针对GEO卫星天线振颤的网络优化控制技术研究

摘要

卫星天线振颤是卫星在高空运行时，由于其姿态不稳定导致的一种物理现象。这种振颤的发生常常呈现一种周期性，且会严重影响通信的稳定性。
　　天线振颤这种现象对卫星通信中的物理层影响最为严重。论文就这一现象对GEO卫星通信系统的功率控制及同步技术进行研究探索。
　　论文所研究的通信系统基于 GMR-1通信标准。该标准提供的通信方案在卫星正常运作的情况下能够为用户提供可靠的通信质量。然而，当面临卫星天线振颤这一非常规状态时，系统并不能做出正确的应对措施面对突发状况。论文针对天线振颤条件下的GEO卫星移动通信系统中的功率控制问题，同步算法问题进行了研究，主要内容如下：
　　1.分析了GMR-1通信标准的基础规范和技术标准，在此基础上对GEO卫星移动通信系统的物理层进行建模。
　　2.针对卫星天线振颤现象，建立有效的卫星信道模型，并进行振颤分析。通过基本传输理论以及相关的链路设计方法对卫星移动通信系统性能进行评估，直观的得出了天线振颤对信息传输时的影响及其分布特性。
　　3.对天线振颤信道下的GEO通信系统进行仿真，分析了天线震颤对接收功率、功率控制流程以及载波同步的影响及其原因。
　　4.针对天线振颤对系统功率控制模块和载波同步模块产生的影响提出了相关的改进措施。在系统频率同步方面提出基于Chirp信号的频率检测改进算法，扩大了检测范围，并可依据抽样速率的不同调整检测精度以适应需求；在功率控制方面提出基于ARMA（自回归滑动）模型的功率检测算法，该算法能够准确分析振颤时间点，使系统回归正常发射功率。

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第1章 绪 论

1.1 卫星通信的基本概念

1.2 静止轨道卫星通信系统

1.3 论文的研究背景和内容安排

第2章 卫星信道建模

2.1 卫星移动通信信道建模基础

2.2 常见的衰落信道模型

2.3 经典Corazza信道模型

2.4 天线振颤时的卫星信道仿真结果及分析

2.5 本章小结

第3章 卫星通信载波同步技术研究

3.1 常见载波同步技术

3.2 GMR-1载波同步系统

3.3 Chirp信号检测同步算法

3.4 载波同步算法仿真

3.5 本章小结

第4章 卫星通信功率控制技术研究

4.1 功率控制的基本概念

4.2 GMR-1功率控制系统

4.3 功率控制算法仿真

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