电网应急平台中低轨卫星同步接收技术研究

发布时间：2017-06-07 10:48

  本文关键词：电网应急平台中低轨卫星同步接收技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国国土辽阔，电网的覆盖面积大，由于自然灾害所造成的电网大面积停电事件时有发生，传统的电力通信手段在灾害情况下不能保证正常工作，因此基于卫星通信的电网应急平台建设是对电网通信的重要补充手段。 本文充分运用卫星通信、中低轨卫星的高动态信道特性、直接序列扩频技术、扩频码同步、多普勒频移补偿等理论知识，研究了基于卫星通信的电网应急平台系统组成、低信噪比高动态条件对扩频码同步的影响、扩频码捕获、多普勒频移及其变化率补偿等关键技术。着重研究分析了针对中低轨卫星通信的高动态信号捕获技术，提出了新的适合不同条件的多普勒频偏估计算法和基于多普勒频偏预校正的信号捕获算法以及针对短码和长码的扩频码捕获算法，并改进了基于匹配滤波的非相干累加算法，提高了高动态条件下系统的同步接收性能。研究结果为高动态条件下的卫星信号同步接收提供了理论依据，，对于自主开发和建设我国电网应急通信系统具有重要意义。
【关键词】：电网应急通信 直接序列扩频 扩频码捕获 载波频偏 码频频偏
【学位授予单位】：中国矿业大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM73;TN927.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 详细摘要7-10
• Detailed Abstract10-17
• 第一章 引言17-29
• 1.1 电网应急平台对于电力安全的意义17-19
• 1.2 基于中低轨卫星通信的电网应急平台19-23
• 1.2.1 现有电网通信技术19-20
• 1.2.2 电网应急平台通信的需求和特点20-23
• 1.3 国内外研究现状及发展趋势23-26
• 1.4 研究思路、技术路线及主要工作量26-27
• 1.5 本章小结27-29
• 第二章 电网应急平台29-39
• 2.1 电网应急平台通信系统组成29-30
• 2.2 多普勒频偏产生的原因以及对于接收信号的影响30-31
• 2.3 中低轨卫星的多普勒特性31-36
• 2.4 DSSS 系统的工作模型36-37
• 2.5 本章小结37-39
• 第三章 影响高动态卫星信号同步的因素39-53
• 3.1 多普勒变化率39-40
• 3.2 多普勒频偏一次变化率对载波捕获的影响40-43
• 3.3 多普勒频偏二次变化率对载波捕获的影响43-46
• 3.4 多普勒频偏影响 DSSS 信号同步的主要因素46-52
• 3.4.1 传播时延46-47
• 3.4.2 频偏影响47-51
• 3.4.3 数据的影响51-52
• 3.4.4 噪声及干扰的影响52
• 3.5 本章小结52-53
• 第四章 高动态条件下载波频偏捕获算法53-69
• 4.1 基于匹配滤波频域扫描的非相干累加算法53-60
• 4.1.1 基于匹配滤波频谱补偿的非相干累加算法58-60
• 4.2 基于压缩搜索空间的频谱补偿非相干累加算法60-67
• 4.2.1 载波频偏及其变化率对载波捕获的影响60-61
• 4.2.2 频谱循环补偿算法61-63
• 4.2.3 频谱循环补偿算法的性能仿真63-66
• 4.2.4 频谱补偿算法在实时性上的优越性66-67
• 4.3 本章小结67-69
• 第五章 高动态条件下直序列扩频信号同步技术69-95
• 5.1 FFT 辅助的串并式码捕获技术69-79
• 5.1.1 码捕获系统的工作过程69-70
• 5.1.2 重要参数的研究70-73
• 5.1.3 虚警概率和检测概率73-77
• 5.1.4 平均捕获时间77-79
• 5.2 分段相关的码捕获技术79-85
• 5.2.1 捕获系统的工作过程79-80
• 5.2.2 重要参数的研究80-81
• 5.2.3 虚警概率和检测概率81-83
• 5.2.4 平均捕获时间83-85
• 5.3 FFT 辅助的码捕获技术与分段相关码捕获技术的性能比较85-88
• 5.3.1 具有非相干累积的 FFT 辅助码捕获技术的检测概率85
• 5.3.2 两种捕获技术平均捕获时间的对比85-88
• 5.4 基于频域相关法的扩频码捕获算法88-94
• 5.4.1 采用频域相关法的码捕获系统结构图及工作原理88-89
• 5.4.2 频域扫频技术89-92
• 5.4.3 频域相关法的捕获性能92-94
• 5.5 本章小结94-95
• 第六章 低信噪比高动态条件下长码捕获技术95-111
• 6.1 扩频码捕获算法95-102
• 6.1.1 直序列同步接收中的 PN 码捕获95-97
• 6.1.2 载波频偏与码相位并行补偿的非相干累加算法97-100
• 6.1.3 高动态弱信号条件下 PN 码捕获系统的结构图100-101
• 6.1.4 关键参数分析101-102
• 6.2 一种新的长码捕获方案102-109
• 6.3 本章小结109-111
• 第七章 结论与展望111-113
• 参考文献113-123
• 致谢123-125
• 作者简介125
• 在学期间发表的学术论文125

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