Technologie příjmu extrémně slabých radiových signálů meziplanetárních sond

Abstract

Náplň práce souvisí s problematikou příjmu velmi slabých radiových signálů, konkrétně se zaměřením na systémy pro přenos nízkorychlostní telemetrie s využitím modulačního schématu nosná-subnosná. V části práce je prezentována energetická bilance typického telemetrického spoje na trase Mars – Země s uvážením přijímacího zařízení, které je potenciálně dostupné v laboratoři experimentálních satelitních spojů na Ústavu radioelektroniky VUT v Brně. Energetická bilance byla spočítaná za účelem ověření teoretické možnosti reálného příjmu uvedených signálů. Hlavní část předkládané práce pak tvoří popis vývoje a testování počítačového modelu nízkorychlostního datového spoje s využitím modulačního schématu nosná-subnosná. Daný model je sestaven za účelem testování vlivů aditivního gaussovského bílého šumu AWGN a fázového šumu PN jednak na chování přijímacího zařízení jako celku, a jednak na chování jednotlivých jeho komponent. Model je sestaven a popsán s důrazem na snadno proveditelnou modifikaci parametrů. Návrh jednotlivých parametrů modelu je v práci podrobně rozebrán. Následně je s pomocí hotového modelu provedena studie vlivu AWGN a PN jak na přenosový systém jako celek, tak na chování některých jeho komponent.The work deals with the problematics of receiving very weak radio signals and it is focused especially on systems for low rate telemetry with carrier-subcarrier modulation. The part of this work is dedicated to calculation the link budget of typicall telemetry data transmission system between the Mars and the Earth in respect of the receiving equipment, which could be developed in the Experimental sattelites laboratory on the Institute of radio electronics BUT. The main part of this work is dedicated to developing and testing the low rate telemetry data transmission system model. The model is developed for the purpose of study the effects of AWGN and phase noise on the whole system and also on its component parts. The model has been developed and described in the way of easy parameters modification. The design for each parameter of the model is described carefully. With the developed model, the study of the effects of AWGN and phase noise on the whole system and also on its component parts has been performed.