极化复用在遥感卫星接收系统中的工程化应用
极化复用在遥感卫星接收系统中的工程化应用徐崇彦;张言锋;闫东磊【摘要】针对低轨遥感卫星双频点极化复用数传模式,研究遥感接收系统设计及工工程化应用技术,通过对星地联合隔离度影响进行理论分析、星地无线极化复用试验,验证了极化复用技术实现可行性,采用极化对消解调技术,并通过卫星双点频极化复用模式数据的实际接收试验,验证了卫星极化复用模式数据接收可靠性,实现了双频点四通道极化复用的工程化应用.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2017(047)003【总页数】4页(P75-78)【关键词】极化复用技术;低轨遥感卫星;极化对消;极化隔离;交叉极化【作者】徐崇彦;张言锋;闫东磊【作者单位】北京遥感信息研究所,北京100192;北京遥感信息研究所,北京100192;航天恒星科技有限公司,北京100086【正文语种】中文【中图分类】V19目前，采用功率利用率较高的二相调制(BPSK)或四相调制(QPSK)方式的低轨遥感卫星，在X频段进行星地数据传输，频率范围一般均符合国际电信联盟(ITU)规定的8 025～8 400 MHz，带宽仅为375 MHz[1]。
然而，随着遥感技术的飞速发展，遥感卫星空间分辨率的不断提高，获取的遥感信息量呈几何级数增长，对星地链路传输信息速率提出了更高的要求。
随着遥感卫星接收速率的不断提高，极化复用技术逐渐成为研究热点，但大多限于理论层面，文献[2]利用ITU的星地链路计算模型，给出了雨衰和降雨去极化效应的影响分析；文献[3]提出了全数据交叉极化干扰消除器的设计方案，研制了具有交叉极化干扰消除、解调功能的一体化工程样机；文献[4]针对极化干扰对星地数据传输系统的影响，推导星地数据传输系统极化干扰的理论值，仿真数据传输系统在不同的调制体制和信道编码方式下的误码率恶化情况，比较在相同程度的极化干扰下各体制传输的性能，分析星地遥感数据传输系统所受极化干扰影响的规律。
文献[5]通过对遥感卫星极化复用数据传输链路的分析，研究了交叉极化的产生及其对链路极化损耗的定量影响。
上述的理论分析多基于静态接收系统开展研究，但低轨遥感卫星接收过程是个动态时变过程，本文基于低轨遥感卫星接收的动态时变过程开展分析，发现星地联合隔离度将随着卫星轨道实时变化，同时地面站跟踪卫星也存在动态滞后，通过搭建试验系统量化指向角度偏差对隔离度产生的影响，得出采用极化复用技术在低轨遥感卫星接收过程中产生的极化干扰，并定量分析在不同情况下对接收误码率产生的影响，最后通过试验验证极化干扰对解调的影响及极化对消解调的有效性。
星地链路极化隔离度指标取决于卫星天线隔离度、地面天线隔离度、卫星天线轴比和地面站天线轴比矢量间夹角以及卫星天线和地面天线的指向偏差。
在卫星天线和地面天线完全对准及矢量夹角为0°的情况下，星地链路极化隔离度最大。
设卫星天线的轴比为VAR星，地面站天线的轴比为VAR地，星地合成轴比为VAR合成，则式中，轴比单位为dB值。
2α为卫星天线轴比与地面站天线轴比矢量间夹角，即当2α=0°时合成轴比最大，当2α=180°时合成轴比最小。
星地交叉极化隔离度计算公式为：式中，XPI和VAR均为dB值。
若VAR为卫星天线轴比，则计算的XPI为卫星交叉极化隔离度；若VAR为地面站天线轴比，则计算的XPI为地面站交叉极化隔离度。
同样地，若VAR为星地合成轴比，则计算的XPI就是星地合成交叉极化隔离度。
同样利用交叉极化隔离度也可以计算轴比，计算公式为：因此，为通过卫星和地面各种交叉隔离度情况得出合成的交叉隔离，按以下方式进行：利用式(3)计算某一种组合下的卫星及地面站轴比，再利用式(1)计算出合成最大轴比和合成最小轴比，最后利用式(2)计算出相应的最小和最大星地联合交叉极化隔离度。
设接收的左旋极化信号为S1=SL+NL。
式中，SL为有用信号；NL为噪声。
右旋极化信号为S2=SR+NR。
式中，SR为有用信号；NR为噪声。
考虑一路信号对另一路信号的干扰(2路信号之间的相互干扰影响一致，现以接收的左旋极化信号干扰右旋极化信号为例)，则受干扰支路的信噪比变为：式中，A为两通路之间的隔离度，当两通路信噪比和总能量完全一致时，通过计算，仿真结果与理论计算的情况基本一致。
