低轨卫星多普勒频移特性几何估计算法

为了能实时准确地计算低轨卫星的多普勒频移,提出了一种适用于不同偏心率的低轨道卫星多普勒频移几何计算方法.该方法无需地面终端经纬度位置及卫星实时坐标,仅由卫星轨道参数及终端处最大可视仰角即可得到当前可见窗内多普勒频移特性.算法计算过程简单、复杂度低、利于片上编程,仿真结果及数值分析均表明该算法具有较高的精确度,可为卫星通信接收机多普勒频移估计与补偿提供先验信息.      

GPS卫星小高度角下多普勒频移的实验分析

实时卫星位置解算在整个GPS接收机导航解算过程中占有极其重要的地位.正常情况下,多普勒频移应随着卫星高度角的增大而减小.然而,在对实时卫星位置解算实验进行结果分析时,却出现了高度角(仰角)较小的卫星所解算出的多普勒频移不成反比的现象.针对这一现象,文中设计实验进行分析得出:在高度角小于11°时,高度角大小与多普勒频移不成反比.     

低轨道移动卫星信道中的DDPSK调制特性

针对低轨道卫星移动通信信道的大范围快速时变的多普勒频移特性,提出并分析了双差分相位调制方式（DDPSK）。结果证明,DDPSK与相关相位调制、差分相位调制相比,对于频率变化有很好的稳定性,能够克服大频偏对于移动通信的影响。并进一步给出了它在带遮蔽效应的莱斯信道的误码特性。     

卫星移动通信信道特性分析

卫星移动通信作为地面移动通信的补充，是实现全球个人通信的必不可少的手段之一，同时也是目前发展最迅速的通信技术之一．卫星移动通信具有卫星固定业务和移动通信双重特点，其电波传输距离远，经历的环境特殊，导致其信道特性远比地面系统复杂．因此，研究其信道特性是设计出高效实用的通信系统的关键环节．本对其信道特性进行了具体深入的分析，并对某些衰减因素的解决措施作了简要探讨．     

卫星移动通信多普勒频移补偿研究

针对卫星通信系统中,多普勒频移过大对通信过程造成严重影响的问题。在传统多普勒频移补偿思想的基础上,通过分析信号传输过程中影响多普勒频移估计值的因素。提出了一种改进的多普勒频移补偿方案。该方案通过使用最大似然估计法对用户链路上的收发信号进行多普勒频移估计。并使用该方案对Iridium系统,GEO（geostationary earth orbit）系统的反向通信链路上的多普勒频移进行计算,得出频率补偿误差。仿真结果表明,当统计点数N=3500,信噪比SNR=8 dB时,经改进后,频率补偿方案在Iridium系统与GEO系统中的频率估计误差与传统频率补偿方案中的频率估计误差相比较,分别降低了50%与42%。因此,改进后的频率补偿方案与传统频率补偿方案相比,多普勒频率估计精度更高,更有利于卫星信号的精确跟踪和解调。     

水声OFDM系统多普勒频移和信道的联合估计

水声通信是近年来研究的热点,但由于水声信道本身的问题,如多径延迟、多普勒频移、信号衰减、窄带宽、时变等特点,使得水声通信传输数据速率低,传输误码率(BER)高.正交频分复用(OFDM)在水声通信中具有很大优势,但它对载波频率偏移(CFO)敏感.基于循环前缀正交频分复用(CP-OFDM)的水声通信系统,对多普勒引起的CFO进行补偿,同时利用延迟-多普勒域中的稀疏性对水声双选信道进行压缩感知信道估计.通过计算机仿真和水池实验,验证了这种双选信道估计的有效性和可靠性.     

无线信道快衰落时频特性及其仿真研究

在无线快衰落信道的研究中,为了增加通信系统容量和改善通信服务质量,对信道模型及其参数进行了数学建模。首先,在随参信道模型的基础上,使用MATLAB对AWGN信道和快衰落信道进行了时频特性的仿真,同时根据其主要特征建立了信道观察模型并进一步完成综合仿真,结果直观地体现了无线信道对信号接收的影响和规律,同时给出信道补偿方案,为多种移动通信系统的理论研究和信道仿真提供便利的参考依据,对实际系统的优化方向也有一定的指导意义。     

非静止轨道IP卫星网负载平衡路由策略研究进展

如何实现全网负载平衡一直是卫星网路由策略的难点之一.首先,根据路由策略运行位置将非静止轨道IP卫星网路由策略研究成果分成了源路由、集中式、分布式和层次式路由;然后,系统阐述了各路由策略的主要思想,对比分析了其优缺点;接着讨论了与非静止轨道卫星网负载平衡路由策略相关的一些关键问题;最后指出了设计非静止轨道卫星网负载平衡策略应考虑的几个主要方面.     

