通信与链路体制设计文档

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负责人：@马志伟(BG7ZDQ)@机蓝蓝(BI4PYM)
链接文献：暂无

一、业余无线电转发器

1.模式与带宽

• 转发器模式：NFM
• 转发器带宽：12.5kHz

2.控制方式

• 转发器启动：CTCSS 74.4Hz (2s) / 上行指令控制
• 转发器亚音：CTCSS 67.0Hz

3.与遥测的复用方式

频分复用，数字与模拟使用不同频率，具体以协调结果为准

二、遥测与遥控

风信子测控及数传链路计划了三种模式：

1. 测试模式：主要尝试扩频通信在LEO链路中的表现，制式为LoRa 1200bps，有效速率约1Kbps；
2. 常规模式：用来传输遥测等基本信息，制式为GMSK 4800bps，按照CCSDS建议使用RS+卷积的级联码，有效速率约2000bps；
3. 高速模式：用来传输图像、文件等数据，制式为GMSK 9600bps，仅使用RS码，有效速率约6500bps。

RF功率分级

• 低档：17dBm，仅在安全模式使用；
• 中档：23dBm，作为常规模式使用；
• 高档：27dBm，在开展活动时使用。

1.调制模式与速率（物理层）

注：实验下行链路复用LoRa 1200bd制式

2.FSK 模式前导码（数据链路层）

• 上行链路：0x55，长度 = 16 byte
• 下行链路：0x55，长度 = 8 byte

3.ASM 附加帧同步码（数据链路层）

CCSDS 标准 ASM：0x1ACFFC1D
卷积后：0x56 C4 D0 6B DA A4 31 FE

4.常规下行链路数据帧结构（数据链路层）

A.参考标准

TM SYNCHRONIZATION AND CHANNEL CODING (CCSDS 131.0-B)

B.链路用途

传输卫星基本遥测、应答、验证等常规基本信息

C.数据帧长度

定长模式，每帧长度为 255 字节，不足 255 字节的数据帧以 0xC0 填充

D.帧组成结构

传输帧主头 (10byte) + 数据载荷 (213byte) + FEC (32byte)

E.传输帧主头定义

F.数据载荷

详见 9. 数据定义 章节

G.FEC

详见 10. 加扰与信道纠错编码 章节 B.信道纠错编码 小节

5.高速下行链路数据帧结构（数据链路层）

待补充

6.实验下行链路数据帧结构（数据链路层）

待补充

7.常规上行链路数据帧结构（数据链路层）

待补充

8.实验上行链路数据帧结构（数据链路层）

待补充

9.数据定义（表示层）

等待制定。

10.加扰与信道纠错编码

A.加扰

加扰过程在RS编码之后，卷积码之前进行，采用CCSDS标准扰码：

• 初始状态：0xFF
• 扰码器输入域：Transfer Frame主标头之后

B.信道纠错编码

• 下行链路使用 CCSDS 标准级联码：
  • 内码：卷积码 (K=7, r=1/2, G2反转)
  • 外码：里德-所罗门码 (255, 223)
• 链路利用率：40.65%
• 有效链路速率：1966.15bps

C.总体流程

https://doc.weixin.qq.com/flowchart-addon

11.上行链路及安全性

待定，参考CCSDS SDLS（空间数据链路安全协议）

1. CCSDS 352.0-B-2 CCSDS 加密算法
2. CCSDS 355.0-B-2 空间数据链路安全协议
3. CCSDS 355.1-B-1 空间数据链路安全协议 - 扩展
4. CCSDS 356.0-B-1 网络层安全适配配置文件
5. CCSDS 357.0-B-1 CCSDS 身份验证凭证

三、图像传输

• 计划传输模式：SSDV（慢速扫描数字视频）
• SSDV 数据帧：帧格式同 SSDV 协议所规定的相同，在信道编码等方面同遥测数据。