的信噪比需求相比,分别可节省8.85 dB、9.04 dB、8.45 dB、10.2 dB、8.5 dB、14.6 dB的信噪比;(2)在非线性信道条件下,当信噪比增大时,8PSK调制技术的误比特率在1E-3数量级附近波动,不再变化;(3)假设需求的误比特率为1E-7,16QAMTCM调制技术非线性信道信噪比仿真值与理想信道信噪比仿真值相比,损失了4.8 dB。

低轨道卫星通信系统体制分析及其提升策略探究

本文针对低轨道卫星通信系统的特性,展开了多维度的通信体制和链路性能研究。结果表明,优化的波束成形技术、动态资源分配策略以及新型错误校正编码能显著提高低轨道卫星的链路通信质量和系统吞吐率。此外,研究还考察了星间链路和星地链路的协同效应对通信性能的影响,为低轨道卫星网络的设计和优化提供了科学依据和技术参考。

基于SNS3的低轨卫星通信系统网络仿真

在卫星网络仿真平台SNS3的基础上,通过构建准确的卫星轨道模型、物理层链路模型以及网络协议模型,提出并设计一种适用于LEO卫星通信系统的天线模型,搭建适用于低轨卫星通信的网络仿真平台,实现对低轨卫星通信网络的全面仿真,解决SNS3仅支持单颗GEO卫星多点波束卫星网络的模拟而无法对LEO卫星通信系统进行仿真的问题。对关键模型进行仿真验证,仿真结果表明了所提模型的有效性;对LEO卫星通信系统端到端时延、网络吞吐量等关键指标进行仿真,仿真结果表明了所提模型应用于LEO通信系统能够有效模拟低轨卫星通信网络的运行过程,并评估不同网络参数和协议性能,为低轨卫星通信系统协议体制建设和关键技术的仿真验证提供借鉴和参考。

32APSK-TCM技术在中继卫星通信系统中的应用研究

32APSK(Amplitude Phase Shift Keying,幅相键控)技术与32QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交幅度调制)技术相比,减少了幅值数目,适合于中继卫星通信系统非线性信道。TCM(Trellis Code Modulation,网格编码调制)技术将信道编码与多元调制相结合,在不增加频谱带宽的条件下,可以降低发射功率,减少能耗,降低对功率放大器技术指标的要求,有利于实现卫星有效载荷的轻型化与小型化。本文将32APSK技术与TCM技术相结合,提出了一种32APSK-TCM技术,详细论述了基于32APSK-TCM技术的星座子集分割方法和星座点选择方法,并对32APSK-TCM技术的性能进行了理论分析。在项目组自研的中继卫星通信系统仿真平台上,对32APSK-TCM技术进行了仿真验证。仿真结果表明:在理想信道条件、I/Q(Inphase/Quadrature,同相/正交)幅相不平衡、幅频特性、群时延、相位噪声、功率放大器饱和点、非线性信道条件下,需要的最大误比特率为1E-6时,32APSK-TCM技术的最小信噪比与16APSK调制技术的最小信噪比相比,分别节省了13.29 dB,13.29 dB,14.84 dB,15.54 dB,15.11 dB,15.77 dB,16.37 dB。

基于透明转发器的卫星通信抗干扰技术及仿真系统

首先分析了透明转发器特点 ,研究了其在各种限幅条件下的抗干扰性能 ,然后全面分析了基于透明转发器的各种抗干扰技术 ,研究了各种抗干扰技术的特点及抗干扰能力 ,最后 ,提出了用于透明转发器抗干扰研究的仿真系统总体结构 ,并给出了其抗干扰性能评估方法。为透明转发器抗干扰研究提供了技术基础并指明了方向 ,对商业卫星通信系统用于军事通信具有参考价值。

