月地及月表通信鏈路研究與仿真軟件實現(xiàn).pdf

1、深空通信鏈路是聯(lián)系地面站與深空探測器的紐帶，對深空通信鏈路進行系統(tǒng)規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計尤為重要；其關(guān)鍵是鏈路預(yù)算和無線信道仿真。本文通過對地面站、探測器、信道、系統(tǒng)參數(shù)進行配置，建立了一個準(zhǔn)確、全面、通用的月地通信鏈路預(yù)算流程；通過對月球表面特殊環(huán)境的研究，仿真了月表無線通信環(huán)境；最后開發(fā)了一個應(yīng)用于月地及月表通信鏈路的仿真軟件，以方便、快捷、精確的計算鏈路性能余量，為未來深空測控通信系統(tǒng)的總體設(shè)計工作提供可靠的技術(shù)依據(jù)。
　　論文首先

2、介紹了深空測控通信的背景及發(fā)展現(xiàn)狀；分析了決定深空通信鏈路性能的各種因素，包括地面站、探測器天線參數(shù)、鏈路噪聲損耗、熱體噪聲、系統(tǒng)參數(shù)等；研究了月球探測器對地通信鏈路中各種損耗的計算，并分析了各種主要損耗和噪聲溫度對信道產(chǎn)生的影響。
　　其次以月球表面環(huán)境為應(yīng)用背景，建立無線電波在月表的衰落模型，仿真月球表面射頻通信環(huán)境和月表電磁波傳播特性，為解決月球表面多徑效應(yīng)等問題提供參考依據(jù)；通過分析電波傳播的路徑損失，給出了月表通信質(zhì)量的

3、仿真結(jié)果，為月面通信鏈路的設(shè)計提供參考。
　　在以上分析的基礎(chǔ)上，闡述了月地月表通信系統(tǒng)軟件的總體方案設(shè)計及軟件實現(xiàn)流程。軟件包括月球探測器對地通信性能分析及鏈路設(shè)計模塊、數(shù)傳鏈路預(yù)算模塊及月表通信能力分析模塊。月地鏈路參數(shù)采用CCSDS航天測控鏈路計算的統(tǒng)一格式和標(biāo)準(zhǔn)，輸出為含有利容差和有害容差的統(tǒng)計特性的鏈路性能分析及預(yù)算結(jié)果。
　　最后對月地月表通信軟件應(yīng)用了CCSDS提供的實例，結(jié)果表明該軟件運行穩(wěn)定，各項性能指標(biāo)均