低信噪比大动态下深空通信信号可靠接收技术

摘要

深空通信中探测器距离遥远,同时星载发射机功率受限,导致地面接收信号非常微弱.此外探测器高速飞行,具有很大的径向速度及径向加速度,使得接收信号中产生了严重的多普勒频偏及频偏变化率,尤其是后者给信号的可靠捕获及后续解调译码带来极大挑战.为此,本文采用了锁频锁相环加联合解调译码接收机的设计思路:结合锁频环动态跟踪范围大以及锁相环跟踪精度高的优点,精确跟踪信号的动态多普勒频偏；再将去除动态频偏后的信号送入联合译码接收机.仿真结果表明:发送端采用1/5码率LDPC编码,在动态多普勒频偏为传输速率0.01倍时,本文方案能够稳定工作在Eb/N0=1.2dB,与理想条件下LDPC的译码门限相比仅损失约0.2dB.