【摘要】：隨著空間科學(xué)與應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,衛(wèi)星所承載的功能越來越多,所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也在迅速增長。數(shù)據(jù)量的增長必然導(dǎo)致航天器內(nèi)部數(shù)據(jù)線纜的增加,給星上載荷以及線纜的布局增加難度。航天器內(nèi)部采用無線通信取代有線通信有助于降低航天器的重量以及發(fā)射成本,同時還可以更加靈活地布置航天器子系統(tǒng)。然而,航天器內(nèi)部金屬密閉的空間構(gòu)成強(qiáng)多徑傳播環(huán)境,使傳統(tǒng)窄帶通信系統(tǒng)性能惡化。超寬帶(UWB)無線通信技術(shù)相對傳統(tǒng)窄帶技術(shù)具有帶寬寬、數(shù)據(jù)速率高、抗多徑能力強(qiáng)、功耗低、對其他設(shè)備干擾小等諸多優(yōu)點(diǎn),非常適合于衛(wèi)星艙內(nèi)狹小密閉空間高速率通信,在航天領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。本文主要研究超寬帶技術(shù)在航天器內(nèi)部無線互聯(lián)應(yīng)用,主要內(nèi)容如下:首先介紹了課題的研究背景以及目前航天器內(nèi)部有效載荷無線互聯(lián)研究的發(fā)展?fàn)顩r,分析了國內(nèi)外研究的差距,闡述了開展航天器內(nèi)部超寬帶無線互聯(lián)研究工作的重要意義。其次探究了航天器內(nèi)無線信道的特點(diǎn)。論文采用電磁信道仿真軟件Wireless InSite對小型航天器的3D模型進(jìn)行電磁場仿真,探究了航天器內(nèi)部結(jié)構(gòu)對于信道特性的影響,并得到相關(guān)的信道特征參數(shù)。然后詳細(xì)介紹了超寬帶無線通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)過程。通過選擇超寬帶無線收發(fā)芯片DW1000,搭配STM32F105RC控制芯片,搭建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件平臺;通過編寫上位機(jī)軟件對硬件平臺進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)兩個節(jié)點(diǎn)之間的通信功能,并在小型航天器模型內(nèi)部進(jìn)行實(shí)際通信測試,驗(yàn)證了超寬帶無線通信在航天器內(nèi)部應(yīng)用的可行性與可靠性。最后介紹了基于非線性傳輸線的皮秒級脈沖壓縮電路的設(shè)計過程。分析了非線性傳輸線對脈沖邊沿壓縮的原理,重點(diǎn)探究了電路參數(shù)與輸出脈沖參數(shù)之間的關(guān)系,并對脈沖壓縮電路的性能進(jìn)行測試,為實(shí)現(xiàn)航天器內(nèi)高碼率的超寬帶無線通信提供技術(shù)支撐。
【圖文】：

圖 1.3 NASA 無線體域網(wǎng)應(yīng)Figure 1.3 NASA's wireless body area net在星上無線互聯(lián)技術(shù)的研究起步同樣（INTA）便將光無線技術(shù)應(yīng)用到飛行種射頻無線技術(shù)做了大量的研究與地研發(fā)了通用射頻無線傳感器獲取系車模型內(nèi)部進(jìn)行射頻 UWB 信道響應(yīng)加無線網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可靠性與實(shí)時

圖 1.3 NASA 無線體域網(wǎng)應(yīng)用于宇航服re 1.3 NASA's wireless body area network is used in spac上無線互聯(lián)技術(shù)的研究起步同樣很早[7]。2001 年TA）便將光無線技術(shù)應(yīng)用到飛行器內(nèi)部。隨著射頻無線技術(shù)做了大量的研究與地面試驗(yàn)，，并且有了通用射頻無線傳感器獲取系統(tǒng)，用于空間以及型內(nèi)部進(jìn)行射頻 UWB 信道響應(yīng)實(shí)驗(yàn)[8]。近年來線網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可靠性與實(shí)時性，規(guī)劃理想的
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN925;V443.1

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9 曲卡爾;美國致力研究用于先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)的超寬帶技術(shù)[J];航空電子技術(shù);2005年01期

10 李靜芳;信息時代聚焦超寬帶技術(shù)[J];電子技術(shù);2005年02期

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2 王帥;張杰;;超寬帶技術(shù)在礦井中的應(yīng)用[A];煤礦自動化與信息化——第20屆全國煤礦自動化與信息化學(xué)術(shù)會議暨第2屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集[C];2010年

3 馬弘舸;孟凡寶;聶在平;楊周炳;;非均勻PSTD算法及其在超寬帶技術(shù)中的應(yīng)用[A];中國工程物理研究院科技年報（2002）[C];2002年

4 焦世巖;徐樂;史小衛(wèi);范瑜;;L-S波段的超寬帶單極子天線的設(shè)計仿真與優(yōu)化[A];2017年全國天線年會論文集（上冊）[C];2017年

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8 蘇理云;何小勇;;UWB無線通信技術(shù)研究[A];四川省通信學(xué)會2005年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

9 戴普興;王春華;劉飛;;超寬帶射頻通信電路研究進(jìn)展[A];第五屆中國通信集成電路技術(shù)與應(yīng)用研討會會議文集[C];2007年

10 張景輝;郭瑜;倪屹;;具有雙零點(diǎn)寬阻帶的新型超寬帶SIW-CPW濾波器設(shè)計[A];2018年全國微波毫米波會議論文集(上冊)[C];2018年

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3 ;超寬帶無線接入技術(shù)即將問世[N];人民郵電;2004年

4 ;FCC拒絕加深限制超寬帶技術(shù)[N];計算機(jī)世界;2003年

5 本報駐華盛頓記者 張孟軍;超寬帶技術(shù)成新寵[N];科技日報;2002年

6 ;美國研究超寬帶技術(shù)應(yīng)用[N];人民郵電;2000年

7 綜合;前景廣闊的超寬帶技術(shù)[N];人民郵電;2003年

8 ;超寬帶技術(shù)還有一段路要走[N];人民郵電;2004年

9 信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院通信信息研究所 李珊;超寬帶技術(shù)蟄伏 市場前景可期[N];通信信息報;2004年

10 ;藍(lán)牙欲借助UWB提高帶寬[N];計算機(jī)世界;2005年

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6 齊永興;超寬帶光無線系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究及性能分析[D];北京郵電大學(xué);2006年

7 夏斌;DS-CDMA UWB系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];北京郵電大學(xué);2006年

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本文編號：2610598