TDRSS反向链路星下DBF性能恶化机制及提升技术研究
结题报告
批准号:
61571069
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
谭晓衡
依托单位:
学科分类:
F0106.空天通信
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
廖勇、朱斌、简鑫、陈世勇、陈礼、王志明、郭坦、严强、朱征楠
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
基于星下数字波束形成(DBF)的跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS),中继星30路频分复用阵元信号大功率远距离传输到地面站,存在非线性失真和非一致性频率漂移,会严重恶化星下DBF性能,制约了TDRSS的建设与发展。. 在寻求N路带宽阵元信号非线性失真和频率漂移的分布规律基础上,揭示交调干扰和非一致性频偏对星下DBF性能恶化的机制,建立参数预测模型,探索性能提升技术:①揭示DBF指向误差、功率效率和均衡器系数间的动态约束关系,提出一种基于系统收益最佳的动态均衡算法,消除交调干扰对DBF性能的影响,为提高转发器功率效率寻求新的手段;②探索一种基于DBF指向误差的非一致性频偏补偿方法,改善非一致性频率漂移对DBF性能的恶化,为实现星-地30路阵元信号载波同步提供新的思路;③基于数字匹配滤波器的PN码快捕特性及频偏敏感性,寻求一种大多普勒频移快捕策略,为快速建立起星-星通信链路提供新的方法。
英文摘要
In Tracking and Data Relay Satellite System (TDRSS), which is based on Ground Digital Beam Forming (DBF), the 30-channel array signals are remotely transmitted to the ground station after Frequency Division Multiplexing (FDM) and power amplification. As inter-modulation interference and non-uniform frequency offset exist among 30-channel signals, the performance of DBF can be seriously affected, which in turn restricts the construction and development of TDRSS.. On the basis of exploring Inter-modulation Interference and distribution rules of non-uniform frequency offset in bandwidth signals, this research firstly studied the mechanism that Inter-modulation Interference and non-uniform frequency offset would worsen the performance of DBF, and established prediction model with parameters. Then this research focused on the technologies to improve the performance of DBF: ①In order to seek new ways to improve the power efficiency of transponder, dynamic constraint relations among pointing error of DBF, power efficiency and coefficients of equalizer was explored, and dynamic algorithm for reducing inter-modulation interference based on system optimal benefit was put forward. ②To provide new thinking for carrier synchronization of the 30-channel array signals, a method of non-uniform frequency offset compensation based on pointing error of DBF was explored.③As Digital Matched Filter (DMF) has good performance of PN code fast acquisition and its main correlation peak is sensitive to frequency offset, a new fast acquisition method of large Doppler shift was pursued, which can improve the performance of acquisition.
考虑到扩充跟踪目标数的方便、灵活,并降低中继星的载荷和研制难度,中国在建的第二代跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)采用了星下DBF体制。基于星下数字波束形成(DBF)的跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS),中继星30路频分复用阵元信号大功率远距离传输到地面站,存在非线性失真和非一致性频率漂移,会严重恶化星下DBF性能,制约了TDRSS的建设与发展。. 项目针对这两个问题,主要开展了以下几个内容的研究: (1) 寻求了N路阵元带宽信号的交调干扰和非一致性频率漂移的分布规律,建立了阵元信号交调干扰和非一致性频偏恶化DBF性能的数学模型,构建参数预测的仿真平台,为TDRSS总体方案确定阵元数目、转发器功率效率、频率源稳定度、多普勒频偏值和DBF性能等参数提供了理论依据。(2)揭示了功率效率、均衡器系数和DBF指向误差之间的动态约束关系,探索了基于系统收益最佳(即转发器功率效率和用户DBF指向精度联合最佳)的交调干扰动态均衡算法,以减小转发器功放的交调干扰失真对阵元信号的影响,提升了DBF性能,为提高转发器功率效率提供了一种新的手段。(3)寻求了DBF指向误差、非一致性频偏和频率控制字之间的关系,探索了基于用户星DBF指向误差的频偏补偿方法,以补偿30路阵元信号的非一致性频率漂移,提升星下DBF性能,为星-地链路载波同步提供了一种新的思路。(4)基于数字匹配滤波器(DMF)及自动频率跟踪环路(AFC),利用DMF的PN码快捕特性及其输出主相关峰值对频偏的敏感性,探索了一种适用于星-星通信链路的大多普勒频移的快速捕获方法,提升捕获性能。. 本项目的意义不仅在于通过寻求N路阵元宽带信号交调干扰失真和非一致性频偏对星下DBF性能恶化的机制,建立了TDRSS反向链路信道参数预测模型,为TDRSS的建设与发展提供了理论依据;更主要是为在建的TDRS系统提高转发器功率效率、实现星-地链路载波同步、快速建立起星-星通信链路,寻求了一套新的解决思路并奠定相应的理论和技术基础,并降低了TDRSS的建设和运行成本。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.19665/j.issn1001-2400.2019.03.010
发表时间:2019
期刊:西安电子科技大学学报
影响因子:--
作者:简鑫;王芳;宋健;方伟;蒋欣;曾孝平;谭晓衡
通讯作者:谭晓衡
CS-MRI reconstruction via group-based eigenvalue decomposition and estimation
通过基于组的特征值分解和估计进行 CS-MRI 重建
DOI:10.1016/j.neucom.2017.12.038
发表时间:2018
期刊:Neurocomputing
影响因子:6
作者:Liu Shujun;Cao Jianxin;Wu Guoqing;Liu Hongqing;Tan Xiaoheng;Zhou Xichuan
通讯作者:Zhou Xichuan
Localized instance fusion of MRI data of Alzheimer's disease for classification based on instance transfer ensemble learning.
基于实例迁移集成学习的阿尔茨海默病 MRI 数据的局部实例融合进行分类
DOI:10.1186/s12938-018-0489-1
发表时间:2018-05-02
期刊:Biomedical engineering online
影响因子:3.9
作者:Tan X;Liu Y;Li Y;Wang P;Zeng X;Yan F;Li X
通讯作者:Li X
DOI:--
发表时间:2018
期刊:通信学报
影响因子:--
作者:杨凡;曾孝平;毛海伟;简鑫;杜得荣;谭晓衡;高乙文
通讯作者:高乙文
DOI:10.1155/2019/7835797
发表时间:2019-06
期刊:Complexity
影响因子:2.3
作者:Guo Tan;Zhang Lei;Tan Xiaoheng;Yang Liu;Guo Zhiwei;Wei Fupeng
通讯作者:Wei Fupeng
低轨卫星物联网绿色通信与智慧组网理论
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    259万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    谭晓衡
  • 依托单位:
TDRSS星下DBF性能恶化机理研究及改善措施
  • 批准号:
    61001089
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    谭晓衡
  • 依托单位:
国内基金
海外基金