Regisztráció és bejelentkezés

Nagysebességű digitális adatátviteli rendszer tervezése és megvalósítása pikoműhold alkalmazásra

Magyarország első műholdjának, a Masat-1-nek a fejlesztése 2007-ben indult, és 2012 februárjában a sikeres felbocsátás után a műhold megkezdte működését, és már több mint 230 napja kifogástalanul üzemel. Én elsőévesként 2011-ben, rádióamatőr múltamnak köszönhetően kerültem a fejlesztő csapat közelébe, és felajánlást kaptam, hogy az akkor még nem végleges földi állomás befejezésében részt vehessek. A több hónapnyi műhold üzemeltetést követően, amikor bebizonyosodott, hogy nagy valószínűséggel lesz következő műhold, egy nagysebességű digitális ág tervezését és megvalósítását bízták rám.

Míg a Masat-1 egy 10 cm oldalhosszúságú kocka alakú műhold, mely összesen nagyjából 1,2 W bemenő teljesítménnyel üzemel, a következő ennél kétszer, háromszor nagyobb lesz. A Masat-1 esetében az alacsony adatsebesség miatt célszerű volt bevonni a „világ rádióamatőreit” is, így olyan frekvenciasávra és adatsebességre kellett méretezni, hogy egy – rádióamatőr viszonylatban - átlagos rádióval venni lehessen. Így nemcsak a mi állomásunkon dekódolt adatokat használhatjuk, hanem az amatőrök által vett csomagokat is fel tudjuk használni. Ezzel ellentétben a következő műhold már nem lesz ennyire nyílt, a letöltött adatokhoz csak a vezérlő állomásoknak lesz hozzáférése. Ezért, és a jóval nagyobb letöltendő hasznos adatmennyiség miatt is volt szükség az adatletöltési sebesség jelentős növelésére.

A nagyobb sebesség nagyobb sávszélességet is igényel. Mivel a gyakorlatban a relatív sávszélesség számít, ezért a vivőfrekvenciát is növelnünk kellett. Az ITU ajánlásokat is figyelembe véve adódott a 2,4 GHz-es mikrohullámú sáv használata. Mivel a műhold felé csak parancsot küldünk, ott nincs szükség a nagy sebességre, ezért a nagysebességű ág csak egyirányú lesz (műhold - Föld irány: műholdon csak adó, Földi állomáson csak vevő 2,4 GHz-re).

A konkrét feladatom a Földi állomás 2,4 GHz-es vevőágának megtervezése és megvalósítása, amely a mikrohullámú sávból több fokozatban, megfelelő erősítés, sávszélesség és zajtényező mellett egy közelítőleg 40 MHz-es analóg középfrekvenciára kever le, amely után AD átalakítás és számítógépes digitális jelfeldolgozás (demoduláció, hibajavító dekódolás, stb) következik.

szerző

  • Pápay Levente
    villamosmérnöki
    nappali

konzulens

  • Dudás Levente
    egyetemi tanársegéd, Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék

helyezés

Silicon Labs II. helyezett