基于ADRV9009的便携式测控数传测试设备设计

针对常用的标准化上架机箱结构测控数传测试设备带来的产品尺寸大、重量重、转场不便以及难以满足外场便携测试的现状,设计了一种基于Zynq7100+ADRV9009的便携式测控数传测试设备,给出了设备的设计架构、硬件方案和软件配置流程,对外场无线传输链路进行了复核。系统联试结果表明,设计的便携式测控数传设备体积小、重量轻、工作稳定,可满足飞行器遥控、遥测和数传链路外场测试需求。

基于带状线的混合模态涡旋波天线设计

鉴于涡旋电磁波所体现出的独特空间电磁场分布特征,以及其携带的轨道角动量在理论上所具有的无穷维度模态正交特性,涡旋电磁波在无线通信领域和雷达探测与成像领域均表现出重要的研究价值和应用潜力;从涡旋电磁波的电磁场分布和原理入手,针对当前混合模态涡旋波天线结构尺寸大、模态干扰大的问题,设计了一种基于带状线的叠层结构的抗干扰混合模态涡旋电磁波阵列天线;在C波段设计叠层结构的混合模态天线阵列,并基于带状线屏蔽性能优势设计1分4和1分8两种馈电网络,以及进行实物加工和近、远场测试;通过加入软件无线电平台,搭建无线收发传输链路,验证该天线阵列多路信号传输特性能正确解复用且隔离度较好,实现频谱效率的提升。

基于双频通信的空间飞行器自组网动态时隙分配

针对分布式空间飞行器自组网使用传统时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)时隙分配方式时网络时延大、传输效率不高的问题,提出了一种基于双频通信的动态时分多址时隙分配(Dual Frequency Dynamic Time Division Multiple Access,DF-DTDMA)方案。DF-DTDMA方案采用双频通信分别传输低速广播业务和高速定向业务,提高了网络吞吐量。在低频网络层提出了嵌套型时隙分配策略降低网络拓扑变化快带来的定向业务丢包率;在高频网络层提出了基于空间复用的定向无冲突时隙分配策略,避免发生信息碰撞,提高了网络的可靠性。仿真结果表明,相比传统TDMA协议,DF-DTDMA方案有效降低了飞行器网络丢包率,提升了网络吞吐量,具有高可靠性和灵活性。

基于竞争时隙的空间飞行器快速组网策略

主要研究适用于无初始时隙分配和无固定时间基准终端的分布式空间飞行器自组网的初始组网策略。针对空间飞行器网络拓扑范围大、节点数目少、协同组网任务具有临时性、可靠性要求高等特点,提出了一种基于时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)的竞争式组网策略,并建立马尔可夫决策模型计算出最优竞争概率,完成网络的快速建立。仿真结果表明,所提出的竞争式时分多址组网策略具有网络建立时间短、组网过程可靠性高的特点,提高了网络的快速性、灵活性和安全性。