卫星链路设计论文-张颖,熊蔚明,王竹刚

卫星链路设计论文-张颖,熊蔚明,王竹刚

导读:本文包含了卫星链路设计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:Ka频段,自适应编码调制模式设计,链路雨衰模型,数据吞吐量

卫星链路设计论文文献综述

张颖,熊蔚明,王竹刚[1](2019)在《近地卫星Ka频段数传链路抗雨衰自适应模式设计》一文中研究指出针对近地卫星数传时的信道时变性和严重的Ka频段雨衰现象,采用自适应编码调制(Adaptive Coding and Modulation, ACM)技术能够充分利用链路资源,相对于传统的固定编码调制方式,进一步提高链路的数据吞吐量。提出近地卫星Ka频段数传链路ACM模式设计方法,在降雨环境下建立Ka频段数传链路模型,根据链路预算的信道状况确定ACM选用模式;采用基于导频符号的最大似然信噪比估计算法结合移动平均的平滑方法实现信道估计,有效地减小了估计值的波动。仿真结果表明,无论晴天还是雨天,采用提出的卫星数传链路ACM模式设计方法,能够在保证系统可靠性的同时获取较高的数据吞吐量。(本文来源于《国防科技大学学报》期刊2019年06期)

何志超[2](2019)在《基于网络流的卫星网络星间链路数据传输算法设计》一文中研究指出在移动互联网和航空航天技术高速发展的背景下,卫星网络也得到了迅猛的发展。大量的卫星,特别是在较低轨道运行的小型卫星被发射到太空中来满足商业领域和军事领域不同的应用需求。将低轨道卫星收集的数据传输到地面站是低轨道卫星系统的主要研究方向之一。低轨道卫星具有数量多、运行速度快、星座拓扑周期变化等特点,依靠低轨道卫星进行数据下载时要面临星间链路交互频繁、链路交互时间短、卫星没有办法长期稳定地与地面站进行数据传输等问题。本文依托时间片划分的拓扑路由策略,提出了基于网络流模型的卫星网络数据传输算法。将可预测的周期性变化的卫星拓扑通过数据传输的时序性构建在网络流模型中,同时,算法通过在网络流模型图中增加虚拟控制结点来处理卫星与卫星、卫星与地面站之间进行数据传输时可能存在的冲突问题。利用最大流算法求解卫星数据下载的吞吐量。针对卫星星间链路单跳数据下载算法,我们通过时空图构建无冲突的卫星网络流模型,通过增加虚拟结点控制卫星与地面站之间的冲突,通过平均分配卫星交互时间控制卫星与卫星之间的冲突,最后使用预流推进算法求解卫星系统数据下载的吞吐率。针对卫星星间链路多跳数据下载算法,我们采用永久性链接时空图构建网络流模型,通过增加虚拟结点的方式控制卫星系统的冲突,同样使用倒叁角的网络结构控制卫星与地面站冲突,针对卫星与卫星之间的冲突我们按照跳数从少到多依次控制卫星之间进行数据传输时存在的冲突,最后通过预流推进算法求解卫星系统的吞吐率。通过在STK(satellite took kit)卫星模拟软件中模拟全球星星座和铱星星座下的卫星系统运行情况,在两种星座下通过对不同卫星数据负载下进行仿真实验,验证了我们算法的优越性。同时,针对单跳数据下载算法,本文在实验数据不服从正态分布的情况下进行了实验,针对多跳数据下载算法,本文在不完整的星座系统下进行实验。我们的算法的实验效果明显好于对比算法。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

邓依荞[3](2019)在《卫星上行站上行链路系统方案设计及应用实践》一文中研究指出本文以四川广播电视台卫星地球站(以下简称"我站")信号源切换系统为例,结合研究区域卫星地球上行站上行链路系统工作现状,分析SDI信号传输及基带信号处理情况,并根据卫星地球上行站编码复用、数字调制、中频信号上变频、高功率信号放大等系列基本工作流程,重点阐述基于TS over IP技术的卫星上行站上行链路系统方案设计及应用实践内容。(本文来源于《西部广播电视》期刊2019年01期)

