隨著微型航天器技術(shù)的快速發(fā)展,微納衛(wèi)星編隊(duì)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,成為近年來國內(nèi)外航天技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。在某些低軌衛(wèi)星編隊(duì)任務(wù)中,星間鏈路因靠近地面而存在較大的微波干擾,固定不變的數(shù)據(jù)傳輸速率又難以兼顧通信的質(zhì)量和效率。在這種情況下,現(xiàn)有的數(shù)字基帶處理模塊已不能完全適應(yīng)星間可靠通信的任務(wù)需求。因此,星間鏈路的可靠通聯(lián)設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注抗干擾和變速率通信的研究,本文的主要工作如下所示:(1)根據(jù)調(diào)研的微小衛(wèi)星編隊(duì)現(xiàn)狀和國內(nèi)外星間通信技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn),將抗干擾設(shè)計(jì)和變速率通信作為可靠通聯(lián)的重點(diǎn)研究內(nèi)容。介紹了擴(kuò)頻通信的原理,詳細(xì)設(shè)計(jì)了接收信號的同步方案,在FPGA中實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)頻通信模塊并對其進(jìn)行了功能驗(yàn)證。(2)對于較強(qiáng)的窄帶干擾,分析了時域和頻域干擾檢測算法的特點(diǎn),選用FFT干擾檢測方案設(shè)計(jì)窄帶通信模式,并對其進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。介紹了變速率信號處理的過程,選用差分Welch周期圖法檢測環(huán)路信噪比,根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)了變速率通信的方案。(3)可靠通聯(lián)設(shè)計(jì)的硬件測試,驗(yàn)證了擴(kuò)頻通信的同步方案,窄帶抗干擾設(shè)計(jì)及變速率通信方案。測試結(jié)果表明,擴(kuò)頻通信可抗15d B窄帶干擾,窄帶通信可規(guī)避干擾頻點(diǎn)。數(shù)據(jù)速率調(diào)...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景與現(xiàn)狀
        1.1.1 微小衛(wèi)星編隊(duì)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 星間通信技術(shù)的研究方向
        1.1.3 星間可靠通聯(lián)的研究內(nèi)容
    1.2 本文研究的內(nèi)容和意義
    1.3 本文工作與章節(jié)安排
2 擴(kuò)頻通信的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
    2.1 擴(kuò)頻通信的原理
    2.2 擴(kuò)頻通信的同步方案
        2.2.1 偽碼捕獲跟蹤方案
        2.2.2 載波跟蹤方案
        2.2.3 數(shù)據(jù)同步方案
    2.3 擴(kuò)頻通信的性能分析
        2.3.1 捕獲靈敏度分析
        2.3.2 捕獲時間分析
    2.4 擴(kuò)頻通信的同步仿真
    2.5 本章小結(jié)
3 窄帶抗干擾的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
    3.1 干擾檢測算法分類
    3.2 FFT干擾檢測的原理及仿真
        3.2.1 干擾門限分析
        3.2.2 干擾檢測仿真
    3.3 改進(jìn)的干擾檢測算法
        3.3.1 CMA法
        3.3.2 CMA法干擾檢測仿真
    3.4 窄帶通信的性能分析
        3.4.1 接收靈敏度分析
        3.4.2 接收時間分析
    3.5 窄帶通信的干擾檢測仿真
    3.6 本章小結(jié)
4 變速率通信的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
    4.1 星間鏈路的碼速率和信噪比
    4.2 變速率信號處理
        4.2.1 內(nèi)插和抽取濾波的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
        4.2.2 成型和匹配濾波的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
    4.3 變速率環(huán)路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 變速率載波環(huán)路
        4.3.2 變速率碼元環(huán)路
    4.4 信噪比估計(jì)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
        4.4.1 信噪比算法的分類
        4.4.2 Welch平均周期圖法的研究
        4.4.3 差分Welch周期圖法的仿真
    4.5 變速率通信的方案和仿真
        4.5.1 發(fā)射模塊的方案和仿真
        4.5.2 接收模塊的方案和仿真
    4.6 本章小結(jié)
5 硬件測試分析
    5.1 硬件設(shè)備和測試方案
        5.1.1 硬件測試實(shí)物
        5.1.2 測試方案介紹
    5.2 擴(kuò)頻抗干擾功能測試
    5.3 窄帶抗干擾功能測試
    5.4 變速率通信測試
    5.5 靈敏度與誤碼率測試
    5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介



本文編號：3767392