星载AIS接收链路设计与仿真

分析和论证了自动识别系统(AIS)在低轨卫星中应用所涉及的相关问题,阐述了AIS系统特征 ,理论分析了低轨卫星与目标船舶的作用距离、低轨卫星的运行周期、多普勒频移对星载AI S通信的影响,并对星载接收链路进行了预计,给出了星载AIS接收机的实现方案。最后,对 相关理论结果进行了仿真。     

基于LMS估计的卫星移动通信定时同步优化

针对采用长期演进（LTE）通信标准的地球静止轨道（GEO）卫星移动通信系统上行定时误差会影响单载波频分多址技术正交性的问题,在LMS线性估计算法的基础上提出了一种适用于大时延环境下单载波频分多址定时同步优化方法。该方法对用户与卫星之间传输时延的变化进行估计,通过闭环控制补偿减小上行定时误差。仿真表明：该方法在使用LTE标准帧结构时,能保护用户上行信号正交性,避免符号间干扰,且传输速率损失约为9%,远低于传统拓展帧结构方法带来的损失,验证了方法的优越性。     

低信噪比条件下快变多普勒频偏捕获算法

针对卫星移动通信低信噪比条件下快变多普勒频偏捕获提出了一种新的算法即基于搜索空间压缩的谱线循环平移算法。首先,介绍了现有的载波频偏捕获技术,分析其不能适应快变多普勒频偏条件的原因;其次,分析了多普勒变化率对载波频偏捕获的影响,主要考虑一次变化率与二次变化率将严重限制低信噪比情况下对载波频偏估计时非相干累加的有效性;最后,在此基础上,提出了低信噪比条件下快变多普勒频偏捕获的基于搜索空间压缩的谱线循环平移算法。对算法进行的Matlab仿真结果表明,其具有2~3 dB的改善增益,与最大似然算法相比,在性能仅有0.2 dB损失的情况下运算量大大减少。     

一种适合低轨卫星通信的宽带传输技术

针对低轨卫星通信过程中功率受限的约束以及宽带业务需求的不断增长,研究了一种宽带传输技术。首先,分析了离散傅里叶变换扩频正交频分复用技术的宽带传输能力以及低峰均比特性;其次,进行了低轨卫星运动场景下的多普勒频移及采样偏差的分析,并在此基础上提出了一种低轨宽带通信的帧结构。仿真结果表明,该技术可有效抗低轨场景下的多普勒残留频偏且能完成高速率的传输任务。     

Turbo编码GMSK信号的多普勒频移捕获与跟踪

提出了Turbo编码GMSK信号的多普勒频移捕获和跟踪方案。该方案首先采用AR模型 进行多普勒频移的初始捕获,其次采用基于FFT 的联合帧同步和频偏估计算法捕获剩余频差 ,最后利用判决反馈PLL跟踪多普勒频移的变化。仿真结果表明：该算法在低信噪比时可快 速捕获超过符号速率的多普勒频移,并能以很小的误差跟踪多普勒频移的变化,此时解调器 误码率性能恶化量较小。     

LEO星地Wi-Fi方案设计与验证

低轨（LEO）卫星到地面之间的无线保真(Wi-Fi)通信系统当前已经获得了广泛关注。针对LEO卫星信道的高误码、长时延等特点,采用导频插入、选择重传、帧聚合等方法对IEEE802.11g进行改进,并在开放式无线接入研究平台（WARP）v3上完成了改进方案的设计。对改进后方案的多普勒频偏性能、远距离传输速率以及高速移动条件下的传输速率等系统性能进行测试的结果表明,改进后方案在复杂信道环境下可以获得比商业Wi-Fi更好的系统性能。通过模拟验证改进方案的系统性能,证明了基于LEO卫星的Wi-Fi卫星通信系统的可实现性。     

一种遥感卫星高码速VCM数传信道的均衡技术

在基于第二代数字卫星视频广播协议（DVB-S2）标准的遥感卫星可变编码调制（VCM）高码速数传信道中，宽带信号的大失真、大频偏和低信噪比会导致解调器载波环路不锁定。传统的DVB-S2解调器并不能解决这个问题。在载波环路前增加一个均衡器补偿失真，可以让载波环路稳定锁定。为了克服载波环路前信号的频偏和相偏对均衡器的影响，提出了一种均衡技术，利用起始序列（SOF）和导频的先验信息进行双重自相关变换，设计了一种新的误差函数和迭代过程。仿真结果表明，该均衡技术可在该应用条件下支持解调稳定工作。     

