立方衛星無線通訊系統開發

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姓名

江仁宏(Jen-Hong Chiang) 查詢紙本館藏

畢業系所

光機電工程研究所

論文名稱

立方衛星無線通訊系統開發
(Development of the CubeSat RF Communications Systems)

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摘要(中)

本文以實現立方衛星無線通訊系統為目標，參考文獻中立方衛
星之無線電模組規格，使用UHF 433MHz 作為主要通訊頻率，並將
整體系統模組化。
文中透過系統規格，設計自動封包解包資料的無線電系統，設
定命令的通訊協定。規劃硬體配置、功能方塊、狀態機械圖並且實
際具體實現。
最後進行本系統性能測試，驗證系統功能，也測試通訊能力，
並從其中討論缺點改善方式。

摘要(英)

In this paper, in order to achieve CubeSat RF communication
system as the goal. The CubeSat RF module specifications as the
references. Using UHF 433MHz frequency as the primary
communications and overall system modularity.
This paper through the system specifications. Design RF system
automatically packet and unpacks the data. Design the command
protocol. Planning hardware configuration, function block diagram,
state machine and actual implementation the system.
Finally, the system performance test. Verify that the system
functions. Also tested communications capabilities. And from which to
discuss ways to improve the shortcomings.

關鍵字(中)

★ 立方衛星

關鍵字(英)

論文目次

中文摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究構想 4
1.4 論文章節 5
第二章理論基礎 6
2.1 電波特性 6
2.1.1 傳播路徑[9] 6
2.1.2 頻率與波長 8
2.2 調變技術 13
2.2.1 FSK數位調變介紹[12] 14
2.2.2 MSK數位調變介紹 16
2.3 無線電模型 17
2.3.1 通道容量 17
2.3.2 天線原理 20
2.3.3 路徑衰減估算 22
第三章通訊系統設計 24
3.1 系統需求及周邊環境 24
3.2 系統功能方塊 27
3.2.1 整體系統規劃 27
3.2.2 系統功能方塊 28
3.3 系統狀態機 30
3.4 具體實現 37
3.4.1 電路實現 38
第四章實驗數據與討論 40
4.1 實驗設計 40
4.1.1 實驗目的 40
4.1.2 實驗設置： 40
4.1.3 實驗步驟 42
4.2 實驗數據與分析 43
4.2.1 實驗數據 43
4.2.2 實驗分析 46
第五章結論 47
第六章參考文獻 48

參考文獻

[1] "CubeSat Design Specification Rev. 12". California State Polytechnic University. Retrieved 2010-10-16.
[2] "Small Satellites: Past, Present, and Future". Henry Helvajian and Siegfried W. Janson Editors 2008.
[3] "Cubist Movement". Space News. 2012-08-13. p. 30.
[4] Survey of worldwide pico- and nanosatellite missions, distributions
[5] CubeSat Torrent : Torrent like distributed communications for CubeSat satellite clusters
[6] cosmic x-ray background nanosat pre-flight
[7] The Cosmic X-Ray Background NanoSatellite : An Improved Measurement of the Diffuse X-Ray Background
[8] 衛星能多小— 皮米及奈米衛星 – 國內學術電子期刊系統
[9] 無線電波傳播方式與各頻段的利用：取自
http://goego.com.tw/goword/mhz/index.htm
[10] 中華民國頻率分配圖 FREQUENCY ALLOCATION OF REPUBLIC OF CHINA 網址：
http://freqdbo.ncc.gov.tw/upload/FILESAVE/080724081215.pdf

[11] Wiki Radio spectrum 網址：
http://en.wikipedia.org/wiki/Radio_spectrum#IEEE_US
[12] Bob Watson , FSK: Signals and Demodulation , 取自
http://www.wj.com/documents/Tech_Notes_Archived/FSK_signals_demod.pdf
[13] Scott Hudson, “RF Engineering for Telecommunication”, Washington State University, 2003
[14] Matthew Loy, Iboun Sylla, “ISM-Band and Short Range Device Antenna”, Texas Instruments, 2005

指導教授

黃衍任

審核日期

2014-7-17

推文