1.1 背景 ................................................................................................................ 1 1.2 典型的同步方案 ................................................................................................ 3 1.2.1 符号定时恢复 .............................................................................................. 5 1.2.2 载波频率偏移恢复 ...................................................................................... 6 1.2.3 载波相位恢复 ............................................................................................. 6 1.3 使用最大似然法进行同步 ............................................................................. 7 1.4 下限估计 ............................................................................................................. 9 1.5 同步要求及其对接收机 BER 性能的影响 ............................................................. 13 1.6 根据实现方法进行分类 ............................................................................. 22 1.7 FF 和 FB 同步系统之间的等效性 ............................................................. 25 1.8 常用的同步方法 ............................................................................................. 25 1.8.1 蜂窝/PCS 二进制相移键控 (PSK) 系统 ............................................................. 26 1.8.2 频移键控 (FSK) 系统 ...................................................................... 27 1.8.3 最小频移键控 (MSK) 系统 ...................................................................... 27 1.8.4 连续相位调制 (CPM) 系统 ...................................................................... 28 1.8.5 正交频分复用 (OFDM) 系统 ............................................................. 28 1.8.6 码分多址 (CDMA) 系统 ............................................................................. 29 1.9 问题陈述 ...................................................................................................... 32 1.1 0 研究方法 ...................................................................................................... 3 3 1.11 贡献 ............................................................................................................. 34 1.12 论文概述 ............................................................................................................. 35 1.13 结论 ............................................................................................................. 39
摘要:新能源系统中的锂电池工作在野外环境下,其数据远程监控往往基于无线通信实现,而这种传输方式需要设立专属基站,成本较高。而通用分组无线业务(GPRS)短消息通信则通过卫星实现数据传输,无需设立基站。基于以上情况,设计了一种基于GPRS短消息通信的锂电池监控系统,系统由监控终端、GPRS接收机、远程监控云平台组成。针对数据采集、数据监控、GPRS短消息通信的软硬件需求,给出了相应的设计思路和实施方案。同时,考虑到野外环境对卫星通信的影响,提出了基于数据备份的传输差错控制方法,提高其传输可靠性。最后通过实际测试,验证了该系统能够有效传输监测数据并定位锂电池,维护人员可以通过云平台实时监控数据,降低远程监控的建设和维护成本。
纳米卫星及其组件立方体卫星平台及其技术功能是航天领域科学、商业和军事应用的重要组成部分。为了满足立方体卫星平台的主要技术方面,重要的是开展研究和开发过程以改进现有子系统的通信和信息交换子系统。虽然现有立方体卫星平台中广泛使用的射频 (RF) 通信试图通过高频波段传输日益增加的信息量,但现有许可证碎片化、大气障碍源以及发射机和接收机系统的能量和尺寸要求等挑战阻碍了这一过程。作为一种解决方案,可以展示在地面系统中广泛使用的光通信 (OC) 网络在太空中的应用。沿着在这方面开发的主题研究了立方体卫星平台中使用的 OC 系统,并研究了具有激光束控制和主动应答器系统的纳米卫星子系统的操作软件算法,其中包括该技术的优势。
同时还包括二十四 (24) 台 AE 1107C 劳斯莱斯发动机;二十 (20) 台 AN/AAQ-27 前视红外雷达;二十 (20) 台 AN/AAR-47 导弹预警系统;二十 (20) 台 AN/APR-39 雷达预警接收机;二十 (20) 台 AN/ALE-47 干扰投放系统;二十 (20) 台 AN/APX-117 敌我识别系统(IFF);二十 (20) 台 AN/APN-194 雷达高度计;二十 (20) 台 AN/ARN-147 甚高频全向测距(VOR)仪表着陆系统(ILS)信标导航系统二十 (20) 个 AN/ASN-163 微型机载全球定位系统 (GPS) 接收器 (MAGR);二十 (20) 个 AN/ARN-153 战术机载导航系统;二十 (20) 个交通防撞系统 (TCAS II);二十 (20) 挺 M-240-D 7.64 毫米机枪;二十 (20) 挺 GAU-21 机枪;带有独特规划组件的联合任务规划系统 (JMPS);出版物和技术文档;飞机零件和维修零件;修理和退回;飞机渡轮服务;加油机支持;支持和测试设备;人员培训和训练设备;软件;美国政府和承包商的工程、后勤和技术支持服务;以及其他技术和项目支持要素。
