立方星通信系统基带架构的批判性综述
信号处理
2022-01-25 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
受新兴空间应用的推动,小型卫星通信近期进入了备受关注的时期。立方星因其较低的开发成本而特别具有吸引力,这使其有望在全球无线通信领域发挥核心作用,并拥有众多应用。此外,低地球轨道上的立方星星座能够满足对全球覆盖、灵活、低成本、高速连接日益增长的需求。然而,这需要创新的解决方案来克服高数据速率、低功耗空间通信所面临的重大挑战。本文对近期立方星通信系统的设计和架构进行了全面且批判性的综述,特别关注其基带架构。我们详细调研了文献,以识别所有基带设计、测试和演示阶段,并准确描述系统架构和通信协议。对所综述系统的可靠性、性能、数据速率和功耗进行了批判性评估,以理解当前立方星系统的局限性,并确定未来的发展方向。结论是,立方星通信系统仍面临许多挑战,即开发满足立方星要求的节能高速调制解调器。尽管如此,仍存在几个有前景的改进方向,例如使用改进的编码算法、使用现场可编程门阵列、多址技术、波束成形、先进天线以及向更高频段过渡。通过提供当前立方星通信系统的具体总结,并批判性地评估其特性、局限性,以及对潜在改进的见解,本综述应有助于立方星开发者开发更高效、更高数据速率的系统。
引用
@article{arxiv.2201.09748,
title = {A Critical Review of Baseband Architectures for CubeSats Communication Systems},
author = {Amr Zeedan and Tamer Khattab},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.09748},
year = {2022}
}