不同极化隔离下误码率曲线如图1所示。
上述分析了星地隔离度对信号信噪比的影响，以及在星地互指准确的情况下星地极化隔离度的最大和最小计算方法，但未考虑天线星地指向存在偏差的情况，为了更好地分析天线跟踪卫星过程中存在动态滞后的情况下星地极化隔离度情况，进行了星地联合极化隔离度测试，并给出了在不同隔离度下的误码率曲线。
卫星天线发射单载波右旋或左旋信号，地面天线分别用右旋和左旋通道接收，得到2个电平值，将2个电平值做差，即得到星地联合隔离度；拉偏星地天线，重复测量，得到天线拉偏时的联合隔离度[6-7]。
星地联合隔离度测试结果如图2所示。
由图2可以看出，与星地互指准确的情况下相比，存在指向偏差时，星地联合隔离度明显下降。
2条曲线的趋势一致，随着偏置角度增大，联合隔离度减小，在对准情况下联合隔离度基本处于最大值位置。
通过理论计算得出星地联合隔离度范围；在星地互指准确的情况下，实际测量的星上天线和地面天线对准后的联合隔离度与理论分析相符。
极化隔离下误码率曲线如图3所示。
通过上述分析可知，在天线跟踪存在较大动态滞后误差时，再加上星地实际数传链路中的极化效应(如雨、冰、沙暴和尘暴的影响)，会导致星地联合极化隔离度快速下降，数据接收误码率快速增大，影响数据接收，为了减小极化复用模式下的交叉极化干扰[8-9]，解调器需要研究极化对消技术[10]。
在极化复用模式下(为了叙述方便，将仅论述右旋通道，左旋通道原理相同)，一个频点的右旋通道中包含了左旋信号的信息，不过左旋信号对右旋信号而言是作为噪声出现的，右旋信号同样有一部份信号泄露到左旋通道中。
极化对消技术的目的就是为了将右旋通道中的左旋信号影响消除或减弱，达到提升右旋信号Eb/N0的目的，提高数据接收可靠性[11]。
可在基带实现交叉极化干扰消除功能。
考虑到主路和干扰路的信号同步问题，采用在载波同步后进行数据交互方式实现。
基带交叉极化干扰消除原理框图如图4所示。
从研究及工程化实现角度上讲有3个问题需要解决：① 右旋通道和左旋通道的延时补偿机制。
为了使得泄露干扰信号得到最好的去除，需要对右旋信号和左旋信号的群时延进行调整，然而，由于卫星和地面站的相对位置不固定，解调器码速率也不固定，右旋信号和左旋信号的群时延不为固定值，无法手动设置。
因此，设计了动态搜索功能，自动搜索两通道信号的最佳时延补偿，以便通道数据对齐从而完成最佳干扰去除。
② 噪声滤波消除技术。
在群时延补偿后，泄露干扰信号消除主要通过使用横向滤波器作为自适应滤波器，以使得系统输出功率最小为准则来调节横向滤波器的系数，从而使得输出信噪比达到最大。
③ 右旋通道和左旋通道间的解调软数据交换机制。
在高码速率的解调条件下，右旋通道和左旋通道的解调软数据交换速率达到了吉比特量级，采用一般的物理接口已经很难实现，因此，可采用RapidIO接口，速率可达到3 125 Mbps×4，满足任务要求。
在通过上述机制实极化干扰消除后，采用如图5所示的仿真测试方法进行了性能测试：将2路450 Mbps、OQPSK信号经过衰减器和不同长度传输线后叠加到另外一路上来模拟带极化干扰的信道环境，其中，用衰减器对信号幅度进行衰减，传输线用来引入群时延偏差。
在仿真中设置输入信号与白噪声的信噪比为15 dB，极化隔离度为10 dB，在加入极化对消解调技术前，解调后的Eb/N0统计为7 dB(误码率为10-3量级)，加入极化对消技术后，解调后的Eb/N0统计为14 dB(误码率已经降至10-13量级)，约有6 dB以上的性能改善。
可见，采用极化对消技术可以给性能带来一个较大的改善。
通过分析不同隔离度对信号信噪比的影响，确定了由极化复用引入的解调损失小于0.5 dB时星地隔离度的指标要求；结合卫星天线隔离度和地面天线隔离度，对星地隔离度进行了分析，得出星地天线互指准确的条件下星地最大隔离度和最小隔离度；在星地指向有较大偏差，星地隔离度恶化的条件下，由极化复用模式引入的噪声将极大地影响数据接收质量，因此设计并实现了解调器极化对消解调技术，可达到6 dB以上的性能改善；进行了星地天线互指准确的条件下和指向有偏差的情况下，星地极化隔离度指标参数测试以及相应的解调损失测试，在卫星设计阶段，验证了双频点极化复用模式接收的可行性，并在卫星发射后，成功实现了卫星双点频极化复用模式数据可靠接收。
