量子科学实验卫星微振动地面测试与估计方法

介绍了卫星微振动地面测试和信号估计方法.根据量子科学实验卫星特点,对动量轮运行状态下光学载荷的微振动线位移及角位移进行估计.通过地面微振动测试系统,测量了动量轮运行下光学载荷的微振动加速度;应用小波积分方法,精确估计了卫星结构敏感点的振动线位移和振动角位移.通过工程实测证明了微振动测试与估计方法的有效性.研究结果对于高精度科学实验卫星微振动地面试验具有一定工程应用意义.

低轨道卫星CDMA系统发信机的FPGA实现

该文研究了低轨道(LEO)卫星CDMA系统发信机的数字部分,介绍了其结构、算法原理及其具体实现。重点介绍了发信机数字信号处理部分在FPGA的实现,主要包括信息数据流的处理及编码、交织、成型滤波、CIC插值滤波和数字上变频等。在设计上采用了基于多相滤波结构和分布式算法(DA)的成型滤波器以及高效CIC插值滤波器,节省了系统的硬件资源,提高了系统的性能。

城市环境下低轨道卫星信道模型及Rake接收

对城市环境下低轨道卫星的信道进行了研究和建模,并对城市环境下低轨卫星地面终端采用Rake接收的性能进行了研究。

低轨道卫星信道特性及高路径解析度Rake接收

基于对考虑多径衰落的城市环境低轨道(LEO)卫星信道特性的分析和建模,对该环境中LEO卫星地面终端采用高路径解析度Rake合并的性能进行了研究。结果表明:此时Rake各分支的输出噪声相关,最大比合并(MRC)为次优,最小均方误差(MMSE)合并方法的性能更优。

低轨道CDMA卫星下行链路多径信道估计

为改善低轨道(LEO)卫星下行链路中多径时延扩展小于1个码片周期时最大似然信道估计方法因有色噪声影响导致的低信噪比时急速下降的性能。提出用卡尔曼滤波法对最大似然估计输出的估值进行滤波处理。仿真结果表明:当LEO卫星码分多址(CDMA)下行链路存在速率300 b/s的连续导频信号时,用最大似然估计级联卡尔曼滤波器的多径信道估计法能在载噪比40 dB的信噪比条件下具较好的性能。

VDE-SAT下行链路信道建模方法

海面的散射特性导致VDES海上通信信道模型复杂多变,在VDE-SAT下行链路中,低仰角通信导致海浪反射带来的多径效应更加严重。针对此问题,提出一种基于球坐标系的VDE-SAT下行链路信道建模方法,根据不同海情级分析海浪反射对于信号接收特性的影响。首先,将海面散射特性的统计结果参数化,结合地球曲率的影响,建立基于球坐标系的星船通信几何模型,基于此,得到海面有效漫反射区。其次,建立星船通信链路的信号多径传播模型,基于G1139协议,根据各个路径的信道参数分析接收信号的功率分布,以及不同海情级下信号的接收特性。仿真结果表明:在海况较好时,该多径信道以镜面反射为主;海况较差时,以漫反射为主。相比于卷积码,Turbo码的抗多径性能更优。

卫星CICQ交换系统调度算法研究

联合输入交叉点排队(CICQ)交换结构由于在交叉点引入少量缓存,可以将输入端口和输出端口进行有效隔离,降低调度算法的复杂度,并适用于大容量交换。为此,研究基于交叉点缓存的各种调度算法和基于CICQ的交换结构,提出一种基于流量控制的FCSA算法,通过OPNET仿真分析表明该算法在均匀分布和突发业务源的情况下具有较好的时延性能,并且复杂度低,吞吐量大。将该算法应用于星载交换机,结果表明,该算法可以满足星载交换机多业务突发传输的特点,易于硬件实施。

商业卫星用元器件补充筛选利与弊

对商业卫星用元器件补充筛选利与弊问题进行分析,指出:成熟稳定的国产元器件可以不二筛或纳入厂家一次筛选中加严筛选;进口元器件应注意假冒翻新问题,依据实际情况进行二筛;筛选过程须严格进行防静电控制、了解器件实际使用情况,避免过应力筛选;继电器等关键元器件应按照以往筛选模式进行筛选或加严筛选;塑封元器件应根据实际使用需求,有针对性地进行筛选;尝试改变现有筛选技术条件,按照卫星寿命确定筛选技术方案。

低轨卫星扩频系统中的PN码混合并行捕获技术研究

以低轨卫星信道多普勒特性为背景,给出一种适用于大频偏条件下突发通信系统直接扩频序列混合并行捕获结构,并以门限信噪比下平均捕获时间最小为设计目标,对检测积分时间和判决门限设置进行讨论,给出最优配置方案。

低轨卫星交换机的建模与仿真

针对低轨卫星交换机处理速度和内存受限的情况,改进DRR算法,提出内嵌DRR调度算法,在OPNET网络仿真软件中建立模型,结果表明内嵌DRR处理时延低于DRR26ms,复杂度为O(1)。同时根据卫星业务类型和网络结构,选取适用于星上的CICQ交换机结构,应用内嵌DRR算法。在OPNET中建立星载交换机单节点仿真模型,结果显示在较大的吞吐量下,内嵌DRR算法时延为6ms,复杂度低,适用于卫星交换机。

