干扰条件下的“北斗”信号解扩重构DOA估计

在干扰条件下,卫星导航抗干扰波束形成算法往往需要卫星信号波达方向（Direction-of-Arrival,DOA）的先验信息。但当存在低信噪比信号或主动干扰源时,常规的DOA估计算法性能急剧下降甚至失效。针对此问题,提出了一种被干扰信号压制的低信噪比“北斗”信号的DOA估计算法。该算法首先通过对接收信号进行子空间投影抑制干扰信号,然后对抑制干扰后的信号进行解扩重构处理,最后通过多重信号分类算法完成对“北斗”信号的DOA估计。仿真结果表明,在干扰信号干信比80 dB条件下,“北斗”信号DOA估计误差在5°以内,为下一步进行波束形成计算提供了高精度的入射角信息。     

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。     

CBOC调制方式及其性能分析

Galileo卫星导航系统在E1频段使用CBOC(6,1,1/11)调制方式取 代原计划的BOC(1,1)调制方式。介绍了CBOC(6,1,1/11)的频谱、实现方式及其相关函数 ,并通过仿真计算,对比分析了CBOC(6,1,1/11)和BOC(1,1)调制方式在谱分离系数、根均方 带宽和多径误差包络的差别。结果表明： CBOC(6,1,1/11)和BOC(1,1)频谱相近,但增加了 部分高频分量, 且CBOC(6,1,1/11)不同的实现方式相关函数上有一定的差别; CBOC(6,1,1/ 11)在与同频段其它服务信号间的谱分离系数整体上小于BOC(1,1),降低了系统内和系统间 的干扰; CBOC(6,1,1/11)根均方带宽大于BOC(1,1), 减小了跟踪抖动; CBOC(6,1,1/11)的 多径误差包络整体上小于BOC(1,1),提高了系统的抗多径能力。     

中国低轨卫星星座组网设计与规划

针对全球性低轨卫星星座系统成本高、技术难度大、实现周期长等问题,提出了适 用于我国低轨卫星星座的分步实施方案。在分析星座设计主要问题的基础上,利用24颗卫星 设计了能够实现对中低纬度连续覆盖的低轨卫星星座,以此低轨星座构型为基础,结合我国 当前实际,在假定任务背景下,研究了第一阶段4颗卫星的优化部署方案,并利用STK对不同 设计方案的覆盖性能进行了仿真和对比分析,验证了连续覆盖型星座的优势,为我国低轨卫 星通信系统的组建提供了参考。     

S频段RDSS业务全球扩展分析

随着全球卫星导航系统（GNSS）的发展,现有的卫星无线电导航频率划分已无法满足日益增 长的需求。根据ITU规则,S频段2 483.5～2 500 MHz频率范围在部分区域和部分国家为卫星 无线电测定服务（RDSS）业 务的首要分配,且该频率范围与地面移动通信服务2.5 GHz以上的频率范围接近,易于实现 导航 系统与移动通信系统实现硬件复用,使得该频段受到欧盟“伽利略”系统的重视,并提出了 RDSS 业务全球扩展的议题。在简要介绍S频段RDSS业务全球扩展背景的基础上,分析了S频段 RDSS业务全球扩展的可行性,并针对我国S频段RDSS业务的使用情况和卫星导航系统频率资 源占有情况,分析了我国开展S频段RDSS业务全球扩展研究的必要性,基于频率和轨位申报 的需求,提出了需要研究的内容。     

基于卫星遥感及SPAMS的石家庄市2017年秋冬季首次污染过程研究

2017年10月26日—28日,石家庄市出现了2017年冬防期以来的第一次重污染天气。为了进一步弄清此次污染过程的主要污染来源,以石家庄市空气质量自动监测站实况数据资料为基础,从气象条件影响、组分特征、时空变化、区域污染分布演变等方面进行了详细剖析。结果表明,在此次污染过程期间,地面持续处于低压幅合,相对湿度达80%以上,地面为偏南风,区域传输明显,致使26日开始污染物迅速累积。期间PM_2.5和PM₁₀在每日晚高峰时段出现明显上升,可能与本地机动车尾气排放与人们下班后活动增加有关;同时,根据对污染过程期间主要污染物PM_2.5的组分分析,得出PM_2.5的主要组分来源为机动车尾气,贡献率达到了35.3%,说明了机动车尾气排放为本地主要污染排放源。综合以上结果可知,石家庄市自然区位和气象条件先天不利,大气环境容量脆弱,只有采取力度更大的管控和减排措施,尽最大努力降低本地基准污染量和浓度,才能达到污染削峰的目的。     

旅游卫星账户的理论、编制及发展

旅游卫星账已成为国际主流的评判旅游活动对国民经济影响的工具,其得出的数据和结论在国家间、区域间和产业间具有较广泛的可比性。结合前人研究,详细阐述了旅游卫星账户的基本理论和演进、旅游卫星账户编制方法和议题、应用旅游卫星账户作分析时需要注意的问题。编制区域旅游卫星账户和创新分析方法将是旅游卫星账户应用的主要发展方向,尤其是神经网络分析方法的应用。     

美军MUOS系统及关键技术分析

移动用户目标系统（MUOS）作为未来美军军事通信转型的重要组成部分,能够满足 美军全球范围高性能战术卫星通信能力的需求。在深入描述了MUOS系统构架、信息流的基础 上,分析比较了MUOS与地面蜂窝WCDMA移动通信系统,从信道传输特性、环路传输时延以及 信道衰落形式等方面指出了两者之间的差别。从空中接口、RAKE接收、抗干扰、功率控制和 无线电资源管理等方面着重分析了MUOS系统的关键技术,对比地面蜂窝WCDMA移动通信,指 出了MUOS在相应技术上做的改进和区别。最后从空间段、地面段和用户段三个层面归纳了MU OS系统目前发展现状,总结其未来研究趋势,并指出我国卫星移动通信发展应借鉴的地方。     

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。     

L频段低仰角覆盖机载前舱卫通天线

目前用于机载前舱卫星通信的L频段终端系统设备,全部是由国外厂商提供,且多采用平面阵或机械扫描的方式。提出“屋顶”形天线阵列来实现超低仰角覆盖,设计并研制了L频段机载前舱卫通相控阵天线样机。地面静态对星试验结果表明,天线样机可与海事卫星实现稳定通信,通信速率为310 kb/s,通信质量良好。相比于以往的平面布阵或机械扫描方案,这是一种规模小、重量轻的低仰角覆盖方法,非常适用于L频段机载前舱卫通天线。