【相关文献】[1] 赵宁.极化复用技术在遥感卫星数据传输中的应用[J].航天器工程,2010,19(4):55-62.[2] ITU.Radio Regulations(Edition of 2012)[S].Geneva:ITU,2012.[3] 王万玉,陈金树.交叉极化干扰消除技术研究[J].电讯技术,2013(6)：707-710.[4] 郝志松,李聪.极化干扰对星地遥感数据传输影响分析[J].无线电工程,2012,42(4):62-64.[5] 张莎莎,刘希刚,黄缙.双圆极化频率复用数传链路极化损耗影响分析[J].航天器工程,2012,12(6):98-102.[6] 王万玉,李娟妮,张保全,等.宽频带低轴比双圆极化频率复用天馈系统设计[J]电讯技术,2012,52(6)：423-428.[7] 吕海寰,蔡剑铭,甘仲民,等.卫星通信系统[M].北京：中国邮电出版社,2001.[8] 王卫民.频率复用通信系统中的交叉极化问题[J].微波学报,2005,21(zl):157-159.[9] 沈民谊.卫星通信天线、馈源、跟踪系统[M].北京：人民邮电出版社,1993.[10] CHIOU T W,WONG K L.Broadband Dual-polarized Single Microstrip Patch Antenna with High Isolation and Lowcross Polarization[J]．IEEE Transactions on Antennas and Propagation,2002,50(3):399-401.[11] OPPENHEIM A V,SCHAFER R W,BUCK J R.离散时间信号处理[M].刘树棠，黄建国，译.西安：西安交通大学出版社，2001.徐崇彦女，(1970—)，高级工程师。
主要研究方向：空间遥感卫星应用。
张言锋男，(1976—)，高级工程师。
主要研究方向：空间遥感卫星应用。
遥感卫星测控接收资源一体化调度技术
遥感卫星测控接收资源一体化调度技术1. 引言1.1 遥感卫星测控接收资源一体化调度技术的重要性遥感卫星测控接收资源一体化调度技术是现代航天技术中的重要组成部分，其在卫星遥感领域扮演着至关重要的角色。
这项技术涉及到对遥感卫星的测控与接收资源进行统一调度，以确保卫星能够按计划运行并传输数据。
这种一体化调度技术的重要性不言而喻。
遥感卫星测控接收资源的一体化调度能够提高卫星数据传输的效率和稳定性。
通过统一调度管理，可以有效避免资源的重复利用和浪费，保证卫星数据的及时传输和接收，提高数据传输的成功率和实时性。
这项技术可以提升卫星运行的整体性能和可靠性。
通过合理分配测控资源和接收资源，可以有效减少因资源不足或不合理配置而导致的卫星运行故障，提高卫星运行的稳定性和持续性。
遥感卫星测控接收资源一体化调度技术还可以降低运维成本。
通过统一管理和调度资源，可以减少人力物力资源的浪费，降低运营成本，提高资源利用效率。
遥感卫星测控接收资源一体化调度技术的重要性不可忽视，它在提高数据传输效率、提升卫星运行性能和降低运维成本等方面都具有重要意义。
这项技术的发展和应用对于推动卫星遥感技术的发展和应用具有重要意义，值得进一步深入研究和探讨。
2. 正文2.1 遥感卫星测控接收资源一体化调度技术的基本概念首先，该技术是指通过有效整合和调度遥感卫星测量、控制和数据接收资源，以实现对遥感卫星的高效运行和数据传输的一种综合性技术体系。
通过对测控资源和数据接收资源的合理规划和调度，可以实现卫星任务的有效执行和数据的快速传输。
其次，遥感卫星测控接收资源一体化调度技术的基本概念还包括对卫星轨道参数的实时监测和控制，对卫星姿态的调整和控制，以及对卫星传感器的校准和任务计划的优化等内容。
通过有效管理卫星的测控和接收资源，可以提高卫星的工作效率和数据传输速度，从而更好地满足用户需求。
此外，遥感卫星测控接收资源一体化调度技术还涉及到对地面监测站和数据接收站的管理和优化，以确保卫星数据能够稳定、高效地传输到地面用户。
卫星遥感技术应用
