基于嵌入训练阵列的OTFS信道估计

正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制在快时变高多普勒信道中展现出良好的频谱利用率和显著的误码率性能优势。然而,传统的OTFS信道估计方法频谱效率较低,且无法应用于低轨卫星等具有高多普勒频偏的通信场景中。文章提出了基于嵌入训练(Training Embedded,TE)阵列的信道估计方法,利用训练阵列的完美自相关特性进行准确的信道估计,并提高了频谱效率。同时,针对低轨卫星通信高多普勒频偏的特性,本文利用快速傅里叶变换对路径的整数倍频偏进行估计,补偿并消除列相关相位偏移干扰,提升了低轨卫星通信场景下信道估计的准确度。仿真结果表明,所提方法在地面、低轨通信场景中均具有较高信道估计精度和频谱效率。

基于知识的故障诊断系统的面向对象设计方法

研究了基于知识的故障诊断系统的面向对象的系统结构和设计方法，建立了诊断问题的对象模型，提出了诊断知识的面向对象的表示方法，给出了一般的设计步骤。实践表明，该方法具有开发效率高、易扩充、易维护等优点。

一种卫星通信的16APSK软解调方法

针对高通量卫星通信中所使用的高阶调制16APSK,提出了一种运算复杂度低且具有良好性能的软解调算法。针对接收信号在传输信道中受到各种增益的影响,而导致接收星座与发送星座的半径会有不同的问题,提出了一校正算法使得接收符号与发送符号的所在圆半径基本一致,在此基础上利用信号幅度在不同比特位置展现的不同特性对星座点加以区分。仿真结果表明所提出的算法运算复杂度较低,具有良好的性能。

基于GNU Radio的窄带卫星收发信机研究与实现

基于通用处理器的软件无线电技术,使用高级程序语言实现无线电通信中的信号处理功能,这能够更好地复用硬件平台和提升开发效率。文章基于开源的软件无线电平台GNU Radio,给出了一种软件无线电架构的窄带卫星收发信机的工程实现方案,并通过实际上星测试验证了方案的可行性,可为卫星通信产品的研发提供测试和验证的途径。

卫星移动通信协议层的实现和一致性测试方法

自主卫星移动通信系统需要管理大量的信道资源和业务流程,其网络协议层具有很高的复杂度。为了对其进行工程实现,对协议的形式化技术进行研究,给出一种基于有限状态机的网络协议实现和一致性测试方法,并通过自主卫星移动通信网络协议中移动性管理子层的开发和测试进行验证。一致性测试的结果表明,上述方法能够有效保证协议层实现的正确性和完备性。

含氟三联苯类异硫氰酸酯类液晶合成与微波性能研究

近年来液晶在微波通信器件上的研究发展迅速,而液晶材料的介电损耗成为制约其发展的主要因素。异硫氰三联苯类化合物是一种结构稳定的低粘度、高双折射率液晶化合物,适于作为微波用液晶材料组分。本文通过偶联法合成了4种含氟三联苯异硫氰酸酯液晶化合物nPGUS(n=2~5),通过IR、^(1)H NMR、^(13)C NMR、^(19)F NMR确认化合物结构正确;差热分析(DSC)结果显示,它们都具有宽温向列相液晶态和相对较低的熔点,其中5PGUS的向列相温度范围达到101.8℃,熔点只有57.4℃;通过矩形谐振腔微扰法测试分析了它们在高频下的介电性能,将它们与母体液晶混合后,在18 GHz时的介电常数值(Δεr)为0.95,最大介电损耗为(tanδεr-max)0.00763,相位调制系数(τ)0.265,可满足微波用向列相液晶材料性能要求。

侧位含氟苯乙炔类液晶化合物的微波介电性能

近年来基于液晶材料的微波通信器件研究发展迅速,液晶材料的介电损耗成为制约微波器件发展的瓶颈,然而目前对微波用液晶材料性能报道较少。本文以低熔点高双折射侧位含氟苯乙炔类液晶作为研究对象,将其按一定比例掺杂到母体液晶MA中,采用矩形谐振腔微扰法测试所选液晶化合物在微波频段(10~30 GHz)下的介电性能,探讨分子结构对微波频段液晶介电性能的影响作用。实验结果表明在高频时的液晶介电各向异性与分子极性和双折射率相关,侧位含氟苯乙炔类和端基异硫氰基苯乙炔类液晶化合物均具有较大的介电各向异性(Δεr>0.85);对于具有较高双折射率的对称含氟三苯二炔类和三苯乙炔异硫氰基类液晶化合物表现出较低的介电损耗(tanδεr⊥<8.0×10-3,18 GHz),而异硫氰基的含氟二苯乙炔类和不对称含氟三苯二炔类液晶化合物则表现出较高的介电损耗(tanδεr⊥>8.0×10-3,18 GHz)。

低轨卫星通信中的Polar码构造方法

针对低轨卫星通信中块衰落信道,提出了改进的极化重量Polar码构造算法。仿真对比了Polar码和CCSDS建议的LDPC码在块衰落信道下的性能。结果表明,在中等码长和码率的情况下,将Polar码应用于低轨卫星通信中能够获得一定的性能增益,且其编译码复杂度较低。

低轨卫星通信中OFDM系统的PAPR抑制方法

低轨卫星通信系统是空天地一体化信息网络的重要组成部分,将正交频分复用(OFDM)系统应用于低轨卫星通信系统中可以带来诸多增益,但面临峰均功率比(PAPR)过高的问题。针对这一问题,讨论了三种信号无失真PAPR抑制方法:集中式子载波映射的单载波频分多址(LFDMA)、伪随机序列SLM(Prs-SLM)与随机分组PTS(RG-PTS),并提出可以将Prs-SLM或RG-PTS方法与LFDMA结合使用。通过在OFDM系统中的仿真给出了上述方法的PAPR抑制性能,结果表明,结合了LFDMA的Prs-SLM与结合了LFDMA的RG-PTS具有较好且相似的PAPR抑制性能,前者拥有更低的边信息量,后者拥有更低的计算复杂度。

高通量卫星信关站信道设备硬件架构研究

文章从高通量卫星的特点出发,分析了信关站对信道设备功能和可靠性方面的需求,并提出了将信道设备、中频分配网络、数据交换网络、设备管理集成在一个信道机箱内的设计思路。分别对机箱的总体架构、数据交换模块、中频交换模块以及机箱管理方案进行详细阐述,构建出一套完整的具备高可用特性的高通量信道机箱硬件方案。

用于Ku频段低速卫星通信的阵列天线设计

根据装载平台的迫切需求,研制了一种工作在Ku频段的、高效率、低剖面、适应于低速卫星通信的阵列天线,该阵列天线采用角锥喇叭、正交模耦合器和波导功分器组阵的方式,并集成了BUC和LNB。由该天线阵列构成的动中通系统不仅满足小型平台机动应用的通信需求,也可对我国现有的中高速卫星通信网形成必要的补充。

高通量卫星地面基带系统网络架构研究

文章首先从高通量卫星和传统卫星之间的区别出发,总结了高通量卫星对地面系统的新需求。其次,设计了完整基带系统与进一步分层实现的高通量卫星基带系统架构。最后,通过承载网的设计,阐释了数据中心和信关站的硬件部署、功能分隔和网络连接方式。