Объект исследования –  Прием с малых космических аппаратов сигналов с фазовой модуляцией при наличии эффекта Доплера. Цель работы –  Провести анализ влияния доплеровского смещения частоты несущего колебания на помехоустойчивость приема сигналов с фазовой модуляцией в системе связи между малыми космическими аппаратами и наземной станцией. Использовать открытые образовательные ресурсы и программы поиска и анализа информации. Использовать средства автоматизации (автоматизированной) разработки  MATLAB.  Данная работа посвящена исследованию приема фазомодулированных сигналов с эффектом Доплера с малых низкоорбитальных космических аппаратов с заданными параметрами. Рассчитаны и смоделированы значения доплеровского сдвига для малых спутников с заданными параметрами, проанализирована их работа в режиме связи и период нормального приема сигнала во время работы. Продемонстрировано спектральное распространение за счет эффекта Доплера и спектр мощности доплеровского распространения. Рассчитана и смоделирована точность приема BPSK-сигналов при различных значениях доплеровского сдвига и различных скоростях передачи. Также предлагается использовать PLL для тактовой синхронизации и петлю Костаса для фазовой синхронизации для достижения синхронизации принимаемых сигналов и, следовательно, точного приема сигналов с эффектом Доплера.

Object of study is reception from small spacecraft of phase modulated signals in the presence of the Doppler effect The aim is to analyse the influence of Doppler frequency shift of the carrier oscillation on noise immunity of reception of phase modulated signals in the communication system between small spacecraft and ground station. Use open educational resources and information search and analysis programmes. Use MATLAB automation (automated) development tools.  This paper is devoted to the study of reception of phase-modulated signals with Doppler effect from small low-orbiting spacecraft with defined parameters. The Doppler shift values for small satellites with defined parameters are calculated and simulated, and their communication operation and the time period of normal signal reception during operation are analysed. Spectral spreading due to the Doppler effect and the Doppler spreading power spectrum are demonstrated. The signal reception accuracy of BPSK signals at different Doppler shift values and different transmission speeds is calculated and modelled. It is also proposed to use PLL for clock synchronization and Costas loop for phase synchronization to achieve the synchronization of the received signals and hence the accurate reception of signals with Doppler effect.   Terminological peculiarities of the subject area are taken into account and software tools for solving problems are applied. Specialised software and mathematical software is MATLAB.

• Введение
• Глава 1. Расчет и моделирование доплеровского сдвига
  • 1.1. Теоретический расчет эффекта Доплера
    • 1.1.1. Параметры, связанные со спутником
    • 1.1.2. Расчет и моделирование доплеровского сдвига
  • 1.2. Моделирование приема сигнала через MATLAB
• Глава 2. Доплеровское расширение и прием сигналов наземными станциями
  • 2.1. Расчет затухания на краевом уровне антенны
  • 2.2. Наземные приемные станции для спутников
  • 2.3. Спектральное расширение Доплера
    • 2.3.1. Доплеровское расширение и время когерентности
    • 2.3.2. Классический доплеровский спектр мощности и автокорреляционная функция
• Глава 3. Методы приема и синхронизации сигналов
  • 3.1. Прием сигнала в условиях эффекта Доплера
    • 3.1.1. Характеристики сигнала BPSK и принципы модуляции
    • 3.1.2. Алгоритм приема сигнала BPSK
    • 3.1.3. Расчет BER принимаемого сигнала
    • 3.1.4. Изменение вероятности битовой ошибки с эффектом Доплера при различных скоростях передачи
  • 3.2. Методы синхронизации сигналов
    • 3.2.1. Методы и принципы компенсации эффекта Доплера
    • 3.2.2. Контур с фазовая автоподстроика частоты (ФАПЧ) и петля Костаса .
    • 3.2.3. Синхронизация приема сигнала по фазе
    • 3.2.4. Синхронизация приема сигнала по тактам
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• Список использованных источников