机载遥感数据实时传输技术及其应用研究

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1、分类号密级编甘中国科学院研究生院博士学位论文Y尹口口n王扭叠遥壁麴握塞瞳焦箍整苤盈墓廛旦婴窒付文君指导教师羞基出主崮兰程堕瞳±史国型堂瞳窒间抖堂皇廛围班塑虫!坠申请学位级别盟±堂僮学科专业名称窒闷塑堡堂论文提交日期2QQ§：5：22论文答辩日期培养单位虫国强堂院窒闷型堂生廑旦盟巍虫!坠学位授予单位虫国l土堂瞳堡窒生瞳答辩委员会主席2006年5月机载遥感数据实时传输技术及j￡应用研究摘要机载遥感数据实时传输技术作为遥感应用的一个重要环节，在重大自然灾害实时监测、军事侦察等应用领域中有着举足轻重的作用。开发、研制出满足各方面用户使用需求的高性能、高可靠、高度灵活的、便于使用的机载

2、遥感数据实时传输系统，为国民经济和国防建设服务，具有现实而重要的意义。本论文在前人的大量工作基础上，探讨了机一地、机一星一地和机一机一地实时传输模式的系统构成和适用范围；针对机载遥感数据实时传输系统的信道特性，分析了对实时传输系统的设计要求。对于小型机载平台的机一星一地实时传输系统，高灵敏度的数字接收机设计是影响系统性能的关键因素之一。当接收机解调门限很低时，传统方法的信噪比估值和载波锁定判决性能都严重下降。论文针对数字接收机在低信噪比下的信噪比估值问题，提出了具有良好估计性能的基于统计参量的迭代求解方法，与其它迭代估计方法相比，运算量和存储空间要求大大减少；针对数字接收机的

3、载波锁定判决提出了一种新的判决函数，在低信噪比下具有很好的判决性能。论文全面分析了有限冲击响应滤波器字长截断和阶数截断误差对接收机性能的影响，为数字接收机中的滤波器字长和阶数选择提供了理论依据。论文详细讨论了基于FPGA的机载遥感数据实时传输通信处理子系统和地面数字中频接收机的设计、仿真与实现。关键词：机载数据实时传输、机一星一地、数字中频接收机、信噪比估计、载波锁定判决AbstractAirbomereal—timetransmissionofremotesellsingdataisakeyfactorinremotesensingapplications，especial

4、lyinemergencyissuessuchas，disastermonitoring，militarysurveillanceetc．Itisveryimportantandofgreatvaluabletoresearchanddevelophi曲performance，reliable，flexibleandcasytouseairbomereal．timetransmissionsystemofremotesensingdata．Constructionsofdifferentmodeofairbornereal-timetransmissionsystemsuch

5、asair-ground，air—satellite—ground，air—air—groundandmeirapplicationshavebeenanalyzedinthisthesis．Designrequirementshavebeendeducedaccordingtotheircharacteristicsoftransmittingchannel．Forsmallair．．platformbasedair．satellite．．groundmodereal．timetransmissionsystem，highsensitivereceiverplaysalli

6、mportantroleinsystemdesigning．Asdemodulatorthresholdofreceiverdecreasing，performancesoftraditionalSNR(signaltonoiseratio)estimationandcarrier10ckdetectiondeteriorategreatly．AnoveliterativeSNRestimationmethodbasedonstatisticalparameterhasbeenproposedinthisthesis，whichprovidesgoodestimationev

7、enatSNRbelow0dB，anditsamountofcalculationisgreatlyreducedcomparedwithothel"iterativemethodswithsimilarperformance．Acartierlockdetectionfunctionwasdeduced，whichalmosthasthebestperformancewhenSNRisbelow3dB．Ef琵ctsofdi面talfilterquantizationcitersOilperforman