本文關鍵詞：TDRSS反向鏈路非線性和群時延失真研究

  更多相關文章： 跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng) 群時延失真 非線性失真 數(shù)字波束合成 自適應均衡技術

【摘要】：跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)(TDRSS),是為中、低軌道航天器與航天器之間及航天器與地面站之間提供數(shù)據(jù)中繼、連續(xù)跟蹤與軌道測控服務的系統(tǒng),簡稱中繼系統(tǒng)。它的“天基”設計思想,增大了對中低軌道航天器的覆蓋率、減少地面測控站的數(shù)量,從根本上解決了通信測控的高覆蓋率問題,在空間技術發(fā)展中起到了重要作用。為減輕中繼星(TDRS)星上處理負擔,中繼星將30個陣元接收的信號進行頻分多址(FDM),FDM信號上變頻并饋送到星上功率轉發(fā)器(HPA),進行功率增益后發(fā)往地面。地面站用30路FDM分離濾波器組提取30路窄帶FDM信號,再根據(jù)30路陣元信號的相對相位和幅度,在地面端完成數(shù)字波束形成(DBF)。HPA的非線性特性和由FDM分離濾波器組帶來的群時延,會使得各陣元信號的相對相位和幅度遭到破壞,導致DBF性能惡化,制約著我國下一代TDRS系統(tǒng)的建設和發(fā)展。論文基于國家自然科學基金項目“TDRSS反向鏈路星下DBF性能惡化機制及提升技術研究”,針對上述問題,開展了以下主要研究:(1)深入研究TDRS系統(tǒng)反向鏈路的信道特性,分析TDRS系統(tǒng)非線性和群時延失真的來源,以及產(chǎn)生非線性和通道間群時延非一致性特性的機理;(2)研究了非線性和群時延失真對DBF性能的影響。建立數(shù)學模型,利用數(shù)學公式推導分析了非線性和群時延失真對DBF性能的影響;建立仿真模型,從非線性失真的兩個方面和群時延失真的兩個方面分析了兩種失真對DBF性能的影響。(3)通過自適應均衡技術補償了非線性和群時延失真對TDRS系統(tǒng)DBF性能的影響;通過均衡前后仿真效果的對比,驗證了本文提出的改進型LMS均衡算法的有效性;結合TDRSS功率轉發(fā)器的功率效益,提出了動態(tài)均衡的思想。通過對TDRS系統(tǒng)反向鏈路群時延失真和非線性失真對TDRS系統(tǒng)的DBF性能影響的研究,獲得了一些重要的結論,為我國下一代TDRS系統(tǒng)的建設提供了理論依據(jù)和技術指標。
【關鍵詞】：跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng) 群時延失真 非線性失真 數(shù)字波束合成 自適應均衡技術
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V556.8
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 課題研究背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述9-11
• 1.3 論文內(nèi)容與結構11-13
• 2 TDRSS傳輸鏈路13-19
• 2.1 TDRSS系統(tǒng)介紹13
• 2.2 星上DBF體制和星下DBF體制比較13-16
• 2.3 基于星下DBF體制的TDRSS鏈路分析16-18
• 2.3.1 前向鏈路分析16-17
• 2.3.2 反向鏈路分析17-18
• 2.4 本章小結18-19
• 3 TDRSS非線性和群時延失真特性19-28
• 3.1 非線性失真特性分析19-21
• 3.1.1 功率放大器非線性失真的概念19
• 3.1.2 AM/AM變換產(chǎn)生的幅度失真19-20
• 3.1.3 AM/PM變換產(chǎn)生的相位失真20-21
• 3.2 功率放大器的數(shù)學模型21-23
• 3.3 TDRSS通道間群時延失真23-27
• 3.3.1 群時延的概念23
• 3.3.2 衛(wèi)星信道群時延失真數(shù)學模型23-24
• 3.3.3 TDRSS通道間群時延非一致性產(chǎn)生原因24-25
• 3.3.4 TDRSS中群時延特性分析25-27
• 3.4 本章小結27-28
• 4 非線性和群時延失真對DBF性能的影響28-39
• 4.1 數(shù)字波束形成原理28-29
• 4.2 非線性和群時延失真對DBF性能的影響的數(shù)學模型29-30
• 4.3 非線性和群時延失真對DBF性能影響仿真30-38
• 4.4 本章小結38-39
• 5 非線性和群時延失真的校正39-55
• 5.1 均衡器的基本原理39-40
• 5.2 均衡器的結構和類型40-42
• 5.2.1 線性橫向均衡器(LTE)40-41
• 5.2.2 判決反饋均衡器(DFE)41-42
• 5.3 自適應均衡算法42-47
• 5.3.1 LMS算法42-43
• 5.3.2 改進的LMS算法43-47
• 5.4 均衡技術對非線性失真和通道間群時延非一致性的校正47-54
• 5.5 本章小結54-55
• 6 總結與展望55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻57-60
• 附錄60
• A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄60
• B. 作者在攻讀學位期間參加的科研項目目錄60

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1 聶濤;靳惠川;馬宏杰;;一種用于話音級數(shù)據(jù)信道的均衡新算法[J];北方交通大學學報;1987年03期

2 ;[J];;年期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 朱征楠;TDRSS反向鏈路非線性和群時延失真研究[D];重慶大學;2016年

2 李玉閂;基于星下DBF體制的TDRSS信道群時延特性的研究[D];重慶大學;2009年

3 何川;中斷衛(wèi)星通信系統(tǒng)仿真研究[D];國防科學技術大學;2006年

4 劉煜;TDRSS反向鏈路信道群時延失真研究[D];重慶大學;2011年

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本文編號：837643