黄今辉[4](2018)在《卫星导航系统星间链路网络优化设计技术研究》一文中研究指出新一代卫星导航系统将普遍在卫星之间建立具备测量和通信功能的星间链路,实现卫星之间的互联互通。为提升信息速率及抗干扰能力,星间链路逐渐向高频段窄波束的方向发展。时分多址技术使星间观测量数量不再受到星上天线数量制约,在提升定轨、自主导航等测量性能方面具有明显的优势。在此背景下,窄波束时分体制星间链路成为近年来研究的热点。提升星间链路网络的通信能力有助于实现星间网络资源的高效利用,进一步拓展卫星导航系统服务并提升竞争力。但窄波束时分体制星间链路网络拓扑变化频率快、网络间歇性连通、通信时延大等特点给网络通信能力带来重大挑战。论文围绕窄波束时分体制星间链路网络的优化设计展开深入研究,研究结果既适用于Ka频段星间链路网络,也可为未来更高频段星间链路网络设计提供参考。论文的研究成果和主要创新点包括:(1)针对星间链路建链参数设计指标体系不完备的问题,论文提出理想链路时延、星地星间通信带宽、自主导航加权精度因子综合满意度最高的建链参数优化方法,对建链时序、时隙长度以及拓扑设计时间片划分等参数进行优化设计,提高了网络通信与测量性能。相比传统设计方法,可将零丢包最大上注速率及零丢包最大下行速率均增大一倍,平均时延减少75%以上,平均自主导航加权精度因子减小9.5%。(2)针对基于网络拓扑的路由算法没有考虑卫星内部数据排队影响的不足,提出基于卫星队列信息的网络路由算法,从本星队列信息、邻星队列信息、地面站可见卫星队列信息及全网卫星队列信息中选取对于丢包率和平均时延改进最大的信息。通过研究发现,地面站可见卫星队列信息对于提升上行数据性能效果最好;本星及邻星队列信息对于提升下行数据性能效果最好。为提高可实现性,可选取性能基本相当且实现简单的基于全网卫星队列信息的路由算法。该算法相比基于网络拓扑的路由算法,可将零丢包最大上注速率增大一倍,零丢包最大下行速率增加25%。(3)针对不同轨道高度卫星组成的混合星座中星间距离变化范围大,在全网采用固定速率会造成频谱资源浪费的问题,提出基于吞吐量最大准则的星间信息速率自适应方法。根据星间距离估计接收端信噪比进而选取合适的调制与编码方式,可实现误码率满足约束条件下的吞吐量最大。在采用同样发送功率条件下,速率自适应方法在单条链路上吞吐量最大可增大到固定速率方法的6倍。研究还发现MEO天线扫描范围对于星间链路平均频谱利用率影响显着。与采用固定信息速率、MEO天线扫描范围为60°的方案相比,采用速率自适应方法且将MEO天线扫描范围增加到80°可将零丢包最大上注速率增大25%。(4)作为以上叁部分内容的进一步研究,我们还在不同的星间链路网络规模下对本文提出的星间链路网络优化方法进行评估,发现在不同网络规模下,通过网络优化设计可将零丢包最大上注速率与零丢包最大下行速率增大到传统方法的2~5倍,平均时延也有明显降低;且随着网络规模的增加,建链参数优化及基于卫星队列信息的路由算法与传统方法相比优势将更加明显。最后,对论文主要研究成果进行总结,并指出了后续的研究方向。论文的主要研究成果为北斗叁号星间链路网络设计提供了参考。(本文来源于《国防科技大学》期刊2018-05-01)

高强[5](2018)在《卫星通信系统链路设计与仿真》一文中研究指出无线通信的快速进步影响着卫星通信的发展,卫星通信其固有的优势也推动了许多国家的大力研制,其优点被广泛应用于应急通信、国家安全、载人航天等重大领域。卫星通信系统研制一般先对系统链路进行设计,保证所建立的系统拥有较好的性能。在通信链路设计地基础上利用计算机辅助技术建立系统模型并对其仿真分析,通过仿真分析为系统正确设计建模提供了有效的数据依据。卫星通信链路传播距离较远,链路开放透明等特性对信号的影响是链路设计考虑的根本问题。本文对链路传输中存在的损耗进行分析,计算无线电波的大气吸收损耗和降雨衰减:将计算的链路衰减应用于链路设计预算中,分析并计算出卫星通信链路设计的关键性指标。同时利用系统建模软件SystemVue按照链路技术指标对地面站发射、卫星转发器、地面站接收进行设计建模并做进一步分析验证,对整个系统及链路进行误码率(BER)仿真来测试系统的性能。为了分析系统的抗干扰性能,本文搭建了上行/下行链路干扰模型,设计了干扰仿真软件平台;最后是本文课题内容的总结,探索系统设计及仿真工作的不足之处,展望卫星通信系统链路仿真设计的前进方向。通过本文系统链路的设计,可以给卫星通信系统链路设计者提供有效参考。(本文来源于《安徽大学》期刊2018-04-01)

