面向自由空间光通信的CubeSat: 数据通信与精细波束跟踪联合方案
信号处理
2024-06-28 v1 信息论
math.IT
摘要
将CubeSat与自由空间光（FSO）链路集成，加速了高吞吐量、低地球轨道通信系统的重要进展。然而，CubeSat面临尺寸、重量和功耗（SWaP）限制，以及振动导致光束到达角（AoA）波动等挑战。这些实际挑战使得建立CubeSat辅助FSO链路复杂化。为缓解AoA波动，我们扩大接收端的场合范围，并利用接收端的雪崩光电二极管阵列跟踪聚焦光斑位置。初始时，我们对传输器与探测器阵列之间的光学信道进行建模。此外，为降低最大似然序列检测的计算负担（由于SWaP限制在CubeSat上不可行），我们提出一种基于广义似然比检验（GLRT）准则的亚最优盲序列数据检测方法。我们还利用等增益合成（EGC）和最大比合成（MRC）等组合方法进行数据检测，将其性能与GLRT-based方法进行基准测试。数值结果表明，所提出的低复杂度GLRT-based方法优于组合方法，接近理想接收器的性能。
引用
@article{arxiv.2406.18598,
title = {CubeSat-Enabled Free-Space Optics: Joint Data Communication and Fine Beam Tracking},
author = {Hossein Safi and Mohammad Taghi Dabiri and Julian Cheng and Iman Tavakkolnia and Harald Haas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.18598},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 7 figures