收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

太阳闪烁及其对深空通信影响的研究

赵娜  
【摘要】: 继上世纪50年代美国和前苏联启动探月计划引发的首个深空探测热潮之后,本世纪初世界各主要航天大国都重新燃起了开展深空探测的热情,纷纷推出规模庞大的月球、火星和更远的行星际探测规划。与此同时,我国制定了空间科学发展“十五”、“十一五”计划,并不失时机地开展了包括月球探测工程、中俄联合火星探测工程在内的深空探测活动。 深空通信是深空探测成败的关键。在深空探测初期,建立可靠的深空通信链路是至关重要的。深空通信具有传输距离远、信号极其微弱、数据误码率高等特点。特别地,复杂的深空通信空间环境,对深空通信的影响巨大,其中影响深空通信的最主要因素是太阳风。本文基于此背景,研究了不均匀分布的太阳风对深空通信的影响,即太阳闪烁,包括幅度闪烁、相位闪烁和频谱扩展。 首先,根据无线电波在随机介质中的传播理论,总结分析了国外对太阳闪烁的研究成果。首先指出幅度闪烁,相位闪烁和频谱扩展的定义和衡量指标,然后给出弱闪烁情况下这些衡量指标的Rytov近似解,最后结合NASA的观测数据进行分析。以上工作在理论基础和研究方法方面为今后国内研究太阳闪烁做了很好的铺垫。 其次,基于随机介质中的波传播理论,提出了弱太阳闪烁下的信道模型,并进行了通信性能仿真。在弱太阳闪烁情况下,Born近似可以更直观的描述闪烁的物理机制,而此时闪烁信号的幅度起伏将服从Rician分布,本文采用Born近似描述了弱太阳闪烁下的信道,并进而建立了弱太阳闪烁下的Rician信道模型,给出了Rician因子和闪烁指数的关系。最后,利用Matlab环境对弱闪烁信道下的通信性能进行了仿真。 另外,论文还提出了采用跳周概率模型分析太阳闪烁对接收机的影响的方法。接收机是深空探测任务中最重要的设备之一,目前的深空接收机都采用锁相环方式。相位闪烁会引入锁相环的相位噪声误差,另外幅度闪烁导致的信号衰减将促使锁相环环路信噪比降低。环路信噪比的降低一方面导致锁相环跳周概率增大,另一方面环路信噪比低于锁相环门限时将导致锁相环完全失锁。本文提出根据闪烁信号的在接收机输入处的等价信噪比,采用锁相环跳周概率模型计算锁相环失锁率的方法。 最后,遵循理论为实践服务的原则,在分析了太阳闪烁对通信的各种影响之后,论文提出了抵抗太阳闪烁的通信策略:在提高通信能力方面包括采用更高的通信频段、采用更高效的编码方式等等。另外,根据弱太阳闪烁的功率谱,提出了AR模型信道预测方法,以实现自适应功率控制,抵抗通信链路的衰减。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 黄薇;深空通信中的网络技术[J];飞行器测控学报;2004年04期
2 陈炳才,周廷显,聂伯勋;深空通信中的Turbo码技术[J];遥测遥控;2004年02期
3 张佳岩;周廷显;杨艳秋;;应用于深空通信中Turbo码的研究[J];哈尔滨理工大学学报;2007年01期
4 ;JPL深空通信和导航系列丛书[J];飞行器测控学报;2007年02期
5 张佳岩;周廷显;王怡平;;应用于深空通信中的图像编码方法的研究[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2006年04期
6 张佳岩;周廷显;沙学军;;CCSDS基于小波变换图像压缩标准的速率-失真模型(英文)[J];科学技术与工程;2007年21期
7 张长帅;宋黎定;刘泳;;LDPC码在深空通信中的应用技术研究[J];航天器工程;2007年03期
8 赵娜;孟新;胡圣波;;弱太阳闪烁对深空通信的影响[J];空间科学学报;2009年02期
9 谢智东;张更新;;一种适用于深空通信的恒包络改进型FQPSK[J];宇航学报;2009年03期
10 吴学英;谭维炽;;深空通信的难点及其对策[J];遥测遥控;2009年04期
11 党宏杰;袁嗣杰;史学书;;天线组阵信号Sumple与Simple算法的仿真研究[J];装备指挥技术学院学报;2008年04期
12 张更新;谢智东;沈志强;;深空通信系列讲座之二 深空通信的现状与发展[J];数字通信世界;2010年04期
13 叶建设;宋世杰;沈荣骏;;深空通信DTN应用研究[J];宇航学报;2010年04期
14 朱万里;翟立君;晏坚;刘序明;;DSFDP:一种增强型的深空文件传输协议[J];宇航学报;2011年03期
15 甘仲民;;深空通信[J];数字通信世界;2005年06期
16 郭世欣;张辉;任明禄;;深空通信中Turbo码的编译码技术[J];山西电子技术;2007年01期
17 陈博;张佳岩;周廷显;;适合于深空通信的一种新的图像压缩方法[J];飞行器测控学报;2007年04期
18 张佳岩;周廷显;;深空通信中基于Turbo码的混合ARQ方案[J];南京理工大学学报(自然科学版);2006年06期
19 谢智东;冯少栋;张更新;;深空通信中LDPC码的一种译码算法[J];宇航学报;2010年11期
20 张乃通;李晖;张钦宇;;深空探测通信技术发展趋势及思考[J];宇航学报;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张守娟;周诠;;深空通信中的关键技术研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年
