20世纪卫星数据传输技术现状和发展趋势

概述了我国卫星以及星载设备特点，总结了1968年2月到2000年12月为止中国空间技术研究院在卫星数据传输方面的研究现状，并对我国二十世纪末卫星高速数据传输系统进行了介绍，最后指出了卫星数据传输技术的发展趋势。     

基于TLK2711的遥感卫星高速串行载荷数据接口设计

高分辨率遥感卫星星上载荷原始数据率不断提高,如何将高速载荷数据传输至后端数据处理设备已成为遥感卫星载荷接口设计的关键。在研究高速串行/解串(SerDes)收发器件TLK2711工作原理的基础上,提出了高速串行载荷数据传输接口的设计方案。通过在某卫星星载数据传输系统中的首次应用,实现了星上2Gbit/s的高速串行数据传输,工程试验和在轨验证表明了接口设计的正确性和可靠性,可为其它星载高速数据传输接口设计提供借鉴。     

高分辨率卫星遥感数据传输技术发展的若干问题

简要介绍卫星数据传输技术的发展及高分辨率卫星遥感对数据传输的技术要求，对技术发展中的若干问题提出一些看法和建议。     

卫星数据传输高效调度方法及实现

近年来卫星通信向大容量、宽带化方向发展,数据传输高效调度技术的研究成为热点。文章对卫星AOS 数据传输中通道资源使用情况进行分析,提出了一种数据传输高效调度方案,该方案通过高效利用数据传输中的无效间隙,提高数据传输通道利用率。经理论分析、FPGA 仿真以及硬件测试验证表明,使用所提调度方案后数据传输通道中有效数据占比优于99. 99%。高效调度方案较原有数据传输方案能更有效的利用卫星数据传输通道,为卫星数据高效传输提供了一种新的技术途径。     

遥感卫星OFDM高速数据传输系统

研究和设计了一种用于遥感卫星高速数据传输的传输系统方案。该系统采用具有高带宽利用率和良好抗多径衰落性能的正交频分复用(OFDM)技术。文中着重分析和设计了在大多普勒频移以及Rician衰落条件下的卫星信道编码调制参数、频率和时钟捕获与跟踪算法、信道估计、克服星上非线性放大器的影响等关键问题，以实现星地之间的高速宽带传输。最后还介绍了有关发送和接收机的实现结构。     

极化复用技术在遥感卫星数据传输中的应用

极化分割频率复用技术（简称极化复用技术）是解决数据传输频带资源紧张的技术途径之一,能够拓展一倍频率资源。文章针对极化复用技术在遥感卫星数据传输中的应用进行分析,推导出了星地传输极化复用信号影响因子F的定量计算公式,利用国际电联（ITU）的星地链路计算模型,给出了雨衰和降雨去极化效应的定量影响分析,对我国遥感卫星应用极化复用技术提出了有益的工程建议。     

应用数字签名机制的卫星移动通信数据传输方案设计及实现

为实现卫星移动通信数据传输,并改善数据传输的安全性,文章提出了应用数字签名机制的卫星移动通信数据传输方案。该方案结合地球静止轨道卫星移动通信接口标准第2版(GMR2)的通信机制,通过在数据帧中增加同步位解决数据传输过程中的同步问题,利用增加状态位和同步位的方式实现2.4kbit/s到3.0kbit/s的数据率转换,同时引入数字签名机制,提前验证通信双方身份的可靠性,进一步保证数据安全传输。通过设计实例和测试方案验证了数据传输方案的有效性。结果表明,该方案能保证数据在卫星移动通信网络中安全传输,可为卫星移动通信数据传输研究提供参考。     

未来遥感卫星的数据传输技术

根据目前国内遥感卫星的发展现状和要求，将总线结构和数据编组概念引入数据传输系统领域，提出了一种适合于星载多遥感器的数据传输和数据接口技术，以便于规范和加快我国遥感卫星的研制速度。     

遥感卫星自适应编码调制技术

文章首先针对遥感卫星数据传输中存在的问题,提出了自适应数据传输的概念;然后建立了遥感卫星动态信道模型,并在此基础上对自适应编码调制(ACM)技术在遥感卫星数据传输中的应用进行了详细分析,仿真验证了自适应系统与非自适应系统相比在数据传输中性能的提升,结果表明基于动态信道模型的信噪比估计方法使得系统性能提升效果显著,传输的数据量是非自适应系统的8.14倍,可有效解决系统资源浪费问题,最后对影响ACM性能的因素进行了分析,信噪比估计误差和延时对系统性能影响很大,移位门限技术可以有效的降低信噪比估计误差对系统性能的影响,而延时则需要对信道状态的预测来减小其影响。     

高码速率数据传输系统

介绍了数据传输系统的基本结构原理，重点介绍了１００￣１６０Ｍｂｉｔ／ｓＤＰＣＭ－ＡＱ（自适应量化差分脉冲编码）编码译码器和１２０Ｍｂｉｔ／ｓ ＱＰＳＫ（四相移键控）调制解调器的设计原理及实现方法。列举了目前国内外先进遥感卫星上的高速数传系统和性能指标。指出了高速数传系统的关键技术和发展前景。     

