卫星通信中多普勒频移的快速捕获

本文提出了一种适用于低轨卫星扩频通信系统的多普勒频移快捕方法.该方法基于数字匹配滤波器及自动频率控制环路,利用数字匹配滤波器的PN码快捕特性及其输出主相关峰值对频偏的敏感性,缩短多普勒频移的捕获时间.论文首先推导了多普勒频移的平均捕获时间表达式,然后根据数值分析结果得到了准最佳捕获判决策略,最后通过比较验证了该快捕方法相对于传统串行捕获方法在性能上的提高.     

一种基于多普勒频移的卫星通信多址协议

卫星的高速运动引起的大的载波频率偏移是LEO卫星通信中的典型问题,并且传输允许控制也很重要,因为通信请求数超过系统容量将会影响系统的正常工作,造成通信质量的下降。这里介绍了一种根据终端观察到的多普勒频移进行流控制的方法,该方法利用了终端观测到的多普勒频移是终端到卫星的最大仰角和时间的函数的特性,卫星通过调整这两个参数来控制允许传输范围来实现流控制,仿真表明该方法能很有效地进行流量控制。     

近地空间通信中的降雨衰减影响分析

近地空间通信中链路损耗随着传输仰角的降低而增加。在低仰角传输中,大气传输损耗由于信道复杂度的增加而衰减严重。文中基于ITU-R的降雨衰减模型,结合低仰角远距离传输,分析了近地空间通信链路中冰/雨层与纬度位置的关系,并在不同频段,不同轨道高度对降雨衰减及雨衰导致天线尺寸的变化进行数值计算和仿真。仿真结果表明：在低仰角的传输环境中,降雨对近地空间通信链路的影响较大,不可忽视。其中S频段比X和Ku波段衰减小近20dB。最后总结了传输电波的工作频率、覆盖半径以及平台高度给降雨衰减带来的影响,以此来正确估计大气传输损耗对通信链路性能的影响,为近地空间在低仰角下远距离传输的链路预算提供了一个理论参考值。     

Frequency Scaling of Rain Attenuation for Satellite Communication Links

One year of copolarized signal data from the OLYMPUS satellite's 12, 20, and 30 GHz beacons were examined for frequency scaling of attenuation. The statistics of the ratios of attenuation in dB for the frequency pairs 30/20, 20/12, and 30/12 GHz computed at each 0.1 s-sample instant were found to be nearly independent of fade depth. It was found that attenuation in dB scales with frequency to the 1.9 power. Also, attenuation ratios computed from the separate statistics of attenuation at each frequency for the same level of occurrence are very close to those found from instantaneous attenuation ratios     

卫星链路降雨衰减的测量及频率换算

利用雨量计、频谱仪、计算机等设备,对武汉地区某时段降雨率和Ku频段卫星下行链路(12GHz)的降雨衰减进行了测量.通过数据处理,得到降雨率与降雨衰减的关系.经频率换算得到了相同条件下Ka频段卫星下行链路(20GHz)的降雨率与降雨衰减的关系.针对ITU - R预测模型的不精确性,根据频率换算值对预测模型进行修正.该换算值可为该链路Ka频段卫星通信抗雨衰方案的设计提供理论依据.     

卫星广播通信中的雨衰减研究及抗衰落策略

本文介绍了影响I0GHz以上频段卫星广播通信系统面临的主要电波传播问题,重点介绍了无线电气象、雨衰减统计预报、雨衰减动态特性等方面的研究进展.基于我国统计数据建立的电波环境数字地图是进行可靠电波传播效应预测的基础,新提出的雨衰减统计预报模式具有更高的预测精度,基于我国站点实测数据建立的衰落斜率预报模型更能符合我国区域的电波传播特性.文章对当前主要的抗衰落策略进行了介绍和对比.在高频段卫星广播通信系统中更合理的利用电波传播研究成果,采用合理的抗衰落策略,可以优化系统设计和资源配置、提高系统性能.     

卫星导航C频段上行信号频率雨衰性能分析

雨衰是影响卫星导航C频段上行信号链路质量的重要因素,根据雨衰及时采取措施可以保障系统运行的稳定性。本文对雨衰产生机理、雨衰模型、雨衰计算以及雨衰影响作了定性和定量的分析,解决了在各种降雨程度下计算不同频点、不同形式的卫星导航信号雨衰的问题,分析结果可用于卫星导航系统的设计和保持系统稳定运行。     

Ka频段卫星信道的衰减特性

在Ka及以上高频段卫星通信系统中,其链路信号的衰减很严重,主要是大气、降雨、闪烁对卫星信道的影响。本文主要研究了雨衰和对流层闪烁产生衰减的机理与特性,提出雨衰采用DAH模型,闪烁采用Van de Kamp模型。然后根据实测气象数据,计算我国各参考站点的雨衰和闪烁值。为抗衰减对策的提出提供理论依据,为工程设计提供具体的参考数据。     

中国Ku波段广播通信卫星雨衰减分布

雨衰减对于１０ＧＨｚ以上无线电系统的影响是极为严重的。本文根据我国６５个站点的分钟降雨率数据，利用ＩＴＵ－Ｒ最新给出的雨衰减预报模式，计算出我国未来１２ＧＨｚ三个轨道     

舰载Ku波段卫星通信雨衰分析及解决措施

雨衰是影响Ku波段卫星通信系统传输质量及系统性能的主要因素之一.本文介绍了Ku波段卫星通信中雨衰产生的机理及其对卫星信道的影响,并提出了有效减少雨衰对Ku波段卫星通信不利影响的策略.     