卫星遥感技术应用卫星遥感技术应用现状（对地）首先，到目前为止，我国已经成功发射了十六颗返回式卫星，为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据，在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。
我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。
气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用，实现了业务化运行。
一九九九年十月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功，结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史，已在资源调查和环境监测方面实际应用，逐步发挥效益。
我国还发射了第一颗海洋卫星，为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。
其次，除了上述发射的遥感卫星外，我国还先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等国家级遥感应用机构。
同时，国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。
这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务，并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合，为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。
这也为迎接２１世纪空间时代和信息社会的挑战，打下了坚实的基础。
最后，非常关键，必须要重点指出的是两大系统的建立完成。
一是国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成，标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统，也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立；二是国家级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立，使我国成为世界上少数具有国家级遥感信息服务体系的国家之一。
我国遥感监测的主要内容为如下三方面；１、对全国土地资源进行概查和详查；２、对全国农作物的长势及其产量监测和估产；３、对全国森林覆盖率的统计调查。
卫星遥感技术在海洋中的应用我国有1．8万公里海岸线，海岸带面积约35万平方公里，其中泥沙问题比较突出，特别是黄河、长江、杭州湾、珠江口等大的河口，年平均输沙量在5—12亿吨以上。
计算机科学与技术应用于卫星遥感领域
计算机科学与技术应该于卫星遥感领域班级：计科1班学号：1451143姓名：罗竣元遥感一词来源于英语“Remote Sensing”，其直译为“遥远的感知”，时间长了人们将它简译为遥感。
遥感是20世纪60年代发展起来的一门对地观测综合性技术。
自20世纪80年代以来，遥感技术得到了长足的发展，遥感技术的应用也日趋广泛。
随着遥感技术的不断进步和遥感技术应用的不断深入，未来的遥感技术将在我国国民经济建设中发挥越来越重要的作用。
遥感是一门对地观测综合性技术，它的实现既需要一整套的技术装备，又需要多种学科的参与和配合，因此实施遥感是一项复杂的系统工程。
根据遥感的定义，遥感系统主要由以下四大部分组成：信息源，信息获取，信息处理，信息应用。
计算机技术在这四个方面应用展开分析。
遥感卫星图像处理与应用，首先是卫星信号的接收，用到数据传送和处理，在卫星过境前，根据卫星轨道预报的参数和数据接收计划，设定天线控制跟踪指令。
接收系统按照预设的时间启动，捕捉遥感卫星数据下传的信号，系统要捕获的目标DownLink数据（原始数据）；下行数据信号再通过数据通道开关（DPS），由专用的数据记录系统记录，存档。
