机载固态数据存储器地面测试接口设计方法的研究

描述了机载固态数据存储器与地面测试计算机通信接口的硬件设计和相应的软件设计，根据不同的应用要求，采用不同的设计方法，其中包括近距离直接ＲＳ２３２串行通信、长距离电流驱动ＲＳ２３２串口通信和ＲＳ４８５异步通信。介绍了采用ＭＡＸＩＭ公司的ＭＡＸ２３２和ＭＡＸ４８５实现各种通信接口的设计方法。     

东方红三号卫星通信转发器的测试技术

主要对东方红三号通信卫星转发器地面试验中相位特性参数的测量方法做了详细的分析,还对卫星通信转发器与基带信号有关特性测量的解决方法做了一些介绍。     

载人航天器测控与通信分系统安全工作模式设计

从载人航天器测控与通信分系统链路资源出发,提出了基于地面S频段测控及导航信号接收链路全向覆盖,宽波束中继链路自主组阵,窄波束中继天线自主跟踪的测控与通信分系统安全工作模式,确保任何情况下测控通信链路都能够稳定建立,特别是在载人航天器出现异常掉电又恢复后,测控与通信分系统能够自动恢复高、低速天地链路,确保载人航天器安全工作。该模式设计经过地面测试验证和在轨飞行验证,既能够满足正常飞行时链路余量大于3 dB的要求,又有效减少了紧急情况下载人航天器对地面的依赖,取得了良好的在轨应用效果。     

适用于信标光检测的非对称中值滤波改进算法

在进行星间激光通信时,光斑位置检测的准确性会直接影响捕获、跟踪、瞄准过程。然而由于其采集传输过程中受到干扰或自身器件响应的缺陷,导致出现模糊及噪声,因此在进行光斑定位前应当进行滤波预处理。经典3×3窗口的中值滤波算法对噪声的滤除效果较好,但处理时间过长,因此提出了基于3×4窗口的非对称快速中值滤波的算法。首先对经典方法两个相邻窗口处理时重复利用的6个中间像素值进行排序,再分别与窗口内最左列和最右列中值进行比较,所得中值替换掉原信号中心位置两个像素。经目视观察,两种滤波算法去噪效果相当。对于3×4窗口的改进中值滤波带来的后续光斑定位误差问题,可以通过统一标校进行弥补,误差在可接受范围内。通过程序仿真结果可得,改进的快速中值滤波算法缩短了响应时间。因此,非对称中值滤波改进算法增强了算法的实时性,更适合基于FPGA平台的设计与实现。     

面向星地量子保密通信的高功率连续变量明亮压缩光源研究

具有无条件安全和高速通信潜力的连续变量量子保密通信技术有望成为未来构建天地一体化信息网络的关键技术。首先介绍了基于光学参量放大器的高功率明亮压缩态光场制备技术和实验系统;然后通过理论分析实验结果,优化系统工作参数;最终获得光功率为200 μW,压缩度为10 dB的明亮压缩态光场,为研制工程实用高功率连续变量明亮压缩态光源奠定了基础。     

基于弱目标积累检测的MSK-LFM一体化信号性能分析

通信数据会改变最小频移键控-线性调频(MSK-LFM)雷达通信一体化信号的模糊函数,影响回波的相参积累性能和雷达的弱目标检测性能。分析了MSK-LFM一体化信号的脉冲压缩处理过程,提出了通过设置每个脉冲传输不同数量的通信数据,即通信数据长度不同,来提高检测概率;同时分析了MSK-LFM信号的相参积累效果,结果表明,对于同一距离门的目标,不同脉冲间的相位改变只由多普勒频率引起;最后通过仿真实验对MSK-LFM信号在非理想情况下通信数据长度相同或不同时的检测概率进行了比较,同时与相同条件下直接序列chirp扩频(DS-CSS)一体化信号进行了对比分析。仿真结果表明:MSK-LFM信号在非理想情况下通信数据长度不同时的检测概率优于通信数据长度相同时的检测概率,同时也优于DS-CSS信号的检测概率。     

考虑通信延迟的卫星集群改进蜂拥控制

针对卫星集群的无碰撞协同运动问题,提出了一种改进的蜂拥控制策略。首先,结合Prim算法和广度优先算法设计了一种计算度、半径约束最小生成树的拓扑优化方法,并将优化结果作为星群的通信拓扑。该方法不仅能够节省每个卫星的通信资源,还能够减少星群网络的通信延迟。随后,为提高参考轨迹生成的快速性,采用基于傅里叶级数的形状曲线逼近法对主星参考轨迹进行规划。在此基础之上,提出了一种考虑通信延迟与碰撞规避的蜂拥控制策略,使星群能够在保证通信连通性的前提下沿参考轨迹运动到目标点附近,并且在运动过程中不发生碰撞。经过理论分析,利用Lyapunov Razumikhin定理证明了卫星集群系统能够达到渐近稳定。最后,通过数值仿真验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

天基通信系统在智慧海洋中的应用研究

针对国家智慧海洋各类信息通信传输的需求和通信能力现状,综合考虑高轨和低轨通信卫星的通信能力,提出高轨+低轨天基通信系统架构,并对相控阵天线、终端网络架构和波束切换等关键技术,以及海上宽带接入、应急通信和航海监视等九大应用服务模式进行分析。最后提出了统筹规划与分步实施相结合、工程示范与商业应用相结合等通过天基通信系统后续发展智慧海洋的建议。     

双工作模式空空通信机的设计与实现

空空通信机是飞船交会对接过程中通信链路的关键设备,主要完成两个航天器之间的信息交换。根据任务需求,空空通信机需具备两种工作模式,即扩频模式和非扩频模式。文章首先阐述了空空通信机的基本工作原理和整体结构设计,针对两种工作模式的需求,硬件上采用通用设计,软件上采用分时加载不同软件的设计方案。按照空空通信机的结构模块,顺序介绍了各个模块的设计方法和实现思路。对超外差式接收机的主要指标进行了设计和分析,直接射频调制发射机实现了QPSK和BPSK调制兼容,数字解调部分采用“ADC+FPGA”的设计方案。主工作FPGA芯片完成扩频模式解调和非扩频模式解调,另一片FPGA完成对主FPGA的回读重加载,并根据遥控指令来完成不同程序的加载。文章设计的空空通信机已成功应用于某卫星型号,设计方法对后续其他型号的空空通信机的设计有一定参考价值。