低轨卫星多波束接收的多普勒频移统计特性及应用.pdf

《低轨卫星多波束接收的多普勒频移统计特性及应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第35卷第6期宇航学报Vo1．35No．62014年6月JournalofAstronauticsJune2014低轨卫星多波束接收的多普勒频移统计特性及应用姜泉江，刘会杰，(1．中科院上海微系统与信息技术研究所，上海200050；2．上海微小卫星工程中心，上海201203)摘要：为确定低轨卫星多波束接收的多普勒频移特性，通过建立“多点对点”分析模型，推导了等多普勒频移曲线的解析表达式，并仿真给出了该特性曲线。得出了确定卫星各波束多普勒频移统计特性的一般步骤，并结合常见的多波束赋形设计，归纳了各波束的多普勒频移分布特性。作为应用举例，提出了多波束多通道各捕获模块差异化

2、设计和双曲线形式波束赋形的设计思想，对星上再生处理多波束多通道接收机降低复杂度有明显的益处。关键词：低轨卫星；多波束多通道；多普勒频移；接收机中图分类号：TN911文献标识码：A文章编号：1000—1328(2014)06-0720-06DoI：10．3873／j．issn．1000-1328．2014．06．015StatisticalCharacteristicsandApplicationofDopplerShiftReceivedbyLowEarthOrbitMulti-BeamSatelliteJIANGQuan-jiang，_．LIUHui-jie'(1．

3、ShanghmInstituteofMicrosystemandInformationTechnology，ChineseAcademyofScience，Shanghai200050，China2．ShanghaiEngineeringCenterforMicrosatellites，Shanghai201203，China)Abstract：InordertoanalyzetheDopplershiftcharacteristicsreceivedbymulti—beamsatellite，theexpressionofiso—Dopplershiftcharac

4、teristiccurveisderivedfromtheestablishmentof‘multi—point—to—point’analysismode1．Andsimulationgivesthecharacteristiccurve．Combinedwithcommonmulti—beamformingdesign，theDopplershiftdistributioncharacteristicofeachbeamissummarized．Asanapplicationexample，amulti—beammulti-channelacquisitionmo

5、duleandhyperbolicformbeamformingdesignideasareproposed，whichwillbebenefitforreducingthecomplexityofthemulti-channelreceiverofmulti—beamsystem．Keywords：LEOsatellite；Multi—beammulti—channel；Dopplershift；Receiver的捕获模块影响重大¨J，高动态的多普勒频移使0引言捕获频移扫描范围必须增大，影响捕获模块的速度低轨卫星轨道高度低、传输时延小，便于支持语和实现复杂度。音、数

6、据等业务；配合高增益的星载多波束天线，可不少文献对低轨卫星的多普勒频移特性进行了实现手机大小的地面便携终端；在国防和国民经济研究，但多基于“点(卫星)对点(终端)”的通的各领域都有重要的应用¨。。信模型展开，且都重点关注地面终端接收的多普勒低轨卫星高速运动，使其与地面终端设备存在频移特性。实际上，在低轨卫星通信系统中，卫星充相对高速移动的特性，导致了卫星和地面终端接收当了地面移动通信系统中基站的角色，同时服务于信号都存在显著的多普勒效应引。这对接收机数量众多的地面用户终端，存在多用户接入特性，从收稿日期：2013-06-02；修回Et期：2013．10-09基金项目：

7、上海市自然科学基金(12ZR1450000)第6期姜泉江等：低轨卫星多波束接收的多普勒频移统计特性及应用721卫星接收的角度是一个典型的“多点(终端)对点平面，卫星坐标为s(o，0，h)，卫星星下点坐标为(卫星)”的通信模型。o(o，0，0)，任一地面终端坐标为P(，y，0)。卫星的已有大量文献就多普勒条件下信号捕获技术进飞行方向为+轴方向，速度向量，为速度与行了研究J，但研究仅限于捕获方法的改进。引星地径向距离向量d的夹角。入星载多波束接收天线后，卫星和地面终端的天线形式将不再一致，地面终端的多普勒频移特性研究将不能直接应用于星载接收各波束的多普勒