空间激光通信调制技术的研究进展

空间激光通信系统具有传输速率高、体积小、质量轻、功耗低等特点，适用于卫星高速数据传输。激光通信调制技术作为空间激光通信系统的一项关键技术，是影响系统通信性能的主要因素之一。首先，介绍空间激光通信调制技术的原理及其分类，并对其优缺点做比较分析，再对激光调制的关键技术进行阐述；然后，从发展阶段与应用环境角度对国内外已报道的空间激光通信调制技术研究进展进行总结；最后，对空间激光通信调制技术的发展趋势进行展望。     

基于MIMO技术的卫星高速数据传输系统研究

多输入多输出（MIMO）系统作为提高频谱效率的一种有效方式,已经成为未来无线通信系统实现高速可靠数据传输的突破性技术之一,受到国际众多研究机构的普遍关注。文章通过研究MIMO信道模型、信道容量、卫星信道特征,构建了全新高速数传系统模型,解决了卫星大容量数据实时传输和频带限制之间的矛盾。     

SQPSK调制体制在跟踪与数据中继卫星中的应用

跟踪与数据中继卫星中调制体制的选择是近年来数传领域研究的方向之一。文中分析了SQPSK调制体制基本原理和性能特点,在此基础上进一步分析其在卫星高速数传通信领域的主要优点,并介绍SQPSK调制体制在卫星高速数传领域中的实际工程应用。     

空间太阳望远镜高速数据传输系统设计

空间太阳望远镜(SST)是中国未来重要的太阳观测卫星，中国科学院国家天文台和航天部五院目前正在开展该卫星的研制工作。本文介绍高数据传输速率(60Mbps)的科学数据传输系统(DTS)，该系统将SST每天采集的超大容量科学数据传送到卫星地面站，其协议与国内卫星地面站现有协议兼容。文中分析SST对DTS的系统需求；计算DTS系统星地传输链路的系统余量；侧重描述DTS的信道编码卡(CEC)的详细设计，包括设计原理、方法和实验室基带测试系统，CEC格式化海量存储器中的科学数据，插入伪随机编码(PN)及帧同步信号，生成的数据流适应四相相移键控(QPSK)射频调制及地面数据恢复系统的需求。本文最后讨论DLS检错和纠错编、解码(EDEC)的实现方法，以及如何分别利用软件、硬件或可编程器件实现系统功能优化分配。我们已研制出CEC地面样机及其测试设备，并成功验证了CEC的全新设计方法，如使用较低的工作频率完成高数据速率的传送等。     

双圆极化频率复用数传链路极化损耗影响分析

对双圆极化频率复用技术的原理进行了说明，并介绍了影响链路性能的关键参数——交叉极化。通过对遥感卫星极化复用数据传输链路的分析，从工程应用的角度研究了交叉极化的产生及其对链路极化损耗的定量影响。可为极化复用数传链路的设计原则和方法提供借鉴。     

电源卫星在卫星体系中应用的初步研究

介绍了电源卫星的概念及其国内外研究现状。设想了电源卫星在卫星体系中作为卫星编队电源、地球卫星公共电源设施,以及深空探测和行星际旅行的"铺路"卫星等应用。讨论了空间发电、无线电传输(WPT)等技术,电源卫星工作效率和初步设计与可行性分析。     

SCPS-TP在卫星链路上的性能测试及改进策略

给出了在实际卫星链路环境中分别使用空间通信协议标准-传输协议（Space Com-munication Protocol Standard-Transport Protocol,SCPS-TP）、TCP Hybla协议和性能增强代理网关技术（PEPsal）的链路传输速率,并对结果进行了分析和比较,表明SCPS-TP协议在高丢包率、长传输时延的卫星链路中性能最优越;提出了一种基于SCPS-TP协议的空间网络传输层加速方法改进思路,通过增加新的更具针对性的改进型拥塞控制策略,克服其原有的保守型窗口增长模式的缺点以提高链路平均吞吐量。     

基于任意长度的数据帧头搜索实现方法

为解决卫星海量数据传输多样化问题,提出一种基于任意长度帧头的数据流搜索的实现方法。首先阐述了卫星地面基带处理系统的总体设计流程,然后针对传统的搜索特点介绍了传统的数据帧头搜索方法,最后给出了一种基于任意长度帧头的数据流的实现方法,对该方法进行了详细流程介绍。结果表明,与传统的搜索机制相比较,文章提出的搜索方法具备高速率、高准确率和使用范围广的优点。     

一种高速保密卫星信息传输系统

为进一步提高卫星数据传输速率、增强保密性，在综合多载波(MC)、跳频(FH)和直接序列码分多址(DS-CDMA)技术的基础上，提出了一种高速保密卫星通信FH/MC DS-CDMA系统的方案，并给出了多速率发射机和接收机的原理框图。所设计的系统采用自适应速率传输技术支持多速率数据传输，采用预测功率控制算法保证收发双方在高速移动状态下通信的可靠性和各子信道发射功率的动态分配，获得系统最大的传输效率。