张 展，张晓林，胡建平，张 帅，李 铀，赵 岭

（1北京航空航天大学电子信息工程学院，北京100083；2中国西南电子技术研究所，成都610036）

1 引言

卫星通信系统的任务主要是对卫星工作状态进行监视，根据要求进行飞行控制，并完成高速信息传输。现代卫星对测控通信系统的覆盖率、测量精度、数据传输速率、可靠性等均提出了更高要求[1]。由于现有通信卫星系统容量和传输速率不能满足实时高带宽和传输速率的要求，美国自上世纪90年代末开始了多项转型通信卫星计划，主要有“宽带填隙卫星”（WGS）计划[2～4]、“先进极高频卫星”（AEHF）计划[5，6]、“移动用户目标”系统（MUOS）计划、“先进极地系统”计划和“转型通信卫星技术”（TSAT）计划等。

未来通信卫星将逐步发展为性能全面的大卫星，在数据采集、导航、通信等方面实现高性能、高效率，因此对高速通信系统的要求迫在眉睫。目前传输速率在1Gbps以上的高速数传系统在美国等一些国家中已研制成功，而我国实际使用的通信卫星有公开报道的高速宽带通信系统速率和频谱利用率都还达不到高速数传的要求。

本文在分析卫星高速数传系统的技术需求、应用信道特点以及技术难点的基础上，研究了星地通信带宽受限、功率受限、高动态的高速数据通信技术，针对实际需求，设计了一种基于群集多载波正交频分复用（Orthogonal Frequenay Division Multiplexing，OFDM）技术的卫星高速数传系统。

2 航天测控信道特性

航天测控数传系统面临的对象都具备大动态特性；同时，测控系统还必须对航天器上升、入轨、变轨及着陆等机动飞行状态进行精确测量，这些通过火箭发动机点火和关机完成的动作将使航天器的飞行状态在短时间内发生剧变，速度动态、加速度动态和加加速度动态复合出现。……