针对低轨卫星星地通信高动态信道特点,采用正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)调制方式,提出一种低导频开销、高精度的两阶段信道估计方法,实现对时延、多普勒频移和信道增益3个参数的精细估计。所提TP-CSIE(Two Phase ...
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针对低轨卫星星地通信高动态信道特点,采用正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)调制方式,提出一种低导频开销、高精度的两阶段信道估计方法,实现对时延、多普勒频移和信道增益3个参数的精细估计。所提TP-CSIE(Two Phase Channel State Information Estimation)方案采用时域训练序列为导频结构,解决时延-多普勒(Delay-Doppler, DD)域嵌入式导频方案在高动态星地链路下导频开销过大的问题。由于DD域信道的固有稀疏性,OTFS信道估计问题被转化为稀疏信号的恢复问题。在算法第一阶段,选用稀疏信号恢复算法进行信道参数的初始估计,利用重叠相加法获得部分先验信息以提高压缩采样匹配追踪(Compressive Sampling Matching Pursuit, CoSAMP)算法的准确性。在算法第二阶段,设计增强型旋转不变子空间算法实现信道参数的准确估计。仿真结果表明,与现有方案相比,所提算法归一化均方误差性能约有7 dB性能的提升,误码率性能约有10 dB的提升。
随着卫星网络的高速发展,卫星之间的动态链路上也出现了确定性传输需求。结合卫星链路的可预知动态特性,提出了运动平台上的时间敏感网络(Time Sensitive Network,TSN)调度机制,研究适用于链路变化的动态调度算法。在基于信用整形(Credit Based Shaper,CBS)算法模型基础上,研究分析CBS在动态变化网络场景中的时延特性。结合所建立的CBS分析模型,研究了带宽占比对于不同等级链路所起的作用。同时根据分析结果设计带宽调整方案,改进CBS算法,并提出链路切换保护机制,用以避免数据在链路状态切换过程中出现丢失。提出的动态方案不仅能提高卫星网络的数据转发确定性,并且能够根据不同数据帧的时延要求灵活分配带宽。
提出一种改进的初轨确定算法,基于动态阈值的距离搜索方法,以改进传统算法在处理数据时初轨成功率和初轨误差。通过动态调整搜索阈值,旨在实现更精准和高效的初轨确定,以满足当前对空间目标初轨确定的需求;利用LEO,MEO和GEO目标的实测角度数据开展算法测试。介绍了基于动态阈值的距离搜索算法的实现过程,基于数据处理的经验,用动态阈值实现初轨参数质量控制环节的轨道筛选。给出了详细的算法实现流程。利用TLE(Two Line El⁃ements)评估了初轨确定参数误差。基于“烛龙”观测网的中低轨目标和中国科学院长春人造卫星观测站的高轨目标的实测角度数据,开展算法测试。结果表明:LEO,MEO和GEO目标短弧初轨确定成功率分别约为94%,75%和89%,半长轴误差均值分别约为9,12和50 km。该算法适用性强、成功率高、定轨精度高,证明了监测数据的质量。
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