非静止轨道卫星通信系统星座及通信链路设计

发布时间：2017-05-17 11:25

  本文关键词：非静止轨道卫星通信系统星座及通信链路设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：经过几十年在空间技术方向上投入、研究和发展,我国在GEO卫星通信技术方面已经取得了很大的进展,正在缩小与国外先进水平的差距;反观在非静止轨道卫星通信技术方面的研究,由于种种原因导致与国外的水平差距越来越大。随着个人移动通信时代的到来,人们对通信业务质量和服务的要求越来越高,通信终端向易携带、手持化发展。本文对非静止轨道卫星通信系统设计进行研究,针对非静止轨道卫星星座设计和卫星通信链路设计展开。本文首先对区域性共地面轨迹卫星星座进行优化设计。结合共地面轨迹卫星星座和均匀覆盖的原理,推导出一个轨道面可分布多颗卫星的共地面轨迹卫星星座实现步骤。并基于此设计出覆盖我国国土和周边地区的共地面轨迹卫星星座覆盖方案,以实时覆盖率为100%时的区域平均仰角最大为优化指标,进行优化和仿真分析。仿真得到有多组适合的星座方案,其中具有2个轨道面,每个轨道面分布4颗卫星的八星方案是最优的,它的轨道高度较低,卫星数量较少有利于降低系统成本和复杂度。基于前面优化设计的八星星座方案,面向3G手机用户,用户能够在卫星网络和地面网络之间漫游,实现自由地、无处不在地通信,对其卫星通信用户链路进行设计。在对IMT-2000卫星空口标准分析的基础上,指出卫星空口标准G可完全兼容地面WCDMA网络;卫星移动通信系统的通信体制参考空口标准G,给定3G手持机的基本性能参数,在考虑多波束内和波束间多址干扰的情况下,推导出载干比与系统容量之间对应的关系,最后对卫星通信用户链路设计和仿真,得到星上设备参数即卫星接收天线增益和卫星等效全向辐射功率(EIRP)值满足通信的参数条件。
【关键词】：非静止轨道卫星 区域覆盖星座 共地面轨迹 通信链路 卫星空中接口 多址干扰
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN927.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1. 课题背景及研究的目的和意义8-10
• 1.2. 国内外研究现状10-13
• 1.2.1. 国外研究现状10-12
• 1.2.2. 国内研究现状12-13
• 1.2.3. 国内外文献综述分析13
• 1.3. 本文主要研究内容13-15
• 第2章 卫星星座及链路设计基本理论15-24
• 2.1. 引言15
• 2.2. 卫星轨道空间几何关系15-17
• 2.2.1. 卫星运动轨道参数15-16
• 2.2.2. 卫星的星下点轨迹16-17
• 2.3. 经典星座设计方法17-20
• 2.3.1. 极轨道星座设计方法17-19
• 2.3.2. 倾斜圆轨道星座设计方法19-20
• 2.4. 卫星星座参数的优化20-21
• 2.5. 卫星通信链路技术参数21-23
• 2.6. 本章小结23-24
• 第3章 非静止轨道卫星通信系统星座设计24-41
• 3.1. 引言24-25
• 3.2. 共地面轨迹星座实现的基本原理25-28
• 3.3. 共地面轨迹卫星星座设计28-40
• 3.3.1. 卫星星座覆盖范围和要求28-29
• 3.3.2. 星座轨道参数设置的步骤29-31
• 3.3.3. 我国的共地面轨迹卫星星座方案优化设计31-34
• 3.3.4. 优化共地面轨迹星座方案性能分析34-40
• 3.4. 本章小结40-41
• 第4章 非静止轨道卫星通信系统链路设计41-56
• 4.1. 引言41
• 4.2. IMT-2000 卫星空中接口分析41-45
• 4.2.1. 卫星空口标准G的系统结构43
• 4.2.2. 卫星空口标准G的系统特征43-45
• 4.3. 卫星移动通信信道模型分析45-46
• 4.4. 卫星通信系统用户链路设计46-55
• 4.4.1. 卫星通信链路设计基本流程47-48
• 4.4.2. 系统链路参数要求48-49
• 4.4.3. 多址干扰与系统容量分析49-53
• 4.4.4. 链路设计及结果53-55
• 4.5. 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-61
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果61-63
• 致谢63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 过玉峰;;展望卫星移动通信系统的未来[J];华章;2012年22期

2 ;COVERAGE PERFORMANCES ANALYSIS ON COMBINED-GEO-IGSO SATELLITE CONSTELLATION[J];Journal of Electronics(China);2011年02期

3 张忠强;;INMARSAT-5代星Ka频段Global Xpress[J];信息通信;2013年04期

4 张更新;郦苏丹;甘仲民;;IGSO在卫星移动通信中的应用研究[J];通信学报;2006年08期

5 张更新;甘仲民;牛鑫;;论高低轨道在我国未来卫星通信中的应用[J];数字通信世界;2006年10期

6 刘思杨;;卫星移动通信系统发展现状及趋势[J];现代电信科技;2014年07期

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本文编号：373313