基于Ka频段测控测距转发器带宽余量的通信技术研究

摘要

本文主要以针对某型卫星测控测距转发器设计上尚有余量带宽资源的现状，开展通信应用可行性技术研究，目的在于充分发挥卫星资源的最大效能，拓展某型卫星系统业务范围，为其他系统提供可靠卫星通信服务。本文的主要内容和技术成果包括：
　　1）某型卫星测控测距转发器的波束覆盖范围及能力分析。根据获取的某型卫星测控测距器对地覆盖范围增益梯度数据包，完成数据转换软件研制及数据转换，绘制了三颗卫星测距天线方向图；针对方向图覆盖范围及在轨测试历史数据，分析了支持通信应用的可行性，并对地面系统不同配置方案下的通信支持能力进行分析，通过链路计算得出初步结论是：利用现有北京地面站与新疆西南、东北、海南的地面站同时进行对称传输时，至少能够支持2Mbps速率，转发器可以容纳6个以上载波。
　　2）在可行性分析的基础上，设计试验方案，利用多套设备在我国西北、东南沿海等地区开展双向（双向等速、双向不等速）通信性能测试，获得了各种编码、调制体制下，不同信息速率，多路等速、不等速组网通信性能试验数据。测试结果表明，在不影响某型卫星测控、测距的条件下，测控测距转发器能够实现较高速率的通信应用。
　　3）结合用户需求分析，设计了测控测距转发器的三种典型应用模式，包括中央站星形组网模式、数据分发通信模式和用户自主组网模式。
　　4）结合理论计算和实验，设计了一套 Ka频段车载通信站，构成测控测距转发器通信应用的基本单元。该套Ka频段车载通信站采用2.4米Ka频段收发共用天线，并配备GPS/北斗设备，能够实现一键快速寻星功能；信道设备采用通用化、模块化设计，既能够支持测控测距转发器通信应用，也可以支持Ka频段通信卫星应用。
　　5）基于 Ka频段车载通信站和某型卫星地面站设备，设计并实施了测控测距转发器通信应用演示验证试验，验证了通信应用的可行性，以及设计的通信应用模式的正确性。

目录

声明

第一章 绪论

1. 1研究背景

1. 2国内外发展现状

1. 3论文内容安排

第二章 测控测距转发器资源

2. 1转发器概述

2. 2天线覆盖性能

2. 3通信频谱资源

2. 4本章小结

第三章 测控测距转发器通信性能

3. 1系统载噪比

3. 2通信链路预算

3. 3通信性能试验

3. 4本章小结

第四章 测控测距转发器通信应用模式设计

4. 1应用需求分析

4. 2应用模式设计

4. 3本章小结

第五章 测控测距转发器通信应用演示验证

5. 1 Ka频段车载通信站

5. 2中央站星型组网通信应用演示验证

5. 3波束延伸通信应用演示验证

5. 4用户自主组网通信应用演示验证

5. 5本章小结

第六章 结束语

致谢

参考文献