基于AD9857的卫星通信发射机的设计与实现

介绍了AD9857的工作原理,分析了AD9857的主要特点及典型应用电路。在此基础上,给出了一种基于AD9857的卫星通信发射机的实现方案,并结合实现及调试,归纳了AD9857在应用中应该注意的问题,给出了经验证可行的解决方案。

应用于卫星功率放大器线性化的自适应变步长算法研究

针对应用于低轨卫星放大器线性化的自适应预失真算法,提出一种改进的LMS算法,并建立步长因子μ与误差信号e(n)之间的一种新的非线性关系。该函数在误差e(n)接近零处具有缓慢变化的特性。文中还分析了新函数关系式中的a、b参数对算法收敛性能的影响。计算机仿真结果与理论分析相一致,改进的算法具有较好的收敛性能和鲁棒性。

低成本商业卫星用元器件补充筛选技术条件探讨

通过对商业卫星用元器件补充筛选试验数据进行分析,得出了不同类型的元器件是否需要筛选以及如何筛选的结论。对于成熟、稳定的国产电阻、电容类元件,其补充筛选建议并入到厂家的一次筛选中并加严筛选;继电器等关键元器件应按照以往的筛选模式进行筛选或加严筛选;对于成熟稳定的国产分立器件,其补充筛选建议委托生产厂家进行或并入厂家一筛,质保中心应建立厂家动态考核机制;在分立器件的筛选中,建议尝试改变现有的筛选技术条件,按照卫星设计寿命确定筛选技术方案,这样在保证筛选质量的同时能够最大限度地节省成本。该探究方案亦可用于国产集成电路的筛选。

基于最大似然估计的GPS多径估计

当存在多径信号时,基于伪距测量的GPS(Global Position System)定位接收机跟踪的是直射信号和反射信号组成的复合信号的相位,这将造成伪距测量误差和定位误差[1]。提出了一种相关输出的线性模型。在无噪的情况下,多径信号的位置和幅度能够被准确估计。在加性高斯白噪声信道下,利用最小二乘法得到多径信号的位置和幅度的最大似然估计,并对该估计的噪声性能做出了理论分析和仿真;分析表明观测间隔和接收信噪比是决定估计性能的关键。

聚焦离子束加工技术在元器件可靠性领域中的应用研究

FIB技术通过截面加工实现部分失效样品的原位观察,通过截面加工获得的图像获取相关信息;能够进行TEM制样,是材料微分析领域中不可缺少的分析技术;能够进行纳米器件加工,是微加工领域的一种新型技术。FIB技术可操作性强、样品损伤小,对航天型号元器件可靠性质量保证技术具有一定的指导意义。

基于SRAM型FPGA单粒子效应综合防护技术

为解决基于SRAM(Static Random Access Memory,静态随机存储器)型FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)的扩频应答机在空间环境中时常发生功能故障的难题,提出了一种低轨卫星基于SRAM型FPGA的应答机的单粒子综合防护方案。该方案在代码级、器件级、单机级、整星级综合采用器件优选、结构屏蔽设计、巡检自愈、自主复位等多种方法,有效杜绝了单粒子事件带来的种种危害,已成功应用于某在轨卫星。在轨测试结果表明:遥测、遥控、跟踪测量等功能、性能指标满足任务要求,且未发生需要地面干预的问题或现象。该技术还可推广应用于其他采用低等级器件及其他类型FPGA、DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)等大规模集成电路的星载单机防护。

串行干扰消除法捕获性能分析

针对卫星的GPS系统抗互相干扰的问题,GPS弱信号检测变得越来越重要。在存在强信号的情况下,互相干干扰是GPS弱信号检测的一个最主要问题。通过检测可消除干扰,采用串行干扰消除法(Successive Interference Cancellation)通过参数估计恢复出强信号,然后从接收信号中减去恢复出的强信号,再对相减之后的信号进行弱信号的捕获跟踪。仿真表明在一般情况下,其抗互相干的能力为20dB。结果说明串行干扰消除法能够有效消除强信号的互相干干扰,解决在强信号环境下GPS弱信号的检测性能问题。

抗干扰插值迟早门扩频跟踪构架

为了降低接收机功耗,提出一种基于插值的单倍采样接收机架构.性能分析显示,在具备成形滤波器的情况下,此构架仅以不足0.1dB的损失为代价,将抗干扰计算量降低了一半,从而极大地降低了接收机计算负担和整体功耗.

重金属掺杂硅平面外延开关三极管失效分析技术研究

对航天某型号选用3DK104D型NPN硅外延平面小功率开关三极管补充筛选试验中参数超差问题进行了分析,采用非破坏和破坏性分析相结合的技术,对硅基开关晶体管的失效机理进行了研究,最终得出参数超差属批次性质量问题,予以剔除。

一种用于补偿抗干扰信噪比损失的全数字AGC

介绍了LEO卫星扩频通信中的抑制强窄带干扰所带来的信噪比损失,提出在在抗干扰处理后用全数字AGC来稳定电平。在AGC保护下,接收机的信噪比损失在1dB范围内。