方 科 刘景元 景新攀

（1.中国电子科技集团公司第十研究所 成都 610036）（2.中国人民解放军61096部队 北京 100094）

1 引言

星地高速数据传输主要通过高速数传接收机对星地间宽带信号进行接收解调与数据处理，实现星地高速数据传输与获取，在遥感、通信等卫星应用中得到广泛应用。然而根据卫星应用的不同领域，各类卫星有不同的轨道高度和动态特性，尤其是低轨卫星由于其在相对低的轨道上绕地球运行，相对于地面站位置有更高的速度以及速度变化特性［1～2］。这种星地相对高速运动的状态（加速度和加加速度）会导致低轨卫星下行信号具有一阶、二阶甚至更高阶的多普勒变化特性，加大了高速数传接收机对卫星信号进行捕获跟踪的难度，甚至造成无法完成同步的问题，这对高速数传接收机提出了更高的动态适应性要求。因此，研究低轨卫星高动态特性（即大频偏及其各阶变化率）对于高速数传的影响分析，对于改进高动态环境下的卫星数传信号载波同步设计、低轨卫星高速数据接收通道的建立至关重要。

2 高动态对高速数传的影响分析

2.1 机理分析

卫星高动态特性主要与卫星和地面站相对运动速度有关，也与卫星的实际轨道高度、地面站位置等物理环境有关［3］。以地面站为第一视角看卫星，最大的正多普勒频移是出现在卫星刚从地平面升起时；最大的负多普勒频移是出现在卫星从地平面消失时。而当卫星过顶，即位于地面站正上方时，高速数传接收机接收信号中带有多普勒动态的一阶加速度和二阶加速度最大。……