我国低轨卫星互联网发展的问题与对策建议

低轨卫星互联网拥有覆盖广、成本低、私密性强等突出优势,部分性能已媲美4G网络,不仅能解决地面移动互联网全球覆盖难的瓶颈,还能满足航空、军事等特殊场景需求,具有重要的战略价值,成为全球主要国家互联网竞争的新焦点。目前,我国低轨卫星互联网发展相对缓慢,在轨卫星数量较少,商业模式不清晰,尚未形成与地面移动通信网络相互支撑的发展格局。在全球主要国家大规模推动低轨卫星互联网发展的背景下,我国应当加大投入力度,加快低轨卫星发射进程,抢占近空领域卫星轨道和频率资源,推动低轨卫星互联网与地面移动通信网络融合发展,确保我国移动通信的国际领先优势和国家互联网安全。     

DS/FH扩频测控信号的一种同步方案分析

针对航天测控信号的高动态特点,提出了直扩/跳频混合扩频(DS/FH)测控信号的一种快速同步方案.阐述了采用频率快速扫描和基于FFT算法的三维快捕方法.通过对码多普勒及多普勒频移跳变现象的分析,得到了利用跳频图案和多普勒频移的跟踪结果来实时补偿最大为8.2 kHz的多普勒跳变量的方法.在比较了几种载波跟踪方法的基础上,给出了采用算法嵌入式环路跟踪测控信号的建议.     

国外卫星移动通信新进展与发展趋势

在地面移动通信迅猛发展的新形势下,提供相似业务的卫星移动通信的发展动态和趋 势值得关注。首先介绍了国外卫星移动通信市场发展动态,然后分别介绍了静止轨道、中轨 道和低轨道三类卫星移动通信系统的最新进展,其中静止轨道卫星移动通信发展最好,中低 轨道卫星移动通信系统发展相对不景气;最后探讨了卫星移动通信的发展趋势,指出通过星 地集成以及相关技术的不断融合,最终将实现个人通信的终极目标,同时,卫星移动宽带、 终端综合化、星上处理等都是卫星移动业务技术发展的必然趋势。     

适合中国的卫星通信组网的星座方案

针对我国地域分布的实际情况及通信业务量各时段的差异，提出适合中国的卫星无线光通信系统星座方案，利用3颗中轨卫星和16颗低轨卫星组成的通信系统能够覆盖我国区域，满足通信要求。     

低轨卫星系统中结合时间和移动的位置更新策略

股指期货的推出是中国证券市场发展的历史必然,沪深300指数期货将有效地完善我国资本市场,成为市场上重要的投资工具之一。本文主要分析了沪深300指数的基本特征,以及应用股指期货进行期现套利的基本策略,并指出了当前我国利用股指期货进行期现套利存在的主要技术性障碍。     

一种低轨卫星通信天线多工作模式波束实现技术

在分析低轨卫星通信系统中不同链路所需波束类型的基础上,将所需波束类型归纳为宽波束和可切换点波束两大类,进而提出了用一副相控阵天线来实现这两种波束的方式。以16×16单元顺次旋转切角阵为研究对象,采用最小二乘优化方法综合阵列方向图,得到对地等通量覆盖的宽波束;合理设计波束分布,采用相控阵常规的波束切换功能,得到点波束覆盖图。仿真结果表明,宽波束和可切换点波束均能实现对星下±55°范围的覆盖。相比常规的多天线方式,这种多工作模式波束实现技术大大降低了卫星系统的复杂度,降低了设计、集成、测试和维护卫星天线系统的时间和成本,降低了卫星平台天线布局的难度,因此具有重要意义。     

适用于高动态平台的TDM/FDMA+令牌环卫星混合多址接入协议

对卫星通信中比较常用的多址接入方式进行了比较,提出了一种固定分配与自由分配相结合的卫星混合多址接入协议,对指标性能进行了分析。试验结果表明,该协议具有业务接入灵活、卫星频带利用率高、系统实现简单等特点,适用于高动态平台卫星通信。研究内容对相关工程应用具有一定的参考价值。     

一种适用于低轨星载通信侦察系统的解调方法

介绍了低轨星载通信侦察的特点,针对侦察中多普勒变化率相对信号带宽较大时传 统技术无法跟踪和解调PSK信号的问题,提出一种基于改进的三阶锁相环的解调方法和实现 途径,并使用该方法研制了解调软件,在实际工程中进行了成功应用,满足了低轨卫星侦 察系统对该类信号解调的需求。     

直升机卫星通信系统信道模拟与通信实现

针对直升机卫星通信系统中直升机旋翼对通信信道造成的周期性衰落问题,采用射频收发器AD9361模拟了信道周期性衰落模型,基于此模型在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)上优化并实现了缝隙检测算法。根据信道衰落模型和缝隙检测算法及数据链路速率和带宽的要求,提出了一套直升机卫星通信系统可靠通信方案,即前向链路采用重发和分集接收及短码LDPC编码技术,返向链路根据前向链路缝隙检测的结果在无遮挡缝隙采用突发通信和长码低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)编码技术,实现可靠通信。系统测试结果表明,该方案不受直升机机型限制,系统可在40%遮挡率下实现前向链路25.6 kb/s和返向链路4 Mb/s速率下的可靠通信。