这样就完成了数据的接收获取任务；其次是海量卫星数据的多级存储，大数据的储存需要利用计算机的数据库的应用，卫星资源数据信息通过自动接收、信息化处理后，其数据和信息量将是海量的，以前的存储体系主要依赖于分布式存储系统，其缺点是各种数据库都需要以字段编码的形式按一定的表结构有效地组织起来，形成卫星资源信息数据库，处理时间长。
据相关调查和经验数据表明，存储的数据有20％是用户需要经常读取的，而有80％的数据是不太经常需要，甚至不读取的。
为此亚细亚智业提供先进的多级存储技术，将并不重要或很少被访问的数据迁移到较便宜的二级或三级存储介质设备上。
SAN构架数据共享，卫星遥感数据分析、应用有不同的标准，并有相应的数据格式。
相关的数据分析软件也各不相同，这些分析软件需要的硬件环境、操作系统、数据库也不一样，相应的应用软件也不一样。
广西《通信与广电工程》科目一级建造师2023年真题二套冲刺卷
广西《通信与广电工程》科目一级建造师2023年真题二套冲刺卷第1套一、【单选题】1. 光缆沟回填土时，应先回填（）mm厚的碎土或细土。
A、 100B、 200C、 300D、 500正确答案: C2. 太阳能电池最可能用于（）场景。
A、核心网B、营业厅C、光放站D、市区基站正确答案: C3. 录音室离35KV电缆的最小距离为（）。
A、 30mB、 50mC、 60mD、 100m正确答案: B4. 综合布线系统的子系统不包括（）。
A、建筑群子系统B、工作区子系统C、干线子系统D、交换子系统正确答案: D5. 调整机架垂直可在机架底角处置放金属片，最多只能垫机架的（）底角。
A、一个B、二个C、三个D、四个正确答案: C6. 传输系统测试包括传输设备的性能测试和（）性能测试。
A、本机B、网元C、系统D、网管正确答案: C7. 世界各国卫星电视广播普遍采用C频段和Ku频段，其中C频段的范围是（）。
A、 3B、 5C、 9D、 11正确答案: A8. 通常电视发射天线采用的是（）方式。
A、垂直极化B、水平极化C、圆极化D、无极化正确答案: B9. 关于广播电视技术系统各环节，顺序正确的是（）。
A、节目制作、节目传输、节目播出、节目信号发射、节目信号监测与接收B、节目制作、节目播出、节目传输、节目信号发射、节目信号监测与接收C、节目制作、节目播出、节目传输、节目信号监测、节目信号发射与接收D、节目制作、节目传输、节目播出、节目信号监测、节目信号发射与接收正确答案: B10. 关于发射机冷却系统安装要求的说法，错误的是（）。
A、水冷系统安装前应清洗水路B、水泵的阀门不得渗水C、风筒应用支架固定D、风机安装时应有减振措施正确答案: A11. 5.1声道L、R、SR、LS角度为（）。
A、60°，90 °B、30° ，110 °C、30° ，120 °D、36°，60°正确答案: B12. 在卫星电视接收系统中，馈源工作的位置介于（）之间。
频率复用高码速率遥感卫星数据接收系统设计
关 键 词 ： 感 卫 星 ； 据接 收 系统 ； 圆极 化 ； 率复 用 ； 遥 数 双 频 高码 速 ； 盲均衡
中图分 类号 ： Ｎ ２ Ｔ ９７ 文 献标 志码 ： Ａ ｄｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ —８ ３ ．０ ２ ０ ．０ ｏ：０ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ １ ９ ｘ２ １ ． ０ １ ｓ ４
摘 要 ： 对双 圆极 化频 率 复用 、 针 高码 速数 据接 收 等 关键 技 术 ， 析 了影 响 系统 交叉极 化 鉴 别 率 、 分 高
码 速 数据接 收链路 误 码性 能 的主要 环 节 ， 出 了天 馈 、 提 高码速 数 据接 收链路 的体 系结构 和设 计 方案 。 据 此设 计 并 建成 的频 率复 用 高码速 率遥 感 卫 星数 据 接 收 系统 已成 功 接 收 了国 内首颗 双 圆极 化频 率 复 用遥感 卫 星（ 资 源三号 ” 星 ， 据速 率４ ０Ｍ ｉ ｓ ２ 的数 据 。 “ 卫 数 ５ ｂｔ × ） ／