光的粒子性与多普勒频移

从光的粒子性出发,运用狭义相对论中能量和动量的关系式,再根据原子发光过程中能量和动量的守恒定律,分析计算了运动原子和静止原子发射的光子的频率,从而得到了与波动光学中多普勒频移公式完全相同的数学表达式.     

信号循环谱在衰落与多普勒信道中的特性

 基于信号循环谱特征的频谱感知方法是认知无线电系统频谱感知的关键技术之一,信号的循环谱特征是研究该感知方法的基础.基于调制信号的循环谱理论,研究多径衰落和多普勒频移条件下无线调制信号的循环谱特征,并进行仿真验证.分析和仿真表明,多径衰落使信号循环谱的幅度和相位发生了改变,但没有影响信号的循环频率.而多普勒频移不但展宽了信号的频谱,同时造成信号的循环频率在某些地方发生了偏移,在非循环频率处,也出现了明显不为零的成分.这对基于循环谱特征检测的认知无线电频谱感知与信号检测具有重要的参考价值.     

基于UKF算法的高机动机载平台多普勒频移估计

针对卫星通信在高机动状态下非线性较强,会引起较大多普勒频移的问题,提出利用无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman Filter,UKF)算法进行多普勒频移估计。依据高机动飞行器飞行特点,建立直线和圆周运动中的UKF多普勒频移估计模型,并进行仿真分析。结果表明,在卫星通信信道模型中,UKF算法能够对高机动机载平台进行更精确的频率估计,实用性更强。     

移动卫星通信信道研究

分析了移动卫星通信信道的传输特征,建立并计算机模拟了移动卫星信道的统计模型,并在此基础上,建立了理想的Ｋ用户直接扩频码分多址（ＤＳＣＤＭＡ）收发系统,研究其下行链路的误码性能。     

基于SGP4模型的卫星多普勒频移补偿方法研究

针对卫星与地面站进行通信时,地面站接收到的信号存在明显的多普勒频移现象,提出了一种基于SGP4模型的卫星多普勒频移补偿算法。首先,根据开普勒定律推导出多普勒频移公式;然后由卫星星历信息,基于SGP4模型预测出卫星的轨道,计算出卫星和地面站之间的相对位置和相对速度,得出多普勒频偏,在地面站分别进行预校正与补偿;最后,使用STK/HPOP生成标称轨道对SGP4模型生成的预测轨道进行误差分析和性能评估。仿真结果表明,对于工作在Ka频段、轨道高度200~1 000 km的低轨卫星,多普勒频偏估计精度优于50 Hz,精度高;随着轨道高度的增加,多普勒频偏估计更加精确。     

可纠正多普勒频率误捕的扩频信号捕获改进算法

针对直接序列扩频信号捕获过程中可能存在的多普勒频率误捕问题,提出一种可纠正此误捕问题的伪码捕获改进算法. 该算法利用首次捕获得到的伪码相位估计值对接收信号进行解扩,再通过快速傅里叶变换(FFT)对解扩后的信号进行多普勒频率估计,将首次捕获的多普勒频率估计值与FFT结果幅度最大值对应的频率点进行比较,判断是否发生了多普勒频率误捕,如果发生误捕,进行纠正,给出正确的多普勒频率估计值. 仿真结果表明,该算法能有效纠正多普勒频率误捕问题,得到正确的捕获结果.     

分布式MIMO系统多普勒信道的容量自相关特性研究

采用多天线的分布式MIMO系统保持了分布式天线系统和点对点MIMO系统的优点,在分布式MIMO系统中的TDD模态采用仅仅反映系统容量使用信息的简化反馈方式,可以降低系统复杂性,本文研究了分布式MIMO系统多普勒效应下系统容量的自相关特性,研究发现：系统容量的自相关可以由信道的自相关特性来预测,从而可以大大简化系统的反馈,提高系统性能。     

卫星振动频率漂移现象与非线性参数识别

针对卫星振动实验中的频率漂移现象进行了分析.通过实验数据对比、等效线性化模拟和单自由度非线性模拟计算,对随振动实验载荷烈度增加而导致的频率降低、模态阻尼增大的现象作了定性解释,并对铝蜂窝板的非线性特性进行了振动实验及分析.根据谐波平衡法原理,对各级等效线性系统进行模态参数识别,进一步基于Duffing假设,对非线性刚度、阻尼系数进行了识别,并基于多自由度非线性系统理论进行了仿真检验.证明了实验现象与理论仿真的一致性.     

卫星陆地移动信道的新模型

本文提出了一个卫星陆地移动信道的随机模型，并导出了３个主要统计量（概率密度分布函数、电平交叉率、平均衰落时间），从这一数学模型出发，通用有限个正弦信号来近似非白高斯噪声过程的方法得到了对应的计算机模型，最后利用ＰＣ机对所提出的计算机模型进行了模拟并与数学模型推导的结果进行比较，计算结果表明这两个模型具有极好的对应性。