基于软件无线电平台的分布式卫星通信网络的设计与实现

作     者：张跃龙 

作者单位：西安电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵力强

授予年度：2014年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：分布式卫星 通信网络 软件无线电 GNU Radio USRP 

摘      要：分布式卫星系统作为一种新的空间卫星部署方式，近年来受到了广泛的研究。它通过小卫星间协同工作，完成复杂的航天任务。因此，分布式卫星系统需要有质量保证的通信网络来控制其编队飞行。 成熟的地面无线网络可以提供一定的参考，但却无法直接应用于太空场景，这样就需要一个有效的测试平台来验证网络的性能。但软件建模仿真无法精确地模拟特性变化快和易受干扰的无线传输环境，硬件测试方法存在成本高和开发难度大的缺点，因此，一种易实现可扩展且能精确描述网络环境的测试验证平台具有重要意义。 本文针对移动自组织网络的特点，基于软件无线电开发平台，来设计和实现分布式卫星通信网络。首先根据分布式卫星的应用场景，参考地面移动自组织网络，确定分布式卫星系统的网络架构和组网方式，并在此基础上构建了该网络的协议栈，然后在GNU Radio和USRP组成的实验平台中，对该网络协议栈进行分层实现，并在网络接入协议实现中引入有限状态机转换模型，为分布式卫星通信网络提供了一个可供测试验证的平台。经验证，该平台实现了分布式卫星通信网络的基本功能。