刘晓锋,崔宗星[6](2018)在《多卫星链路消息分发机制的设计与实现》一文中研究指出提出一种多卫星链路消息分发处理的方法。该方法首先建立和维护全网成员状态表,利用该表能够直观地获取成员间拓扑关系、网络状态及链路质量等信息。其次给出卫星帧格式及协议转换流程,并提出多卫星链路下的链路选择方法,采用生命周期管理、优先级发送、重发机制等技术手段进行消息发送控制。最后提出该方法实现的具体技术途径,同时该方法已应用在实际设备中,运行结果表明该方法的正确性和可靠性。(本文来源于《现代计算机(专业版)》期刊2018年08期)

李炯卉,熊蔚明,梅凡[7](2016)在《优化卫星数传链路效率的VCM流程设计》一文中研究指出为提高探测卫星数据传输链路的传输效能,采用可变编码调制体制(VCM),在不增加卫星与地面站能量消耗和设备成本的条件下,降低链路资源浪费,优化星-地数据传输的吞吐量.在卫星VCM数传体制的基础上,分析了近地轨道卫星数传链路的动态链路预算,并详细讨论了链路传输效能的数学模型,给出了一种在有效数传时间内优化数传吞吐量的VCM流程设计算法.结果表明:该算法对于预知轨道的卫星系统,根据其动态的星-地链路预算结果,在保证误码率要求的前提下,选用不同的编码调制方式,从而拟合链路预算曲线,保持较为固定的链路余量,实现链路效率的优化;根据所述流程算法,针对一颗近地太阳同步轨道卫星设计VCM数传系统.通过数值仿真,与传统固定编码调制设计对比,说明这种VCM设计在提高链路有效性方面的突出优势.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2016年10期)

王冬霞,赵金贤,胡彩波,辛洁,汤廷松[8](2016)在《双层卫星网星间链路混合路由算法设计》一文中研究指出针对卫星网星间链路所处的环境暴露、覆盖范围广、用户规模大、极易受干扰的特点,提出了一种具有链路稳定性的星间链路混合路由算法:首先分析星间链路的几何特性,基于Hill方程推导出星间链路距离、俯仰角、方位角;根据卫星之间的相对运动和星座构型,综合分析了链路生存时间、传输时延、空间干扰等问题对星间链路稳定性的影响;然后,以最短路由算法和K短路由算法为基础,提出星间链路权值和链路路由优化准则,进而提出星间链路优化切换的混合路由方案;最后,结合具体的GEO/MEO双层卫星网实例对该方案进行了仿真分析。仿真结果表明混合路由算法的综合服务指标最优。(本文来源于《导航定位学报》期刊2016年02期)

白力舸,于澎,尹卿,李娟,高帅[9](2016)在《导航卫星地面星间链路模拟器算法设计与实现》一文中研究指出针对导航卫星新增的星间链路功能验证需求,构建地面测试系统,对核心的星间链路模拟器算法进行研究,完成了星间链路模拟器发射通道和接收通道数据处理算法设计与实现。为模拟导航卫星高动态星间双向数据传输和测距,星间链路模拟器发射通道采用可配置数控震荡器(NCO)进行可配置动态信号调制,接收通道采用非相干解调的二阶锁频环FLL牵引,结合叁阶锁相环PLL进行精密跟踪。该设计实现了测试系统星间链路通道模拟仿真,实现了模拟它星并与待测卫星进行星间通信的目标,设计经工程验证效果良好,解决了导航卫星星间链路功能验证问题。(本文来源于《第七届中国卫星导航学术年会论文集——S08 北斗/GNSS测试评估技术》期刊2016-05-18)