卫星通信有效载荷分系统建模与仿真

对卫星通信有效载荷分系统进行了面向对象的分析与建模 ,模型包括转发器模型、天线模型以及链路计算模型等。转发器主要用发射机和接收机来描述。用转发发射机和有源发射机分别来描述透明转发器和处理转发器的发射机 ,而接收机则采用统一的建模方法。用VC ++开发实现了基于仿真的卫星通信有效载荷分系统性能分析与评估软件。介绍了该软件的体系结构 ,阐述了各部分的功能和内涵 ,并结合实例进行了仿真试验分析 ,验证了该软件的有效性。

基于MBSE的卫星通信系统建模与仿真

针对复杂卫星通信系统建设与应用中面临的设计、描述、验证、确认等问题,提出基于MBSE开展卫星通信系统立项论证、顶层设计和工程建设的设计方法。参考美国国防部体系结构框架(DoDAF),使用系统架构设计工具(SA)构建卫星通信系统的功能模型、节点模型和流程模型等系统视图(SV),开展基于模型驱动的数字化仿真,通过分析仿真数据验证系统设计的正确性、合理性和可行性。结果表明采用该方法在系统设计阶段能够有效识别风险,验证和确认设计方案,为卫星通信系统立项论证、顶层设计和工程建设提供有力支撑。

抗干扰卫星通信系统的仿真软件

本文介绍了自行开发的抗干扰卫星通信系统仿真软件的模块结构、关键技术及应用于分析验证一种新型抗干扰技术的例子。它是研究、开发和验证卫星通信新型抗干扰技术的有力工具，并可以在普通微机上运行。

帧中继MF-TDMA卫星通信系统总体设计技术

针对侦中继MF-TDMA卫星通信系统与其它体制的卫星通信系统总体设计的不同方面,进行了详细的描述。重点讨论了帧中继进行综合业务传输的特点及QOS机制、业务量估算及帧结构设计、多载波设计等方面。对该体制卫星通信的链路预算,由于与其它体制的卫星通信系统设计类同,所以,本文不赘述。

扩频卫星通信系统软件仿真的研究

在恶劣的干扰环境下，采用扩频技术的卫星通信系统可以提供安全可靠的通信信道。本文主要研究采用软件仿真技术来实现扩频卫星通信系统，提出了软件仿真扩频卫星通信系统的设计思想，实现了一个跳频卫星通信系统的软件模拟系统。

NC-OFDM卫星通信方法及系统仿真

为了提高卫星通信的频谱利用效率,提出基于认知无线电的非连续正交频分复用(Non-continuous Orthogonal Frequency Division Multiplexing,NC-OFDM)卫星通信方法,研究了NC-OFDM子载波分配方法、系统建模仿真和对授权用户的干扰分析。基于频谱感知的子载波分配方法实现了NC-OFDM卫星通信系统对频谱空洞的有效利用,系统仿真结果和干扰分析表明,NC-OFDM卫星通信能够提高频谱利用率,并且在采用频谱感知和自适应信道接入技术的条件下,NC-OFDM卫星通信系统能够与授权用户实现频谱兼容。

基于SIMULINK的卫星通信系统仿真研究

简要分析卫星通信系统组成,估算卫星通信系统中存在的各种损耗与噪声,提出以链路信噪比、通信误码率作为衡量卫星通信系统性能的主要指标,并建模研究与分析信噪比与误码率的内在联系。运用SIMULINK仿真软件,以同步卫星为仿真对象,在卫星通信原理基础上对卫星通信系统适当简化,构建卫星通信基带等效模型,仿真得到出发射前和解调后信号星座图、功率谱图以及通信误码率曲线,对仿真结果的分析证明该仿真系统的合理性与可靠性,为运用SIMULINK软件仿真研究卫星通信系统奠定基础。

卫星通信抗干扰计算机仿真系统总体设计

在提出卫星通信抗干扰计算机仿真系统总体设计要求基础上,为卫星通信抗干扰计算机仿真系统设计了系统总体结构,并就系统结构内的卫星链路仿真和抗干扰性能评估这两个关键部分的总体设计进行了详细讨论。

