地月通信中路径损失的仿真与解决方法研究

针对月球探测过程中地月通信路径损失大的问题,利用STK仿真软件建立地月通信仿真场景,通过仿真分析了地面站与月球探测器间的链路情况,用于后续对比分析。结合Matlab分析了路径损失情况,深入研究了通过增大天线口径、提高工作频率等方法对路径损失的改善,并通过仿真对比分析了不同措施的效果,指出存在的局限,提出利用新技术弥补地月通信中巨大的路径损失。

地月空间通信网络协议研究

针对地月空间长距离通信较长延时及月背遮挡导致的间断性链路连接问题,同时为解决有限资源下地月空间网络通信综合利用问题,基于地月空间通信链路形成了通信方案,应用DTN协议和IP over AOS协议构建了网络拓扑结构,并对六星双圆、四星双圆、三星单圆、双星单圆4种极圆轨道进行了网络仿真指标设计与网络仿真。仿真结果表明:在节点缓存能力等约束下,相同仿真参数中4种中继星座架构的数据包递交率与星座中卫星数量呈正相关,对延迟敏感的实时性数据包在不同星座架构下平均时延最大相差仅约0.04 s。以DTN协议作为地月空间信息系统组网通信的主要协议架构,可以满足各类应用业务数据传输要求。

空间信息网的Ka频段非正交多址接入中继系统

针对深空通信的系统信息传输效率低,时延长的问题,文中设计一种空间信息网的Ka频段非正交多址接入中继系统,推导出中继卫星配备单天线情况下的中断概率和遍历系统容量等关键指标的解析表达式,提出的非正交多址接入中继系统在节约一半传输时间条件下,达到与正交多址接入系统相同遍历系统容量时所需的功率分配方案。通过仿真,验证了该方案的可行性。