众所周知,全球导航卫星系统 (GNSS) 如全球定位系统 (GPS) 可以提供优于 40 纳秒的 UTC 同步。然而,只有配备校准接收机的静止平台才能达到这一极限。对于移动平台,GNSS 提供的时间基准受更多系统性因素影响,包括服务可用性和可靠性。此外,越来越多的平台需要高精度惯性导航,而 GNSS 并不是一个可选项。这类平台的例子有潜艇和深空任务。最后但并非最不重要的是,高度可靠和精确的时间基准可用于升级 GNSS 星座卫星上的现有设施。自主时间基准生成的关键因素是振荡器,它可以提供固有的高稳定性(一年 1 μ s 或 3 × 10 − 14 的相对不稳定性 [ 1 ])。目前,只有氢原子钟才能达到这种性能,氢原子钟确实已经小型化,并构成了伽利略欧洲全球导航卫星系统卫星上的主要时基生成。目前,冷原子原子钟在全球多家计量机构中实现了最精确的主频率标准 [ 2 ],并且由于 PHARAO 时钟 [ 3 ],它还将出现在国际空间站上。尽管取得了这些巨大的成就,但还没有一种机载冷原子钟能够实现类似的性能
全球定位系统,由 24 颗绕地球运行的卫星及其在地球上的相应接收器组成的全球卫星导航系统,它为全球提供了确定位置、速度和时间的实用且经济实惠的方法。卫星在距地面约 12,000 英里处绕地球运行,每 24 小时绕地球运行两次。GPS 卫星不断向地面接收器发送包含卫星位置数据和准确时间的数字无线电信号。卫星配备了精确到十亿分之一秒的原子钟。根据这些信息,接收器知道信号到达地面接收器需要多长时间。由于每个信号都以光速传播,接收器接收信号的时间越长,卫星距离就越远。通过了解卫星的距离,接收器就知道它位于以卫星为中心的假想球体表面的某个位置。通过使用三颗卫星,GPS 可以根据三个球体的交点计算接收机的经度和纬度。通过使用四颗卫星,GPS 还可以确定高度。GPS 由美国国防部 (DOD) 开发和运营。它最初被称为 NAVSTAR(带定时和测距的导航系统)。在民用之前,GPS 用于为军事提供全天候的导航能力
1 简介 ................................................................................................................ 4 2 输出功率 .............................................................................................................. 5 2.1 载波输出功率 .............................................................................................. 5 2.1.1 测试方法和设置 ...................................................................................... 5 2.1.2 测量校准 ............................................................................................. 6 2.2 载波扫描 ............................................................................................. 7 3 杂散发射 ...................................................................................................... 10 3.1 谐波输出功率 ............................................................................................. 10 3.1.1 测试方法和设置 ...................................................................................... 11 3.1.2 测量精度 ............................................................................................. 12 3.2 RX 本振泄漏 ............................................................................................. 12 3.2.1 测试方法和设置 ...................................................................................... 13 4 频率精度 ............................................................................................................. 15 4.1 测试方法和设置 ............................................................................................. 15 5 调制带宽 ............................................................................................................. 18 5.1 调制带宽理论 ................................................................................ 18 5.2 测试方法和设置 .................................................................................. 22 6 接收器灵敏度 .............................................................................................. 24 6.1 接收器灵敏度理论 .............................................................................. 24 6.1.1 误码率 ...................................................................................... 25 6.1.2 灵敏度精度 ...................................................................................... 