2 王晓东;甘淼;洪杰;王小锭;蒋伟;罗武;;BPSK-PM深空通信信号及数字接收解调[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年
3 黄汉文;;深空通信及其天基中继设想[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第五届学术年会论文集[C];2008年
4 吴建强;万增然;詹亚锋;;深空通信中基于MSK调制的载波误差估计[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第六届学术年会暨863计划“深空探测与空间实验技术”重大项目学术研讨会论文集[C];2009年
5 李旭;张钦宇;李晖;许洪光;;深空通信中CFDP协议的四种可靠传输方式比较[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第五届学术年会论文集[C];2008年
6 万增然;詹亚锋;王有政;;深空通信中基于叠加辅助序列的同步算法[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第六届学术年会暨863计划“深空探测与空间实验技术”重大项目学术研讨会论文集[C];2009年
7 戚克鋆;;人类深空探测发展战略及相关技术[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第六届学术年会暨863计划“深空探测与空间实验技术”重大项目学术研讨会论文集[C];2009年
8 黄涛;范涛;李冬;赵平;;深空网络节点数据融合混合定位算法研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第四届学术年会论文集[C];2007年
9 马晓凤;薛沛;韩兴文;赵平;;深空激光信道瞄准定位技术研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第四届学术年会论文集[C];2007年
10 余世里;;太赫兹技术的空间应用[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 白岩夫;高速率深空通信中天线组阵关键技术的研究[D];西安电子科技大学;2014年
2 周有喜;深空通信中的若干关键技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
3 朱宏杰;喷泉码编译码技术与应用研究[D];清华大学;2009年
4 赵娜;太阳闪烁及其对深空通信影响的研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2009年
5 张佳岩;基于小波变换的深空通信图像压缩算法及应用研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高翔;深空通信解调技术研究与实现[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2010年
2 张泽春;深空通信硬件仿真平台的模块与接口设计[D];西安电子科技大学;2011年
3 秦营营;深空通信中传输层协议的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 袁乐;深空通信中的电波传播特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 刘国超;分布式喷泉码在深空通信中的应用研究[D];电子科技大学;2013年
6 李惠媛;深空通信信道建模与联合调制编码技术[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 朱万里;DSFDP:深空文件传输协议研究[D];清华大学;2010年
8 黄渝华;面向深空通信的信道模拟器设计[D];哈尔滨工业大学;2013年
9 黄博;延迟容忍网络包裹层协议的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 郑秋平;深空通信数据传输协议的优化设计[D];哈尔滨工业大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 辜璐;美国宇航局成功测试首套深空因特网[N];中国航天报;2008年
2 北京航空航天大学教授 张军;面向未来的空天地一体化网络技术[N];中国航空报;2009年
3 记者 陈卓琬 程曦;让“太空风筝”飞得更远[N];新清华;2011年
4 通讯员 王同心;壮志丹心照天穹[N];科技日报;2009年
5 记者 陈卓琬 程曦;我校庆祝嫦娥二号任务圆满成功[N];新清华;2010年
6 记者 胡齐明 通讯员 孙涤清 张莞昀;清华LDPC技术在嫦娥二号任务中试验成功[N];新清华;2010年
7 本报记者 李响 实习记者 谢正龙;太空上网 不再是梦[N];计算机世界;2010年
8 本报记者 唐逸;打造“中华牌”月球车[N];北京科技报;2010年
9 张光政;俄美加紧构建太空互联网[N];国防时报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978