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本课题分析了深空通信中的各种链路衰减,提出了提高通信质量新的研究方法,并且根据深空通信的特点分析了适合深空通信的通信协议,为CFDP协议在典型深空探测任务中的应用提供参考。 本文通过理论分析得知深空通信中使得链路衰减的主要原因是通信距离遥远和地球大气对电波传输的影响,仿真分析了通信距离和大气造成的衰减与载波频率的关系,提高载波频率可以减小由于距离巨大对通信质量产生的影响但同时会增大地球大气引起的链路衰减。根据上述特点,利用GEO卫星作为中继将深空通信链路划分为深空段和近地段两段,并且根据两段不同的通信特点采用不同的载波频率以减小整条链路的衰减。另外深空通信的误码率与地面站通信相比较大,而且通信延时巨大,因此为了使数据在深空环境中正确传输,本文将采用CCSDS建议中CFDP协议来传输数据。 本文的根据深空通信中产生链路衰减因素的特点,以GEO卫星为中继将链路划分为深空段和近地段,分别分析两段的链路衰减与载波频率的关系。并且利用仿真,分析在采用中继链路时深空通信下行链路的信噪比、误码率、信道容量等通信指标与两段链路载波频率的关系,解决了深空通信中降低载波频率以减小大气引起的链路衰减但同时会增大由于通信距离长造成的链路衰减的矛盾。根据深空通信误码率大、传输延时长等特点,采用CFDP为通信协议,分析了CFDP的传输机制及传输延时。 本文中由仿真得到的结论说明在深空通信中采用以GEO卫星为中继的链路,根据两段不同的通信环境采用不同的载波频率能够有效的降低链路衰减、提高信噪比、减小误码率等,为中继链路在深空通信中的进一步应用提供了理论基础;CFDP在深空通信中的传输延时的仿真结果反映出在大延迟、高误码率的深空通信中,CFDP的能够正确传输文件,对CFDP的应用有一定的参考价值。