25 6.1.3 灵敏度测量结果可以告诉您什么?................................... 27 6.2 测试方法和配置................................................................................ 28 6.2.1 测试设置.............................................................................................. 28 6.2.2 测量校准.............................................................................................. 30 6.2.3 低成本设置.............................................................................................. 30 7 接收机选择性................................................................................................. 32 7.1 理论...................................................................................................... 32 7.2 测试方法和配置...................................................................................... 33 7.2.1 测试设置............................................................................................. 33 7.2.2 测量校准............................................................................................. 35 7.3 干扰类型............................................................................................. 35 8 电流消耗............................................................................................. 36 8.1 静态和平均电流消耗............................................................................. 36 8.2 动态电流消耗............................................................................................. 37 8.2.1 测试方法和硬件设置有功电流消耗..................................................... 37 8.3 计算平均电流消耗................................................................................ 40 9 术语表................................................................................................ 41
本报告的目标: 2004 年签署的美国-欧盟 GPS-伽利略合作协议为美国和欧盟在卫星导航领域的合作活动确立了原则。该协议预见到一个工作组来促进在下一代民用卫星导航和授时系统的设计和开发方面的合作。这项工作成为工作组 C (WG-C) 的重点。WG-C 的目标之一是开发基于 GPS-伽利略的生命安全服务应用。为此,WG-C 于 2010 年 7 月 1 日成立了 ARAIM 技术小组 (ARAIM TSG)。ARAIM TSG 的目标是在双边基础上研究 ARAIM(高级接收机自主完整性监控)。进一步的目标是确定 ARAIM 是否可以成为支持全球空中导航的多星座概念的基础。具体而言,ARAIM 应支持航路和终端区飞行;它还应支持机场进近操作期间的横向和垂直引导。在这些操作中,航空的全球进近引导是最雄心勃勃的目标。这些飞机操作被称为水平导航的定位器精度 (LP) 和垂直导航的定位器精度垂直 (LPV)。LPV-200 表示,这种引导应支持低至接地点以上 200 英尺高度的决策高度 (DA) 的进近操作。ARAIM TSG 重点关注
稳定器框架的性质要求稳定器之间能够相互交换,从而强制类似的经典加法码满足对偶包含约束。Calderbank、Shor 和 Steane (CSS) 进一步提出了一种从两个满足对偶包含约束的经典码构造量子码(也称为 CSS 码)的方法 [3][4]。由于 CSS 码的性质取决于相应的已充分研究的经典码,因此 CSS 码的分析很简单。Brun 等人通过引入在发射机和接收机之间利用预共享纠缠态的概念,进一步从不满足对偶包含约束的经典码构造量子码(也称为纠缠辅助 (EA) 码)[5]。假设纠缠态的接收端量子比特是无噪声的。 EA 码的构造依赖于从一组非交换算子构造阿贝尔群。此类码可提供比无辅助情况更好的纠错能力,对 EA 通信很有用。EA CSS 码由两个不满足对偶包含准则的经典码构造而成 [6] [7]。在多年来研究的各种经典码中,Reed-Muller (RM) 码已用于卫星和深空通信,而极化码(RM 码的泛化)则用于 5G 标准的控制信道 [8]。它们的代数性质使它们不仅可局部测试,而且可局部解码和列表解码 [9] [10]。RM 码具有软判决解码器,可利用软信息获得更好的性能。 [11] 经典 RM 码和量子 RM 码分别可以达到经典和量子擦除信道的容量 [12] [13]。二进制
近期无线移动应用最主要的需求是更高的带宽 (BW) 效率、更高的能源效率和更高的服务质量 (QOS)。4G 系统中的主要技术是 OFDM,但它存在一些限制,例如峰均功率比 (PAPR) 大、带外 (OOB) 功率辐射更高以及由于循环前缀 (CP) 扩展而浪费带宽效率。本文将与滤波器组多载波 (FBMC) 相比,以较低的计算复杂度减少这些 OFDM 限制。所提出的方案基于 OFDM 系统的符号时间压缩 (STC)。所提出的 STC 形系统是通过发射机侧的交织器-扩频器和符号整形器以及接收机侧的均衡和组合过程实现的。将介绍在加性高斯白噪声 (AWGN) 和 COST 207 典型多径衰落信道的情况下,所提出的系统与传统 OFDM 的比较研究。数值结果表明,所提出的 STC 形方案显著减少了 OOB。尽管没有 CP,但所提出的方案改善了多径瑞利衰落中的 BER。因此,与传统 OFDM 系统相比,所提出的系统对符号间干扰 (ISI) 更具鲁棒性。此外,数值结果表明,所提出的系统的 PAPR 显著降低,并且也是从理论上推导出来的。此外,所提出的方案克服了 CP 扩展,从而提高了带宽 (BW) 效率。最后,推导出所提出方案的计算复杂度,与 FBMC 相比,其复杂度非常低。