２． ｏ ｔｗ ｓ Ｃ ｉ ａ Ｉ ｓ ｔ ｔ ｏ ｌｃｒ ｎ ｃ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， ｈ ｎ ｄ １ ０ ６， ｈｎ ； Ｓ ｕ ｈ ｅ ｔ ｈ ｎ ｎ ｔ ｕｅ ｆ ｅ ｔ ｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｃ ｅ ｇ ｕ ６ ０ ３ Ｃ ｉａ ｉ Ｅ ｏ
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GNSS-R遥感国内外研究现状与发展趋势
GNSS-R遥感国内外研究现状与发展趋势摘要：全球导航卫星系统(GNSS)不仅能够为空间信息用户提供全球共享的导航定位信息、测速、授时等功能，还可以提供长期稳定、高时间和高空间分辨率的L波段微波信号源。
近年来利用其作为外辐射源的遥感探测技术，GNSS-R反射信号遥感技术的兴起和发展格外引人注目。
这是一种介于被动遥感与主动遥感之间的新型遥感探测技术，可以看作为是一个非合作人工辐射源、收发分置多发单收的多基地L波段雷达系统，从而兼有主动遥感和被动遥感两者的优点，越来越受到人们的关注和青睐，先后开展了许多利用GNSS系统进行大气海洋陆面遥感等领域研究工作。
该文系统介绍了GNSS-R遥感技术的研究现状和发展趋势。
关键词：GNSS-R；遥感；反演；反射信号1引言全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)主要包括GPS、GLONASS、GALILEO、北斗系统。
随着对GNSS研究的深入，一些学者发现，GNSS除了具有能够为用户提供导航定位信息，测速、授时等功能外，还可以提供高时间分辨率的L波段微波信号，由此开辟了一个新的研究领域。
人们把基于GNSS反射信号的遥感技术，简称全球导航卫星系统反射信号遥感技术(Global Navigation Satellite System-Reflection, GNSS-R[1])。
2 GNSS-R遥感原理GNSS-R遥感技术的原理，是通过特殊的GNSS接收机接收直射和反射信号，通过码延迟和相关函数波形及其后沿特性进行分析，获取目标参数信息。
基于无线电物理微波信号散射理论，特别是利用双基地雷达传输方程，分析目标物反射信号与GNSS直接信号在强度、频率、相位、极化方向等参数之间的变化。
基于这种散射特性，反演反射面的粗糙度、反射率等，计算目标物的介电常数等参数，从而确定目标物的性质和状态。
3 GNSS-R应用针对GNSS-R 的应用国内外已经开展了相应的地基、机载和星载实验，其应用领域也由最初的海洋遥感，逐渐向陆面遥感扩展。
卫星接收系统的维护与故障处理
1 前言目前有线电视系统的信号源主要有卫星信号、国/省干网、本地光信号、微波信号等，在有线电视系统中，以卫星信号为信号源的电视节目在数量上占据了绝对多数，通过卫星接收天线接收广播电视节目，在有线电视系统中已有着广泛的应用。
2 卫星接收系统2.1 卫星接收系统的组成卫星接收系统主要由卫星接收天线、高频头、防雷器、线性放大器、集中供电器、卫星接收机等组成，如图2所示。
2.1.1卫星接收天线其作用是把来自空中的卫星信号能量汇聚成一点，有效的接收卫星辐射到地面的电磁波，并将它传输到高频头上。
卫星接收天线由通信器件和机械部件两部分组成。
通信器件主要包括：反射面、馈源（用于收集天线接收的电磁波信号，并对其进行极化和变换成信号电压的一种喇叭形装置）等；机械部件主要包括馈源支撑杆、俯仰角调整机构、方位角转动机构和底座等。
图1为卫星接收天线的结构示意图。
2.1.2高频头通常称之为低噪声下变频器，是由低噪声放大器和下变频器集成组件，具有低噪声放大、下变频和中频放大的作用。
2.1.3防雷器这是浪涌保护器的一种，是为了防止卫星接收设备因雷击而损坏的保护装置。
2.1.4线性放大器可将输入信号的幅度成正比放大，它的线性失真非常小。
2.1.5集中供电器可以集中管理、保证电源质量的供电装置，主要为高频头进行供电。
2.1.6卫星接收机主要完成解调、解码、解复用、解压缩等功能，从而复现电视节目的视音频信号的设备。
2.2 卫星接收系统的工作原理在接收卫星信号时，首先通过卫星接收天线的反射面将卫星信号汇聚到一点，由馈源将天线接收的电磁波信号收集起来，变换成电压信号提供给高频头，并对电磁波进行极化；高频头再将馈源送来的卫星信号进行低噪声放大、下变频和中频放大后输出。