Ka频段卫星通信系统降雨衰减分析

Ka频段卫星通信因其具有可提供的带宽大(3.5GHz)、通信容量大、波束窄、终端尺寸小,轨道平面内可容纳的卫星多和抗干扰能力强等优势成为未来卫星通信的必然趋势。Ka频段卫星通信面临的一个巨大挑战在于它受气象因素的影响大,这一度使研究人员认为Ka频段卫星通信是不可能实现的。降雨、闪烁、大气吸收等因素都会导致Ka频段地空链路信道质量的恶化。根据Ka频段卫星通信的特点,分析了降雨衰减的特性,提出了几种抗雨衰的办法。     

卫星通信链路中的雨衰动态特性分析

雨衰是高频段(Ka、V等)卫星通信链路传输损耗中的一个重要因素。在进行系统工程设计时,低可用度系统需要预留一定的雨衰余量,高可用度系统需要采取自适应抗雨衰措施。卫星通信向高频段发展是未来趋势,因此,有必要研究雨衰的动态特性,为抗雨衰技术的有效性设计提供依据。介绍了雨衰的动态特性和国内外的一些研究成果,并结合我国某地实测数据进行了分析。     

LEO卫星信道多普勒频移估计与补偿

为削弱LEO卫星信道的时间选择性衰落,提出了一种多普勒频移估计与补偿方法。基于差分相关检测器,从中频信号提取下行信号中的多普勒频移信息,然后利用A/D和DSP进行相应地采集与处理。用得到的多普勒频移估计实时调节接收机本振频率,实现对下行信号的多普勒频移补偿,同时计算出上行多普勒频移并进行补偿。该方法无需符号同步,特别适合于超过符号速率的多普勒频移估计。     

GNSS信号中多普勒频移的估计与补偿技术

为了提高全球导航卫星系统(GNSS)的信号捕获速度,提出了一种校正与补偿由卫星运动导致的GNSS信号中的多普勒频移的算法。讨论了由卫星运动的动力学方程计算卫星运动速度的方法、(GNSS接收机位置下的)可见卫星的确定,分析了由卫星运动引入GNSS信号中的多普勒频移,通过建模仿真了24颗卫星信号的多普勒频移变化曲线。仿真结果表明,多普勒随时间变化的曲线是具有周期性和单值性的光滑曲线,可依据接收机时钟估计出多普勒频移值,在半径800 km左右的范围内,大部分时间上的估计误差小于500 Hz,有效地缩减了多普勒频移的不确定范围,提高了GNSS信号的捕获速度。     

Adaptive Compensation Method Using the Prediction Algorithm for the Doppler Frequency Shift in the LEO Mobile Satellite Communication System

In low earth orbit (LEO) satellite communication systems, more severe phase distortion due to Doppler shift is frequently detected in the received signal than in cases of geostationary earth orbit (GEO) satellite systems or terrestrial mobile systems. Therefore, an estimation of Doppler shift would be one of the most important factors to enhance performance of LEO satellite communication system. In this paper, a new adaptive Doppler compensation scheme using location information of a user terminal and satellite, as well as a weighting factor for the reduction of prediction error is proposed. The prediction performance of the proposed scheme is simulated in terms of the prediction accuracy and the cumulative density function of the prediction error, with considering the offset variation range of the initial input parameters in LEO satellite system. The simulation results showed that the proposed adaptive compensation algorithm has the better performance accuracy than Ali's method. From the simulation results, it is concluded the adaptive compensation algorithm is the most applicable method that can be applied to LEO satellite systems of a range of altitude between 1,000 km and 2,000 km for the general error tolerance level, M = 250 Hz.     

武警卫星通信系统的雨衰估算及分析

由于雨衰是影响卫星通信的重要因素,根据武警部队卫星通信网建设的需要,基于ITU-R制定的雨衰计算模型,选取6个典型城市进行雨衰计算,得到雨衰对Ku波段卫星通信系统的影响,分析得出地星路径仰角越小,海拔越低,降雨率越大,降雨造成的信号衰减越大。     

Ka 波段卫星通信雨衰问题的研究

介绍了影响雨衰的要素以及常用的雨衰预测模型---IT U-R模型,通过IT U-R雨衰预测模型,以扬州地区为例计算了雨衰大小,并通过M atlab进行仿真,分析了海拔高度、卫星纬度以及信号频率对卫星通信系统的降雨衰减特性的影响。     

抗多普勒频偏的Ka波段CDMA卫星通信系统

提出了一种双信道的直扩CDMA系统,应用于低轨道卫星的Ka波段通信中。该系统的特点是完全消除了多普勒频偏的影响,不需要本地载波恢复电路,提高了传输率,减小了系统的复杂度。CDMA系统中的每路用户拥有I、Q两路信道,不同信道用正交的PN短码调制。不同用户间用不同的Walsh码来区分。接收端利用导频信号代替本地载波来解调,由于导频信号和用户信号在传播过程中遭受的多普勒频偏完全相同,因此可以完全消除多普勒的影响。     

Ka频段卫星通信分集和自适应抗雨衰技术

Ka频段卫星通信的抗雨衰技术能够有效降低Ka频段的雨衰影响,提高Ka频段信号 传输质量。重点讨论了分集技术和自适应技术,综述了现有的抗雨衰技术及其之 间的联系,总结了热点研究方向,为今后抗雨衰技术的研究奠定了基础。     

雨雪衰对广播电视卫星传输的影响及改善措施

卫星通信是现代通信的重要技术手段之一，其信号传输质量与大气层雨、雪致衰减密切相关。本文从理论和实际上介绍了雨、雪衰的成因及对卫星传输信号的衰落情况，并提出了有效降低雨、雪衰对卫星传输不利影响的措施。