DS-COMA小衛(wèi)星通信關(guān)鍵技術(shù)研究及星上交換系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn).pdf

1、小衛(wèi)星通信在21世紀(jì)的個(gè)人通信及軍事通信中將起到非常重要的作用。由于直接序列碼分多址(DS-CDMA)具有低的發(fā)射功率通量密度、對(duì)系統(tǒng)內(nèi)/外干擾的魯棒性、軟波束形成及軟切換、可利用多徑分集接收等優(yōu)點(diǎn)，因此，該方案通常被用作小衛(wèi)星通信的多址方案。但是，在DS-CDMA小衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，亦存在如下問題：如接收信號(hào)的衰落、多址干擾(MAI)、大的多普勒頻移、信道中的連續(xù)波(Cw)及窄帶干擾等。因此對(duì)于DS-CDMA小衛(wèi)星通信來(lái)說(shuō)，須研究的關(guān)鍵

2、技術(shù)有： (1)快速偽碼捕獲與跟蹤技術(shù)：通常，小衛(wèi)星的軌道周期為90分鐘或數(shù)小時(shí)，對(duì)于地面觀察者來(lái)說(shuō)，衛(wèi)星從地平線升起到落下的最大時(shí)間為20分鐘(通常為幾分鐘)，因此，為在衛(wèi)星和地面用戶之間成功地建立通信，系統(tǒng)必須建立同步(載波同步和偽碼同步)。目前，適用于小衛(wèi)星通信的偽碼捕獲方案有：匹配濾波器及大步進(jìn)延遲鎖定環(huán)。 (2)有效的抗干擾技術(shù)：在衛(wèi)星傳輸信道中，存在著大量的干擾，如CW及窄帶干擾、多址干擾及噪聲，因此，必須尋

3、找有效的抗干擾技術(shù)來(lái)對(duì)付這些干擾，如多用戶檢測(cè)(消除MAI)、智能天線、自適應(yīng)濾波、智能AGC及單頻干擾的抵消等。 (3)多普勒頻移補(bǔ)償：大的多普勒頻移會(huì)引起載波同步及偽碼捕獲性能的下降。為克服這類影響，通常采用相干/非相干相關(guān)法、匹配濾波法、序列檢測(cè)及FFT技術(shù)來(lái)克服多普勒頻移對(duì)碼捕獲的影響。利用QPSK及雙信道調(diào)制解調(diào)這樣對(duì)多普勒頻移不敏感的調(diào)制/解調(diào)技術(shù)等。 (4)星上交換及信號(hào)處理技術(shù)：小衛(wèi)星不僅作為空中的中繼器

4、，而且還必須作為空中的處理和交換中心，因而，星上的交換和處理系統(tǒng)就成為小衛(wèi)星通信的關(guān)鍵技術(shù)。 (5)分集技術(shù)：由于多徑傳播，接收到的信號(hào)為來(lái)自同一信號(hào)源具有不同時(shí)延(通常大于碼片時(shí)間)多徑信號(hào)的疊加，因而產(chǎn)生衰落。通常是采用RAKE機(jī)來(lái)分離不同路徑的信號(hào)。 為了能設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)DS-CDMA小衛(wèi)星通信系統(tǒng)，本文主要研究DS-CDMA小衛(wèi)星通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。主要研究工作如下： (1)根據(jù)DS-CDMA技術(shù)的特點(diǎn)、最新

5、發(fā)展及使用需求，完成總體方案的設(shè)計(jì)。 (2)基于小衛(wèi)星通信信道模型及仿真方法，分析了在小衛(wèi)星通信信道條件下BPSK和對(duì)多普勒頻移具有魯棒性的DCPSK調(diào)制方式的誤碼率性能。 (3)系統(tǒng)地研究了多用戶檢測(cè)及RAKE接收技術(shù)，提出了利用小波消噪來(lái)減小多址干擾的技術(shù)。 (4)分析比較了各種PN碼的捕獲技術(shù)，介紹了適于小衛(wèi)星通信的偽碼捕獲方案，并提出了利用小波變換檢測(cè)PN初始相位的新方法。 (5)系統(tǒng)地介紹了基于