Ka频段卫星移动信道中信号传输体制设计与仿真

设计并仿真了适合Ka频段卫星移动信道的信号传输体制，仿真结果为最终实现方案提供了可靠的数据。同时，针对所设计的Turbo编码和GMSK调制相结合的信号传输体制，提出了迭代信道估计算法，明显改善了系统的误码率BER性能。     

卫星移动通信的信道特点及仿真模型

分析了卫星移动通信的信道特点,研究了信号经过卫星移动信道后幅度和相位分布,给出了实用的卫星移动信道仿真模型,对基本的BPSK调制信号在该模型中进行了计算机仿真,得到了仿真结果。     

低轨卫星辅助的干扰源位置确定

为提高针对影响同步通信卫星正常工作的地面干扰源定位精度,回避无邻近卫星无法定位问题,提出低轨卫星辅助的新方法。该方法充分利用低轨飞行所带来的长基线、近距离的好处,并以多普勒差为观测变量,卫星轨道参数为待估参数,可进一步改善定位精度。针对建立的定位数学模型进行计算,其结果显示,当低轨卫星的高度在5000km时,全区域定位精度优于1km。     

卫星移动通信系统星座设计仿真软件的研制

星座设计是卫星移动通信系统设计一个非常关键的内容,直接关系到系统的性能与成本,软件仿真是星座设计一个行之有效的方法,本文介绍了卫星移动通信系统星座设计仿真折设计方案,对软件的有关功能进行了介绍,该软件界面友好,具有丰富的地图操作内容,是军用及民用卫星移动通信系统星座设计仿真,演示的有效工具。     

基于注意力机制的混合CNN-BiLSTM低轨卫星信道预测算法

针对低轨道卫星信道质量变化迅速、信道参数“过时”的问题, 提出了一种基于注意力机制的卷积神经和双向长短时记忆神经网络(attention-convolutional neural network and bi-directional long-short term memory neural network, AT-CNN-BiLSTM)融合的信道预测方法。该方法由信号预处理、网络训练和信号预测3部分组成。首先在高斯白噪声条件下模拟室外卫星信号, 得到卫星信号的训练集和测试集; 然后将训练集输入构建的训练网络进行特征提取; 最后将测试数据输入网络进行预测分析。仿真结果表明, 在与其他4种人工智能方法的对比中, 所提出的混合神经网络能够在较快的收敛速度下达到较高的准确率(91.8%), 有效地缓解了低轨道卫星信道参数“过时”的现状, 对提升卫星通信质量和节省卫星信道资源有良好的改善作用。     

基于ALPSO算法的低轨卫星小推力离轨最优控制方法

低轨卫星在到寿后,需要在一定时间内离轨,而轨道高度高于800 km的卫星难以在自然条件下离轨.为了使卫星在规定时间内离轨,提出一种基于增广拉格朗日粒子群优化(augmented Lagrangian particle swarm optimization,ALPSO)算法的低轨卫星小推力离轨最优控制算法.首先依据小推力...     

动力学模型对简化动力学定轨精度影响仿真

仔细分析各种力学模型对简化动力学定轨精度影响,对有效提高定轨精度和效率有着重要作用。首先回顾了简化动力学定轨的数学模型,然后结合两个CHAMP卫星星载GPS观测值的仿真算例,分析了各种力学模型对简化动力学定轨精度的影响。结果表明,在简化动力学定轨中,随机脉冲可有效吸收模型误差的影响,即使不考虑难以精确模型化的辐射压、Albedo和大气阻力等的影响,也不会降低定轨精度;使用展开到100阶后的、包含CHAMP跟踪数据的重力场的定轨结果较好。这些结论对简化动力学定轨中力学模型的选取有一定的参考价值。     

星载GPS低轨卫星跟踪数据的建模与仿真

在研究星载GPS低轨卫星系统的基础上，建立了星载GPS低轨卫星跟踪数据的仿真模型，编制了相应的计算机程序。仿真模型包括卫星参数模型、动力学模型和观测误差模型。仿真计算表明，卫星参数模型和动力学模型真实地反映了卫星的运动规律；误差模型反映了观测环境对信号的传播影响。同时可以调节和选择仿真模型的参数，仿真采用不同高度、具有不同星体参数的低轨卫星和具有不同误差大小的跟踪数据，这对于论证星载GPS定轨方案、评价定轨算法、设计GPS接收机等有一定的实用价值。     

陆地移动卫星信道高速仿真模型设计

文中提出了实现陆地移动卫星(LMS)信道高速仿真模型的方法。该方法采用莱斯正弦和法，基于四分之一周期三角函数查表法实现陆地移动卫星信道快速仿真模型设计，使系统在仿真的过程中，一方面避免了复杂的三角函数运算和乘法运算；另一方面，相对整周期查表法也大大节省了系统资源，此优点在设计对数高斯信道模型上体现尤为突出。     

频域相关器在低轨小卫星中的应用

针对频域相关器在频域上进行直接序列扩频信号的捕获,可以显著地加快捕获速度,缩短捕获时间,在进行直接FFT补零做法的性能分析后,指出直接补零会带来性能的恶化。然后提出了一种新的算法,即把频域相关长度加倍,证明它可以完美地解决频域相关器的FFT长度不匹配的问题,同时与时域相关器相比,仍然大大地降低了计算量,缩短了捕获时间,并给出了在基于数字信号处理器(DSP)实现时频域相关器和时域相关器的计算量比较结果。     

基于三状态Markov链的卫星信道模拟器设计与实现

针对卫星信道的特殊性,设计并实现了一种以三状态齐次Markov链为基础,结合Loo分布和多普勒频移的实时卫星信道模拟器。系统结构采用计算机和高速信号处理子板协同工作的方式。计算机完成卫星轨道仿真和Markov状态转换,并计算相应状态下信号处理子板所需参数以产生特定的卫星信道特性。提出了一种高效的多普勒频移仿真实现方法,节约了硬件资源。测试结果表明,可实时仿真多波段、多轨道类型卫星信道。该模拟器以数字或模拟中频的方式输出,可作为卫星通信收发信机研制的有力工具。     

J2摄动影响下的卫星编队稳定性分析、仿真与构形设计

从坐标变换矩阵入手，得到小偏心率参考轨道卫星编队较精确的相对运动分析解，继而深入地分析在地球J2项摄动影响下编队构形的破坏机理并对构形破坏做出层次上的划分，为进一步地研究编队构形保持与控制方法提供思路；以此为基础，提出使卫星编队构形稳定的轨道约束条件，同时得到基于三轴(即参考卫星轨道的径向、沿迹向、轨道面法向)振动同步的编队构形设计方法；最后，通过使用STK软件的数值仿真证实了以上分析的正确性和方法的有效性。