《中国科学院国家空间科学中心》2016年博士论文

发布时间：2016-12-01 12:16

  本文关键词：星间链路非线性干扰消除关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

《中国科学院国家空间科学中心》 2016年

分布式卫星系统星间链路关键技术研究

石立国  

【摘要】：星间链路中的数据传输、星间测距、时间同步、无线组网技术是分布式卫星系统中的重要组成部分,被视为有效载荷协同工作领域的关键技术之一,已成为分布式卫星系统领域的研究前沿。考虑到分布式卫星系统中单个卫星的重量、体积和功耗等都受到严格限制,重点研究了通信和测距两条链路合二为一的星间链路方案。本文采用GMSK+PN调制解调技术实现星间链路数传、测距、时间同步一体化,满足分布式卫星系统星间链路的实际需求。本文针对GMSK+PN调制解调方式进行了深入研究,包括已调信号特性分析、调制参数的优化、数传信号解调、测距信号分离和测距信号解调等。具体完成了以下研究工作:?开展了GMSK+PN调制、解调算法的仿真分析,在此基础上通过在FPGA硬件平台开发软件实现调制原理样机,获得有效的实测结果。针对数传信号和测距信号的解调,提出一种切实可行的解调分离算法,将复合信号中的数传信号剥离,提取出测距信号。?提出了一种简化算法对GMSK+PN信号进行信噪比估计。根据GMSK+PN合成信号的特点对信号进行建模,通过逐层简化信号模型的方式计算各个信号分量在合成信号中所占的比重,估计出合成信号的信噪比。最终通过仿真分析,证明了此算法的可行性。?基于分布式算法和多相分解的方法提出了一种在现有FPGA中实现高阶FIR滤波器的算法,大幅度降低了硬件资源占用,并给出了不同量化位宽条件下的滤波器性能。?针对多路不同速率、不同猝发时隙的数字信源,提出了一种贪婪型异步动态数字复接器的设计方案,给出了各路信源的优先级调度策略。通过贪婪型动态数字复接器与常规虚拟信道复接器在时延、时延抖动、数据包最大时延等性能上的仿真对比,表明贪婪型动态复接优于虚拟信道复接,并能够更有效地节省信源缓存资源。本文的研究工作,为实现分布式卫星系统的载荷协同、无线组网、应急响应等应用需求打下良好技术基础。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国科学院国家空间科学中心
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN927.2
【目录】：

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本文编号：200580