DS-COMA小衛(wèi)星通信關鍵技術研究及星上交換系統(tǒng)的實現(xiàn).pdf

1、小衛(wèi)星通信在21世紀的個人通信及軍事通信中將起到非常重要的作用。由于直接序列碼分多址(DS-CDMA)具有低的發(fā)射功率通量密度、對系統(tǒng)內/外干擾的魯棒性、軟波束形成及軟切換、可利用多徑分集接收等優(yōu)點，因此，該方案通常被用作小衛(wèi)星通信的多址方案。但是，在DS-CDMA小衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，亦存在如下問題：如接收信號的衰落、多址干擾(MAI)、大的多普勒頻移、信道中的連續(xù)波(Cw)及窄帶干擾等。因此對于DS-CDMA小衛(wèi)星通信來說，須研究的關鍵

2、技術有： (1)快速偽碼捕獲與跟蹤技術：通常，小衛(wèi)星的軌道周期為90分鐘或數(shù)小時，對于地面觀察者來說，衛(wèi)星從地平線升起到落下的最大時間為20分鐘(通常為幾分鐘)，因此，為在衛(wèi)星和地面用戶之間成功地建立通信，系統(tǒng)必須建立同步(載波同步和偽碼同步)。目前，適用于小衛(wèi)星通信的偽碼捕獲方案有：匹配濾波器及大步進延遲鎖定環(huán)。 (2)有效的抗干擾技術：在衛(wèi)星傳輸信道中，存在著大量的干擾，如CW及窄帶干擾、多址干擾及噪聲，因此，必須尋

3、找有效的抗干擾技術來對付這些干擾，如多用戶檢測(消除MAI)、智能天線、自適應濾波、智能AGC及單頻干擾的抵消等。 (3)多普勒頻移補償：大的多普勒頻移會引起載波同步及偽碼捕獲性能的下降。為克服這類影響，通常采用相干/非相干相關法、匹配濾波法、序列檢測及FFT技術來克服多普勒頻移對碼捕獲的影響。利用QPSK及雙信道調制解調這樣對多普勒頻移不敏感的調制/解調技術等。 (4)星上交換及信號處理技術：小衛(wèi)星不僅作為空中的中繼器

4、，而且還必須作為空中的處理和交換中心，因而，星上的交換和處理系統(tǒng)就成為小衛(wèi)星通信的關鍵技術。 (5)分集技術：由于多徑傳播，接收到的信號為來自同一信號源具有不同時延(通常大于碼片時間)多徑信號的疊加，因而產生衰落。通常是采用RAKE機來分離不同路徑的信號。 為了能設計和實現(xiàn)DS-CDMA小衛(wèi)星通信系統(tǒng)，本文主要研究DS-CDMA小衛(wèi)星通信系統(tǒng)的關鍵技術。主要研究工作如下： (1)根據(jù)DS-CDMA技術的特點、最新

5、發(fā)展及使用需求，完成總體方案的設計。 (2)基于小衛(wèi)星通信信道模型及仿真方法，分析了在小衛(wèi)星通信信道條件下BPSK和對多普勒頻移具有魯棒性的DCPSK調制方式的誤碼率性能。 (3)系統(tǒng)地研究了多用戶檢測及RAKE接收技術，提出了利用小波消噪來減小多址干擾的技術。 (4)分析比較了各種PN碼的捕獲技術，介紹了適于小衛(wèi)星通信的偽碼捕獲方案，并提出了利用小波變換檢測PN初始相位的新方法。 (5)系統(tǒng)地介紹了基于