铱星STL信号体制及性能研究

发布时间：2020-08-22 10:05

【摘要】：随着信息技术的不断发展,目前世界上各主要大国竞相发展自己的GNSS系统。尤其是人工智能技术的兴起,个性化、自动化、智能化需求越来越高,越来越多的导航定位应用场景应运而生,随之而来的是对导航定位技术性能要求的提升,传统的GNSS系统需要新的技术创新。本文研究的铱星系统是原铱星通信系统通过改进其卫星通信信号体制使其具有了导航定位功能的低轨卫星通信系统,不同于传统GNSS系统,具有低轨通信卫星的天然优势,通过分析发现若可以将低轨通信卫星和导航技术融合,可以有效的改善传统的GNSS系统的导航定位性能,使得以低轨卫星通信导航融合为主题的辅助增强GNSS系统导航定位性能逐渐成为导航领域的热点话题,我国也在积极自主研发基于低轨通信卫星的卫星导航通信融合系统。信号体制设计作为GNSS系统设计的关键技术之一,其合理性,兼容性,完善性,抗干扰性等等都是GNSS系统性能的重要保障。基于低轨通信卫星的卫星导航通信融合系统的信号体制设计必须在不影响其通信性能的基础上实现导航定位功能,铱星的STL信号体制是通信导航融合的典范,对提升GNSS性能有重要的意义,研究铱星STL信号体制,可为我国通信导航融合信号体制设计提供重要的参考。本文首先介绍了铱星通信卫星系统的体系架构,通过实验仿真分析铱星系统的星座分布特点,卫星对地是否可见是卫星系统提供通信和导航服务的基础,因此本文有必要理论推导了卫星对地可见性的几何模型。其次,在卫星导航系统中卫星的空间分布也会影响系统的性能,在卫星导航系统中常使用几何精度因子GDOP值衡量卫星的几何分布,而在解算卫星定位位置的过程中,接收机的测量误差会由于卫星的几何精度因子被缩放,因此本文接着实验仿真分析了铱星系统的GDOP,并且有必要分析了基于多普勒定位时频率测量误差对定位性能的影响。接着,本文介绍了铱星系统的原始通信体制以及导航通信融合的STL信号体制,并通过和传统GNSS系统导航定位性能的比较分析其优点,最后本文提出了新的导航通信信号融合方式,并通过实验仿真分析了在新的导航通信融合体制中,在一定的频率测量精度的条件下,导航信号数据长度和信噪比的合理参数范围,可为我国设计基于低轨通信卫星实现卫星导航通信融合系统的信号体制提供参考。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN967.1
【图文】：

制；（3）接收端必须有相对应的扩频码，用于解扩获取用户数据；CDMA 通信体制的系统具有：较强的抗干扰性，并且用户的通信数据经过扩频码的调制之后可以添加保密机制提高安全性，但 CDMA 系统对信道的频带利用率较低，通信效率低。2.3 铱星通信系统体系架构铱星系统是基于低轨卫星的全球移动个人通信卫星系统（GlobalMobilePersonalCommunications by Satellite System，简称 GMPCS），它支持全球无线数字通信，用户可以直接使用铱星手机与铱星系统的空间卫星建立通信链路，并通过卫星星座的转发传输给不同的用户，主要由三部分组成：低轨卫星星座、地面网关（地球站）、用户手持设备[39]，其体系架构如图 2-5 所示：

图 3-1 铱星星座分布示意图清晰的看出铱星系统的六个不同的轨道面，可以 星座，各轨道平面均匀分布，轨道上 11 颗卫星也要是为了满足铱星系统的设计初衷，实现通信信户手持设备可以任何时候在任何地点均可以观测卫星电话服务。这也是低轨极地卫星相对于传统优点，在极地区域卫星分布比较集中，可以大幅析的卫星星座结构和分布，当地球上的用户需要要搜索对其可见的卫星，而卫星对于地球上观测

经度0纬度24h的PDOP变化曲线

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴宜军;对“铱星”陨落的哲学思考[J];中学政治教学参考;2000年09期

2 白石;;石家庄上空的“铱星闪光”[J];太空探索;2016年12期

3 安慧;;铱星绝地重生[J];太空探索;2017年07期

4 环宇;;铱星:陨落的神话[J];科学新闻;2000年16期

5 谭旭峰;董薇;;“铱星陨落”启示录[J];中国高新区;2004年08期

6 林建;铱星系统重新投入运营[J];导弹与航天运载技术;2001年04期

7 胡建新;以“铱星”为鉴[J];经营与管理;2001年04期

8 夏志琼;“铱星”复出的启示[J];邮电企业管理;2001年16期

9 宗河;“铱星”起死回生[J];国际太空;2001年06期

10 夏志琼;“铱星”复出的启示[J];现代企业;2001年06期

相关会议论文 前4条

1 钟健瑜;刘晔;;基于铱星的海洋数据采集传输泛用平台的设计[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集（上册）[C];2009年

2 吴建军;程宇新;梁庆林;项海格;;第二代铱星系统(Iridium Next)及其搭载应用概况[A];第六届卫星通信新业务新技术学术年会论文集[C];2010年

3 黄宛宁;张强辉;连龙刚;;平流层飞艇卫星通信应用探讨[A];第九届卫星通信学术年会论文集[C];2013年

4 常江;田世伟;李广侠;吴军;谷文飞;刘仁甫;;iGPS抗干扰性能研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 王俊峰 李鹏;夏夜里，“铱闪铱闪”亮晶晶[N];科技日报;2017年

2 本报通讯员 杜峰;E190飞机在新疆完成铱星改装“首秀”[N];中国民航报;2017年

3 ;铱星失去最后救星[N];中国计算机报;2000年

4 王德秀;铱星复活？[N];人民邮电;2009年

5 星林;能否枯木逢春？[N];人民邮电;2001年

6 谈志彬;铱星破产证明 市场决定技术[N];北京科技报;2000年

7 谈志彬;市场决定高技术 铱星破产全说明[N];北京科技报;2000年

8 蔚 蓝;铱星：无可奈何的陨落[N];中国质量报;2005年

9 平树 俞盈帆;铱星公司停业的启示[N];光明日报;2000年

10 徐祖哲;铱星电话东山再起[N];光明日报;2003年

相关硕士学位论文 前10条

1 梁健;铱星STL系统定位方法研究[D];华中科技大学;2019年

2 谢卓成;铱星STL信号体制及性能研究[D];华中科技大学;2019年

3 饶开友;极区拖曳式海洋剖面测量浮标的铱星应用研究[D];东北师范大学;2018年

4 单海艳;基于铱星通信的海洋环境观测数据传输系统的设计与实现[D];国家海洋局第一海洋研究所;2018年

5 钟健瑜;基于铱星数据通信的海洋数据采集与实时传输通用平台的研究[D];南昌大学;2008年

6 杨滨旭;铱星数字手柄转接模拟电话接口的设计与实现[D];大连海事大学;2011年

7 赖小龙;基于信息融合与铱星通信技术的林火监测系统研究与设计[D];北京林业大学;2015年

8 刘彦军;基于铱星和GSM的SMS网关设计与实现[D];杭州电子科技大学;2014年

9 王宗;海洋远程浮标数据传输与处理系统研制[D];杭州电子科技大学;2011年

10 董兰;企业技术创新市场风险的分析及管理[D];北京交通大学;2007年

本文编号：2800557