彭勃,白园,耿亮[10](2016)在《卫星链路QPSK解调优化设计与实现》一文中研究指出对QPSK调制信号在卫星系统中的重要应用进行了深入研究,指出了目前卫星领域数字解调面临的困难和不足,分析了传统数字解调设计方案,为了提升卫星链路宽带信号数字解调的工程实现能力,在传统方案基础上给出了优化设计方案。首先对优化后的数字科斯塔斯环及匹配滤波单元进行了仿真验证,然后通过FPGA工程实现比较了传统数字解调设计与优化后的设计方案硬件资源使用情况,最后以优化设计方案为模型进行实现并与理论解调性能进行误码率仿真对比,验证了QPSK解调优化设计方案的有效性。(本文来源于《通信技术》期刊2016年05期)

卫星链路设计论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在移动互联网和航空航天技术高速发展的背景下,卫星网络也得到了迅猛的发展。大量的卫星,特别是在较低轨道运行的小型卫星被发射到太空中来满足商业领域和军事领域不同的应用需求。将低轨道卫星收集的数据传输到地面站是低轨道卫星系统的主要研究方向之一。低轨道卫星具有数量多、运行速度快、星座拓扑周期变化等特点,依靠低轨道卫星进行数据下载时要面临星间链路交互频繁、链路交互时间短、卫星没有办法长期稳定地与地面站进行数据传输等问题。本文依托时间片划分的拓扑路由策略,提出了基于网络流模型的卫星网络数据传输算法。将可预测的周期性变化的卫星拓扑通过数据传输的时序性构建在网络流模型中,同时,算法通过在网络流模型图中增加虚拟控制结点来处理卫星与卫星、卫星与地面站之间进行数据传输时可能存在的冲突问题。利用最大流算法求解卫星数据下载的吞吐量。针对卫星星间链路单跳数据下载算法,我们通过时空图构建无冲突的卫星网络流模型,通过增加虚拟结点控制卫星与地面站之间的冲突,通过平均分配卫星交互时间控制卫星与卫星之间的冲突,最后使用预流推进算法求解卫星系统数据下载的吞吐率。针对卫星星间链路多跳数据下载算法,我们采用永久性链接时空图构建网络流模型,通过增加虚拟结点的方式控制卫星系统的冲突,同样使用倒叁角的网络结构控制卫星与地面站冲突,针对卫星与卫星之间的冲突我们按照跳数从少到多依次控制卫星之间进行数据传输时存在的冲突,最后通过预流推进算法求解卫星系统的吞吐率。通过在STK(satellite took kit)卫星模拟软件中模拟全球星星座和铱星星座下的卫星系统运行情况,在两种星座下通过对不同卫星数据负载下进行仿真实验,验证了我们算法的优越性。同时,针对单跳数据下载算法,本文在实验数据不服从正态分布的情况下进行了实验,针对多跳数据下载算法,本文在不完整的星座系统下进行实验。我们的算法的实验效果明显好于对比算法。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

卫星链路设计论文参考文献

[1].张颖,熊蔚明,王竹刚.近地卫星Ka频段数传链路抗雨衰自适应模式设计[J].国防科技大学学报.2019

[2].何志超.基于网络流的卫星网络星间链路数据传输算法设计[D].哈尔滨工业大学.2019

[3].邓依荞.卫星上行站上行链路系统方案设计及应用实践[J].西部广播电视.2019

[4].黄今辉.卫星导航系统星间链路网络优化设计技术研究[D].国防科技大学.2018

[5].高强.卫星通信系统链路设计与仿真[D].安徽大学.2018

[6].刘晓锋,崔宗星.多卫星链路消息分发机制的设计与实现[J].现代计算机(专业版).2018

[7].李炯卉,熊蔚明,梅凡.优化卫星数传链路效率的VCM流程设计[J].哈尔滨工业大学学报.2016

[8].王冬霞,赵金贤,胡彩波,辛洁,汤廷松.双层卫星网星间链路混合路由算法设计[J].导航定位学报.2016

[9].白力舸,于澎,尹卿,李娟,高帅.导航卫星地面星间链路模拟器算法设计与实现[C].第七届中国卫星导航学术年会论文集——S08北斗/GNSS测试评估技术.2016

[10].彭勃,白园,耿亮.卫星链路QPSK解调优化设计与实现[J].通信技术.2016

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