科学实验卫星高速上行链路设计

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1、第32卷第6期2013年12月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．32No．6Dec．2013科学实验卫星高速上行链路设计。熊蔚明1’2，王竹刚1‘2，屈晨阳1，陈巧艳1，黄永辉1’2(1．中国科学院国家空间科学中心·北京·100190；2．中国科学院复杂航天系统电子信息技术重点实验室·北京·100190)摘要：为保障在卫星与地面之间开展空间量子科学实验的条件，必须为科学实验载荷建立一条星一地高速数据双向传输链路。通过跟踪CCSDS-SLS_NGU(空间数据系统咨询委员会一空

2、间链路业务一下一代上行链路)工作组对NGU的研究进展，结合科学实验卫星有效载荷建立高速上行链路的需求，采用高带宽利用率调制技术、高效信道编码方式及适用的链路数据传输协议，设计了一种传输速率为1Mbit／s、误码率优于1×101的高速上行链路方案，并给出星载设备实现方案和地面初步测试结果。该方案在技术体制上兼容已有CCSDS规范，便于地面站及星载接收机实现，完全满足开展空间量子科学实验的需要。关键词：上行链路；高速上行链路设计；平方根升余弦一偏移四相相移键控(SRRCOQPSK)调制；高级在轨系统(AOS)传输帧；科学实验卫星中

3、图分类号：V474．1；TN927．2文献标志码：A文章编号：1674—5620(2013)06—0518—06DOI：10．7642／j．issn．1674—5620．2013—06一0518一06DesignofaHighRateUplinkforaScienceExperimentSatelliteXIONGWeimin91～，WANGZhugan91～，QuChenyan91，CHENQiaoyanl．HUANGYonghuil'2(1．NationalSpaceScienceCenterofChineseAcadem

4、yofSciences，Beijing100190；2．LaboratoryofElectronicandInformationTechnologyforSpaceSystemsofChineseAcademyofSciences，Beijing100190)Abstract：Ahighratetwcr-wayspace-grounddatalinkhastobeestablishedforasciencepayloadtoprovideforspacequanturnscienceexperiment．Followingst

5、udyoftheprogressofresearchofCCSDS-SI。S-NGU(theConsultativeCommitteeforSpaceDataSystems—-SpaceLinkService-NextGenerationUplink)workgrouponNGUandanalysisofthecommuni——cationrequirementsofthepayloadofthescienceexperimentsatellite，ahigherrateuplinkisdesignedbymeansofhig

6、hefficiencyspectrummodulations，moderncodingtechnologiesandappropriatedatatransportprotocols．ThehighrateuplinkhaslMbit／sdatarateanditsBER(BitErrorRate)is1×109．Implementationofonboardreceiverisintroducedandgroundtestresultsaregiven．CompatiblewithcurrentCCSDSrecommenda

7、tions，thedesigniseasytoimplementonboardandatgroundstationsandmeetsrequirementsofthespacequantumscienceexperiment．Keywords：uplink；designofhighrateuplink；SquareRootRaisedCosine—OffsetQuadraturePhaseShiftKeying(SRRC—OQPSK)；ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystemsAdvanc

8、edOrbitingSystem(CCSDS-AOS)；sci—enceexperimentsatellite0引言量子科学实验卫星是中国科学院战略先导性专项(空间科学)中首批确定的5颗科学实验卫星之一，项目将通过实验卫星与地面实验站之间建立起星地一体化的量子实验平台，完成一