【摘 要】
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编队飞行小卫星系统凭借其在可靠性、成本、性能等方面的巨大优势,越来越受到国际航天领域的重视,拥有着广阔的应用前景。星间通信负有小卫星之间的信息交互任务,星间的链路
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编队飞行小卫星系统凭借其在可靠性、成本、性能等方面的巨大优势,越来越受到国际航天领域的重视,拥有着广阔的应用前景。星间通信负有小卫星之间的信息交互任务,星间的链路几何参数、运动参数及通信系统参数将直接影响星间通信的质量。本文主要研究时变链路特性及低功耗条件下提高星间通信功率利用率及可靠性的方法。主要工作如下：在常规的星间链路特性及其影响因素的基础上,分析了(近似)共面和非共面轨道编队飞行小卫星系统的星间通信链路特性,获得了星间最大传输码率的时域分布图。在低功耗的限制条件下,提出了变码率的通信方式,以提高星间通信的可靠性。在低功耗、低运算复杂度的要求下,提出了基于循环谱带宽估计及信噪比盲估计的星间链路信息获取方案,并设计了一种基带多速率数字中频方案,以有效提高星间通信的功率利用率及效率。根据星间通信的特点及系统自身的低功耗特性,分析并设计了数字中频方案中的调制、同步和多速率方式,同时详细分析了方案中至关重要的载波同步与码元同步之间的关联性。对变码速率数字中频系统中关键模块进行了分析,测试并验证了不同码率控制指令下数字中频方案的变码速率功能,并加入X-Band射频模块,进一步验证了变码速率数字中频接收机的可靠性。
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