在卫星接收系统中，还要考虑集中供电器在给高频头供电时，避免雷电等自然灾害的影响及信号在电缆传输过程中的衰减，高频头输出的信号要依次接入防雷器和线性放大器放大后，再进入到集中供电器。
卫星通信系统中降雨的去极化效应估计
( 7)
由式(27) 可见，在数值上 XPI 与 XPD 是相等的， 因此有 些文 献对 此不 进行 专门 区 分，往 往 将 其混 用，
这在一般情况下是没有什么影响 的。但实际 上，两 者在概 念上 还是 有些 区别 的 ，主要 有 :
( 1) XPI 主要用来衡量本极化信 道产生的交叉 极化分量对另一个正交极化信道的影响，而 XPD 主 要用 来衡 量另 一正 交极 化信 道 产生 的交 叉极 化分 量
E XPD ，1 = 20lg
E11 E21
( 3)
E22
E XPD ，2 = 20lg
( 4)
E12
为了看出交叉极化隔离度 XPI 与交叉极化鉴别
率 XP D 的区别，将 XP D 写为如下形式:
E11 E21
E12 1 E21
= EXPD，1 + 20lg
E12 E21
( 5)
E22 E12
对本极 化信 道的 影响 ，即两 者侧重 点有 所不 同;
( 2) XPI 在单极 化 和双 极化 系统 中均 存在，而 XPD 只存在于双极化系统 中，即两者应用范围有所 不同;
( 3) XPI 通常用 于衡 量发 射端 的 干扰 状况，而 XPD 主要用于衡量接收 端的被干 扰状 况，即两者 使 用场合 有所不 同。
卫 星 通信 系 统中 降 雨的 去极 化 效应 估 计①
周治孙，黎红武，田 华
( 中国空间技术研究院 西安分院，西安 710000)
摘 要: 随着对卫星通信容量要求的日益 提高，极化复用 技术由 于能 使卫星 通信系 统 容 量加倍，因 此越 来 越 多 的应用到卫星通信系 统上。然而降雨引起的去极化效应 是 影响极化 复用卫 星通信 系 统设 计的一 个重要因 素，需 要 在系统设计时对此进行估算。文章不仅给出了衡量降雨去极化效应大小的指标，还给出了 ITU 推荐的估计方法，最 后 通过计算机仿真，得到了符合某型号实际的降雨导致的去极化效应的估计结 果，为实际工作提供了重要的理 论指 导。
交叉极化干扰对消的研究及仿真
212 2021Radio Engineering Vol.51No.3doi:10.3969/j.issn.1003-3106.2021.03.007引用格式:操礼长,谢学东,王志超.交叉极化干扰对消的研究及仿真[J].无线电工程,2021,51(3):212-216.[CAO Lichang,XIE Xuedong,WANG Zhichao.Research and Simulation of Cross⁃Polarization Interference Cancellation[J].Radio Engineering,2021,51(3):212-216.]交叉极化干扰对消的研究及仿真操礼长,谢学东,王志超(西安卫星测控中心,陕西西安710043)摘 要:针对航天遥感高速数据接收信道利用极化复用模式时出现的交叉极化干扰,提出了采用粗均衡的最小均方根算法与细均衡的横模算法相结合的方法,构建了交叉极化干扰对消模型。
并通过仿真试验,验证了组合对消方法的可行性,能改善极化复用系统的信噪比,较好地抵消了交叉极化干扰信号影响,减小了交叉极化干扰带来的遥感信道误码率的恶化。
关键词:极化复用;交叉极化干扰;干扰对消;最小均方根算法;横模算法中图分类号:TN915文献标志码:A 开放科学(资源服务)标识码(OSID ):文章编号:1003-3106(2021)03-0212-05Research and Simulation of Cross⁃Polarization Interference CancellationCAO Lichang,XIE Xuedong,WANG Zhichao(Xi ’an Satellite Control Center ,Xi ’an 710043,China )Abstract :In view of the Cross⁃Polarization