MC-CDMA应用于TDRSS多址业务的关键技术研究

传统TDRSS的多址业务采用单载波CDMA扩频方式,数据传输速率和频带利用率低,设备复杂。采用MC-CDMA方式代替现有的单载波CDMA方式,并结合TDRSS的应用环境对MC-CDMA上下行链路的结构进行分析,探讨了扩频序列设计、信道估计和系统同步等方面有关关键技术问题的解决方法。     

MC-CDMA在TDRSS系统SMA业务中的应用研究

针对传统跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)中S波段多址(SMA)业务直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)的缺点,提出采用多载波码分多址(MC-CDMA)进行替代的调制解调方案,对其系统结构和在TDRSS中应用需解决的关键技术问题进行了分析。MC-CDMA具有数据传输速率和频带利用率高,发送和接收设备简单等优点,在载人航天通信中具有十分重要的应用价值。     

美国NASA天基测控网的按需接入系统

NASA天基网按需接入系统(DAS)可为航天操作提供一种新的开创性的服务；这种业务通过跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)构成连续和自动化的通信链路。2002年10月投入运行的DAS扩展了TDRSS多址返向(航天器至地面)容量。该系统利用地基商业成品(COTS)设备，例如第三代多址波束形成分系(TGBFS)和可编程遥测处理器(PTP)，并利用包括TCP／IP及基于web的接口在内的联网标准。     

中继卫星S频段多址系统应用服务模式

通过深入分析TDRSS(Tracking and Data Relay Satellite System,跟踪与数据中继卫星系统)多址业务的主要能力、业务类型以及服务对象,概括总结出了TDRSS多址业务的2种应用服务模式,即周计划模式和按需接入模式。在此基础之上,设计了我国中继卫星SMA(S-band Multiple Access,S频段多址系统)的预分配服务模式、周计划服务模式和按需接入服务模式等3种应用服务模式。针对这些,建议:低速测控及数传需求的用户平台在安装S频段中继终端时,考虑兼容S频段单址和多址业务;用户中心S频段低速测控及数传服务尽可能使用SMA;用户在单独使用返向SMA资源时,必须确保中继终端处于开机状态,并指向中继卫星。     

扩频测控信号大动态信息高精度加载方法

针对静态扩频测控信号的大动态信息加载问题,提出了一种基于数字化处理的高精度时域加载方法。该方法对测距扩频码采用"存储—内插—查表—抽取"的方式加入动态信息,对载波采用调整幅度变化的方式加入动态信息。最后对该方法进行综合仿真:即用高精度时域加载方法得到的载波信号重新调制测距扩频码,得到含有动态信息的数字信号。仿真分析表明,该方法能在不改变原始信号采样率的前提下,实现扩频测控信号大动态信息高精度加载。     

对基于OFDM的多栽波调制（MC—CDMA）的研究

MC－CDMA称为多载波码分多址（或码分多址），实际上是将OFDM调制应用于DS－CDMA系统，将DS－CDMA与OFDM的优点结合在一起的一种混合技术。就这一新技术，通过OFDM应用于DS－CDMA系统的原因分析，检出了MC－CDMA系统的模型，说明MC－CDMA具有抗时间弥散信道的良好特性。     

基于高级在轨系统的测控数传一体化方案

针对测控与数据传输信道一体化的需求,采用AOS(Advanced Orbiting System,高级在轨系统)空间链路层的等时业务,设计了一种测控数传信道一体化方案,可在上下行信道采用非相干信息帧同时传输测量信息及高速载荷数据.该方案设计了2种工作模式,模式一在上下行信道同时使用AOS传输帧,双向数据传输速率最高3 Mbit/s,测距精度优于2 m;模式二上行信道使用遥控扩频帧,可进行多站测距,抗多址干扰能力不低于15 dB,抗单频干扰能力不低于23 dB,下行信道使用AOS传输帧,最高数据传输速率3 Mbit/s,测距精度优于1 m.     

二维扩展频谱技术

简要介绍了两种典型的一维扩频技术,即DS-CDMA和MC-CDMA,在此基础上重点分析了一种新的扩频技术,即二维扩频技术。文中对基于这一技术的多载波二维码分多址系统的接收机和发射机作了较为详细的讨论。     

中继卫星系统按需接入业务应用模式研究

DAS(按需接入业务)作为一种新兴业务,不但扩展了美国TDRSS(跟踪与数据中继卫星系统)的多址返向能力,而且还采用模块化的体系结构,为未来的空间网络互联提供了支撑。根据规划,我国未来的中继卫星系统也将提供按需接入业务。因此,在简要介绍TDRSS DAS概念与体系结构,并对其用户分类、返向波束工作方式、典型操作场景、服务模式进行分析的基础上,总结出6种DAS应用模式:1)航天器用户+随机接入+动态波束跟踪方式+任意TDRS或全TDRS服务模式;2)航天器用户+非随机接入+动态波束跟踪方式+特定TDRS服务模式;3)航天器用户+非随机接入+动态波束跟踪方式+任意TDRS或全TDRS服务模式;4)非航天器用户+随机接入+静态波束组合方式+特定TDRS服务模式;5)非航天器用户+随机接入+动态波束跟踪方式+任意TDRS或全TDRS服务模式;6)非航天器用户+非随机接入+动态波束跟踪方式+特定TDRS服务模式,以期能对我国未来中继卫星系统S频段多址业务的应用提供技术支撑。     

