本文關(guān)鍵詞：TDRSS反向鏈路非線性和群時(shí)延失真研究

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【摘要】：跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)(TDRSS),是為中、低軌道航天器與航天器之間及航天器與地面站之間提供數(shù)據(jù)中繼、連續(xù)跟蹤與軌道測(cè)控服務(wù)的系統(tǒng),簡(jiǎn)稱中繼系統(tǒng)。它的“天基”設(shè)計(jì)思想,增大了對(duì)中低軌道航天器的覆蓋率、減少地面測(cè)控站的數(shù)量,從根本上解決了通信測(cè)控的高覆蓋率問(wèn)題,在空間技術(shù)發(fā)展中起到了重要作用。為減輕中繼星(TDRS)星上處理負(fù)擔(dān),中繼星將30個(gè)陣元接收的信號(hào)進(jìn)行頻分多址(FDM),FDM信號(hào)上變頻并饋送到星上功率轉(zhuǎn)發(fā)器(HPA),進(jìn)行功率增益后發(fā)往地面。地面站用30路FDM分離濾波器組提取30路窄帶FDM信號(hào),再根據(jù)30路陣元信號(hào)的相對(duì)相位和幅度,在地面端完成數(shù)字波束形成(DBF)。HPA的非線性特性和由FDM分離濾波器組帶來(lái)的群時(shí)延,會(huì)使得各陣元信號(hào)的相對(duì)相位和幅度遭到破壞,導(dǎo)致DBF性能惡化,制約著我國(guó)下一代TDRS系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展。論文基于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“TDRSS反向鏈路星下DBF性能惡化機(jī)制及提升技術(shù)研究”,針對(duì)上述問(wèn)題,開(kāi)展了以下主要研究:(1)深入研究TDRS系統(tǒng)反向鏈路的信道特性,分析TDRS系統(tǒng)非線性和群時(shí)延失真的來(lái)源,以及產(chǎn)生非線性和通道間群時(shí)延非一致性特性的機(jī)理;(2)研究了非線性和群時(shí)延失真對(duì)DBF性能的影響。建立數(shù)學(xué)模型,利用數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)分析了非線性和群時(shí)延失真對(duì)DBF性能的影響;建立仿真模型,從非線性失真的兩個(gè)方面和群時(shí)延失真的兩個(gè)方面分析了兩種失真對(duì)DBF性能的影響。(3)通過(guò)自適應(yīng)均衡技術(shù)補(bǔ)償了非線性和群時(shí)延失真對(duì)TDRS系統(tǒng)DBF性能的影響;通過(guò)均衡前后仿真效果的對(duì)比,驗(yàn)證了本文提出的改進(jìn)型LMS均衡算法的有效性;結(jié)合TDRSS功率轉(zhuǎn)發(fā)器的功率效益,提出了動(dòng)態(tài)均衡的思想。通過(guò)對(duì)TDRS系統(tǒng)反向鏈路群時(shí)延失真和非線性失真對(duì)TDRS系統(tǒng)的DBF性能影響的研究,獲得了一些重要的結(jié)論,為我國(guó)下一代TDRS系統(tǒng)的建設(shè)提供了理論依據(jù)和技術(shù)指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng) 群時(shí)延失真 非線性失真 數(shù)字波束合成 自適應(yīng)均衡技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V556.8
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 課題研究背景8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀綜述9-11
• 1.3 論文內(nèi)容與結(jié)構(gòu)11-13
• 2 TDRSS傳輸鏈路13-19
• 2.1 TDRSS系統(tǒng)介紹13
• 2.2 星上DBF體制和星下DBF體制比較13-16
• 2.3 基于星下DBF體制的TDRSS鏈路分析16-18
• 2.3.1 前向鏈路分析16-17
• 2.3.2 反向鏈路分析17-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 3 TDRSS非線性和群時(shí)延失真特性19-28
• 3.1 非線性失真特性分析19-21
• 3.1.1 功率放大器非線性失真的概念19
• 3.1.2 AM/AM變換產(chǎn)生的幅度失真19-20
• 3.1.3 AM/PM變換產(chǎn)生的相位失真20-21
• 3.2 功率放大器的數(shù)學(xué)模型21-23
• 3.3 TDRSS通道間群時(shí)延失真23-27
• 3.3.1 群時(shí)延的概念23
• 3.3.2 衛(wèi)星信道群時(shí)延失真數(shù)學(xué)模型23-24
• 3.3.3 TDRSS通道間群時(shí)延非一致性產(chǎn)生原因24-25
• 3.3.4 TDRSS中群時(shí)延特性分析25-27
• 3.4 本章小結(jié)27-28
• 4 非線性和群時(shí)延失真對(duì)DBF性能的影響28-39
• 4.1 數(shù)字波束形成原理28-29
• 4.2 非線性和群時(shí)延失真對(duì)DBF性能的影響的數(shù)學(xué)模型29-30
• 4.3 非線性和群時(shí)延失真對(duì)DBF性能影響仿真30-38
• 4.4 本章小結(jié)38-39
• 5 非線性和群時(shí)延失真的校正39-55
• 5.1 均衡器的基本原理39-40
• 5.2 均衡器的結(jié)構(gòu)和類型40-42
• 5.2.1 線性橫向均衡器(LTE)40-41
• 5.2.2 判決反饋均衡器(DFE)41-42
• 5.3 自適應(yīng)均衡算法42-47
• 5.3.1 LMS算法42-43
• 5.3.2 改進(jìn)的LMS算法43-47
• 5.4 均衡技術(shù)對(duì)非線性失真和通道間群時(shí)延非一致性的校正47-54
• 5.5 本章小結(jié)54-55
• 6 總結(jié)與展望55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 附錄60
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄60
• B. 作者在攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目目錄60

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 聶濤;靳惠川;馬宏杰;;一種用于話音級(jí)數(shù)據(jù)信道的均衡新算法[J];北方交通大學(xué)學(xué)報(bào);1987年03期

2 ;[J];;年期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 朱征楠;TDRSS反向鏈路非線性和群時(shí)延失真研究[D];重慶大學(xué);2016年

2 李玉閂;基于星下DBF體制的TDRSS信道群時(shí)延特性的研究[D];重慶大學(xué);2009年

3 何川;中斷衛(wèi)星通信系統(tǒng)仿真研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

4 劉煜;TDRSS反向鏈路信道群時(shí)延失真研究[D];重慶大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：837643