interference in the space remote sensing high⁃rate data receiving channel when usingpolarization multiplexing,a method of combining the coarse equalization minimum root mean square algorithm with the fine equalization transverse mode algorithm is proposed,and the Cross⁃Polarization interference cancellation model is constructed.Through the simulation experiment,the feasibility of the combined cancellation method is verified.Improve effectively the BER of polarization multiplexing system.The Cross⁃Polarization interference signal is eliminated,and the deterioration of remote sensing channel bit error rate caused bycross polarization interference is reduced.Keywords :polarization multiplexing;Cross⁃Polarization interference;interference cancellation;LMS;CMA收稿日期:2020-11-090 引言当前,航天遥感数据接收信道正由单点频、单极化、低码率向双点频、双极化、高码率方向发展,卫星下传数据正由1×150,1×450Mbps 向4×1.5,4×2Gbps 方向提速,即一方面,单个通道的传输速率在迅速提升;另一方面,利用不同的极化方式,实现数据的多通道传输,尽可能发挥航天遥感数据接收信道的效益[1]。
极化复用 实现方式
极化复用实现方式极化复用是一种用于增加无线通信系统容量的技术。
在传统的无线通信系统中，每个用户需要独占一个频段来进行通信，这就导致了频谱资源的浪费。
而极化复用技术可以通过利用天线的极化特性，将不同用户的信号在空间中进行分离，从而实现多用户共享同一频段的目的。
极化复用技术的实现方式有多种，下面将介绍其中几种常见的方式。
1. 极化编码：极化编码是一种利用天线的极化特性来实现多用户共享频谱的技术。
在传统的通信系统中，用户的信号通过不同的频率进行传输，而在极化编码中，不同用户的信号通过不同的极化方式进行传输。
通过合理设计极化编码方案，可以使不同用户的信号在空间中进行分离，从而实现频谱资源的高效利用。
2. 极化复用天线：极化复用天线是一种集成了多个发射和接收天线的天线系统。
这些天线在不同的极化方向上工作，通过合理设计天线的极化特性，可以将不同用户的信号在空间中进行分离。
极化复用天线可以通过使用多个天线单元来实现，每个天线单元可以独立工作并进行相应的信号处理，从而实现多用户的极化复用。
3. 极化滤波器：极化滤波器是一种利用天线的极化特性来进行信号分离的滤波器。
传统的滤波器通常是基于频率的，而极化滤波器则是基于极化的。
通过合理设计极化滤波器的结构和参数，可以实现对不同极化信号的分离和提取。
极化滤波器可以用于无线通信系统中的接收端，通过对不同极化信号的分离，可以提高系统的容量和性能。
4. 极化调制：极化调制是一种利用天线的极化特性来进行信号传输的调制技术。
传统的调制技术通常是基于频率或相位的，而极化调制则是基于极化的。
通过调整天线的极化方式和极化参数，可以实现对信号的调制和解调。
极化调制可以将不同用户的信号在空间中进行分离，从而实现频谱资源的高效利用。
极化复用技术的应用在无线通信系统中具有广泛的前景。
通过合理设计和优化极化复用方案，可以提高无线系统的容量和性能，实现更高效的频谱利用。
极化复用技术的发展也为无线通信系统的进一步发展提供了新的思路和方向。