MobileStar~(3m)系统采用CDMA和FDMA的比较

本文比较了频谱扩展CDMA(码分多址)和每载波单信道FDMA(频分多址)系统的频谱效率。证明使用数字话音激活载波以及圆极化定向卫星天线的Mo-bileStar~(sm)系统,采用CDMA的最大信息通过量比采用FDMA的更大。     

考虑断点续传的中继卫星调度模型及启发式算法

为提高中继卫星系统的应用效能及数传任务的完成率，在中继卫星调度中考虑了断点续传这一应用模式，即对单个数传任务进行合理拆分，使其在多个时间窗口内完成。首先构建面向断点续传的中继卫星单址天线的调度模型，然后提出一种基于冲突风险评估的冲突度量化方法，并设计考虑断点续传的两阶段调度算法。最后开展大量的仿真实验将该算法与贪婪算法、基于最小冲突度的启发式算法和基于任务优先级的启发式算法这3个不考虑断点续传的算法进行对比。实验结果表明，所提出的算法在任务完成率方面分别提高了7.67%、6.34%和8.67%。     

LVDS串行传输总线的一种应用

描述了一种LVDS传输端点的设计方案。从芯片的选型、系统结构、原理设计、底层实现、软件驱动等方面进行了介绍。方案采用串行信号传输数据,减少了以往并行信号系统的复杂度,而且大幅提高了传输带宽和效率,同时有效降低了系统设计的成本,提高了系统的可靠性。设计的每个通道最大支持传输速率为400 MHz,最大支持8通道数据同时传输。     

A performance analysis of DS-CDMA and SCPC VSAT networks

Spread-spectrum and single-channel-per-carrier (SCPC) transmission techniques work well in very small aperture terminal (VSAT) networks for multiple-access purposes while allowing the Earth station antennas to remain small. Direct-sequence code-division multiple-access (DS-CDMA) is the simplest spread-spectrum technique to use in a VSAT network since a frequency synthesizer is not required for each terminal. An examination is made of the DS-CDMA and SCPC Ku-band VSAT satellite systems for low-density (64-kb/s or less) communications. A method for improving the standard link analysis of DS-CDMA satellite-switched networks by including certain losses is developed. The performance of 50-channel full mesh and star network architectures is analyzed. The selection of operating conditions producing optimum performance is demonstrated     

V／UHF空地数据链仿真试验研究

战术数据链是数据通信技术在军事方面的典型应用,机群协同空战过程中,拥有数据通信机群的作战效能远高于不具备数据通信的机群。本文介绍了V／UHF空地数据链的基本结构、通信链接控制模式和频分时分复用传输模式,最后,对空地数据链仿真试验状况及仿真系统的结构做了较为详细的叙述。     

USB多点远距离实时采集数据的实现

针对已成为现在PC工业标准的通用串行总线USB在多点数据采集中的高效、经济、便利这些特点，给出了一种基于USB技术和传统485总线采集卡相结合的远距离多点实时数据采集的实现方法，该方法集中了传统485数据采集卡和USB的优点。主要介绍了实现该方法的硬件系统结构、软件系统构成、远距离数据传输系统、多空间、工作点相对分散且每点有多个数据的综合数据传输系统。     

基于反射型超表面的超宽带涡旋波生成

由于轨道角动量的模态正交性,涡旋波的应用已成为提升信道容量的关键。然而,现有的涡旋波产生装置存在带宽窄、效率低、结构复杂等缺点,不利于无线通信系统信号的高效传输。文章利用 Pancharatnam-Berry相位原理,提出了 1种用于产生涡旋波的反射型超表面,能覆盖 8.6~19.3 GHz(相对带宽 76.7%)的频率范围,且在整个工作频带内入射平面波转换为反射涡旋波的效率达 80%以上。为验证所提超表面结构的性能,模拟了由不同旋转角的单元结构组成的超表面反射阵列,在右旋圆极化波的激励下,产生了期望模式数 l= 2的轨道角动量涡旋波,其数值模拟结果与理论相符。提出的超表面具有工作频带宽、模式纯度较高、低剖面、易于制作等优点,为超宽带涡旋波的产生提供了新的参考。     

分布式网络化协同测试系统的设计与实现

根据飞机飞行操纵控制系统试验室环境地面模拟试验和外场环境地面机上试验测试的要求，提出并实现了基于虚拟仪器测试技术与网络技术的分布式网络化协同测试系统，详细说明了网络环境测试数据的实时交换与资源共享，结果表明，将客户机／服务器（C／S）与浏览器／服务器（B／S）结合起来，采用分布式多层复合体系结构，降低了成本，提高了效率。     

固体火箭发动机多层粘接结构超声图像诊断

针对固体火箭发动机的钢壳、绝热层、衬层、推进剂多层粘接结构的粘接质量检测问题,利用聚焦探头采用斜声束液浸反射回波法,选用往返透射率高的板波模式,特别是采用了双模式检测技术以提高检测信号能量,获得有效检测信号,并开发出了检测系统。通过一次C扫描获得了双层包覆三个界面粘接质量诊断图像,其脱粘检测分辨率≤Φ5 mm。采用聚集探头双模式检测技术实现了固体火箭发动机多层粘接结构超声图像诊断。