高码速率遥感卫星地面数据接收系统方案认证与信道特性分析

摘要

近年来，随着我国高分辨率卫星遥感系统的发展，遥感信息的质量大幅提高，这意味着需要存储或传输的数据量也不断增加。遥感数据的原始码速率剧增，就需要有更高码速率的数据传输系统来完成遥感数据的传输。针对这一背景，并结合实际工程项目所需，本文主要开展了以下工作:
　　1、高码速率遥感卫星地面数据接收系统的方案论证。从系统总体角度介绍了系统的设计原则、主要指标、系统组成及工作原理。设计了系统的数据接收工作流程，计算分析了系统的G/T值、跟踪精度等主要技术指标。
　　2、天馈分系统和跟踪接收分系统的方案设计。针对天馈分系统给出了5.4 m卡塞格伦天线的电气结构和增益计算过程及结果;利用CST软件仿真设计了卡塞格伦天线，并进行实地测试，增益达到52dBi。跟踪接收分系统中，对中频频点、变频方案等关键技术方案的选择进行了仿真论证。最后对4*4射频开关矩阵进行了方案论证。
　　3、信道特性对高码速率遥感卫星数据接收性能影响的分析。主要就信道噪声和相频特性对误码率的影响进行了理论分析和仿真验证。信道噪声分为信道加性高斯白噪声和系统中各信号源相位噪声两个方面讨论。相频特性则以群时延的讨论分析为主。
　　4、相位噪声和群时延对接收系统误码率影响的试验验证。通过对实际项目系统的试验数据分析，验证了理论的预期结果。
　　本文通过对高码速率遥感卫星地面数据接收系统进行方案论证和信道特性分析，证明了该系统方案的可行性和优越性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究目的

1．3 国内外现状

1．3．1 国外现状

1．3．2 国内现状

1．4 本文主要工作介绍

2 高码速率遥感卫星地面数据接收系统总体方案

2．1 系统设计原则

2．2 系统主要技术指标及功能

2．3 系统组成及工作原理

2．3．1 系统组成

2．3．2 工作原理

2．4 系统流程设计

2．4．1 数据接收工作流程

2．4．2 数传信号流程

2．5 系统主要技术指标分析

2．5．1 接收系统的G／T值

2．5．2 跟踪精度

2．5．3 天馈轴比分析

2．6 小结

3 高码速率遥感卫星地面数据接收分系统关键部件方案论证

3．1 天伺馈分系统方案论证

3．1．1 设备组成及工作原理

3．1．2 X波段馈源分系统

3．1．3 卡塞格伦天线仿真设计

3．2 跟踪接收分系统方案论证

3．2．1 组成及工作原理

3．2．2 关键技术指标分析

3．2．3 接收分系统链路设计

3．3 4*4射频开关矩阵设计

3．3．1 组成

3．3．2 主要指标分配及核算

3．3．3 模块设计

3．4 总结

4 高码速率遥感卫星地面数据接收系统信道特性分析

4．1 噪声对数传误码率的影响

4．1．1 加性高斯白噪声与PSK信号误码率的关系

4．1．2 相位噪声的基本概念

4．1．3 信号源相位噪声与误码率的关系

4．2 相频特性与误码率的关系

4．2．1 时延与群时延的基本概念

4．2．2 群时延对数字相位调制的影响

4．2．3 群时延对误码率影响仿真分析

4．3 小结

5 信道特性试验方案设计及测试结果分析

5．1 相位噪声对误码率影响试验

5．1．1 试验方法

5．1．2 原理框图

5．1．3 试验步骤

5．1．4 测试条件

5．1．5 测试记录

5．1．6 结果分析

5．2 群时延对误码率影响试验

5．2．1 试验方法

5．2．2 原理框图

5．2．3 试验步骤

5．2．4 测试条件

5．2．5 测试记录

5．2．6 结果分析

5．3 小结

6 总结和展望

6．1 本文的主要工作

6．2 后续工作与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间申请的专利