多通道卫星通信接收机系统射频架构设计与仿真

文章对传统卫星接收机的系统架构进行改良,阐述了一种多通道中频信号输出的宽带卫星接收机设计架构,并使用系统仿真软件对系统参数进行了详细的设计论证。仿真结果表明,该系统架构设计能够很好的实现卫星通信的多通道接收,且各项指标均达到了设计要求。

卫星通信地球站业务训练仿真系统

为满足卫星通信技术不断发展对技术人员的操作、维护技能的更高要求，提升地球站业务管理水平，提高一线技术人员设备操作、维护管理训练效率，完善日常业务训练等工作的手段，解决训练过程中遇到的大量实际问题，

大型无人直升机电力线路智能巡检宽带卫星通信系统

大型无人直升机载荷能力强、续航时间长,可满足长距离输电线路巡检需求,是无人机电力巡检重要研究和应用方向,但目前通信问题制约着无人机的巡检应用。在国内首次采用卫星中继通信技术解决大型无人直升机电力巡检通信问题,分析了无人机卫星通信若干关键技术需求,基于Z5型国产大型无人机平台完成宽带卫星通信系统研制,采用机载调制解调器突发通信模式防止无人机旋翼遮挡天线信号;同时介绍了系统调试中发现的问题和解决方法,经过设计、生产、试验和试飞等阶段,验证了系统的功能和性能。研制的机载卫通系统质量小于16 kg,机载天线直径0.3 m,开展了20余回110～500kV带电线路巡检试验和应用,无人机单架次最大巡检线路长度超过30 km,卫通系统达到了设计目标,无人机超低空、超视距巡检作业不受复杂地域条件限制。

卫星通信数传半物理仿真试验平台的构建与应用

提出了卫星通信数传半物理仿真试验方法,介绍了卫星通信数传半物理仿真系统平台的功能及设计原理。提出的卫星通信数传半物理仿真试验平台通过对仪器设备的控制来模拟卫星通信时不同工况的数传信号,将基于结构相似度的图像评价方法应用于数传质量评估中,实现系统信道数据传输质量的量化分析。在EMC实验室中,系统成功实现了数传链路的仿真试验,试验中的传输数据使用真实的卫星遥感图像,并采用与卫星上相同的数据处理方法,运行相同的星上协议。经试验验证,所提出的卫星通信数传半物理仿真试验方法能够有效建立数传链路各项参数与数据传输质量的模型,对影响数传能力的因素进行地面研究,并为数传故障分析提供依据和试验方法。

UWB卫星通信系统与窄带系统互扰分析

UWB技术在卫星通信领域推广应用的瓶颈是UWB卫星通信系统与窄带系统的互扰问题。研究了正弦调制高斯脉冲在卫星信道应用的时频域特性,提出了Ka频段UWB卫星通信信道模型,建立UWB卫星通信仿真系统,研究了UWB卫星通信系统和窄带系统在互扰条件下的误码特性,得到了影响互扰的关键因素,提出了适合卫星通信信道传输的UWB信号设计参数,论证了UWB卫星通信系统与窄带系统共享频谱的可行性。

一种无中心TDMA卫星通信系统资源动态调度算法

针对当前大多数无中心TDMA卫星通信系统资源调配算法只可用于双向对称、业务速率固定的问题,提出一种可在通信过程中动态调整通信时隙的资源调度算法。详细设计了无中心TDMA卫星通信系统的帧结构、组网流程以及资源调度算法,并通过仿真分析了新算法与现有时隙分组算法在业务匹配度、业务呼通率、系统负载等参数上的差别。仿真结果表明,提出的资源动态调度算法能够有效提高时隙资源利用率,提高系统的负载上限,满足动态变化的卫星通信业务的需要。

跟踪及数字中继卫星系统正反向通信链路的信号设计

系统介绍了跟踪及数字中继卫星系统(TDRSS)正反向通信链路的信号设计,根据具体的业务方式以及不同的数据组和数据模式,给出了信号表达式及系统设计要点。