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Performance Analysis of Uplink Code Division Multiplexing for LEO satellite Constellations Under Nonlinear Power Amplifiers

Visintin, Monica und Schiavone, Riccardo und Garello, Roberto (2024) Performance Analysis of Uplink Code Division Multiplexing for LEO satellite Constellations Under Nonlinear Power Amplifiers. Sensors, 24 (21). Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/s24216879. ISSN 1424-8220.

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977kB

Offizielle URL: https://www.mdpi.com/1424-8220/24/21/6879

Kurzfassung

This paper studies the performance of the communication link between a ground station and the satellites of a LEO constellation, employing code division multiplexing and a non-linear high-power amplifier. The analysis shows that the input power selection at the high-power amplifier of the ground station has a significant impact on overall system performance. The results concerning output power, the challenge of adjusting the back-off with a continuously changing number of satellites, and improved energy efficiency suggest operating in saturation. In this scenario, we can choose to transmit directly the sign of the sum of the signals directed to individual satellites. Analytical exact and simplified results are derived, enabling the estimation of performance as a function of the number of satellites being served when the amplifier operates at saturation. These analytic results are further validated through simulations. A formula to compute the loss across different numbers of satellites is also presented. The performance under saturated amplifier conditions is evaluated, compared, and discussed, providing valuable insights for simplifying the design and operation of satellite uplink communication systems under power amplifier constraints.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/208967/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Performance Analysis of Uplink Code Division Multiplexing for LEO satellite Constellations Under Nonlinear Power Amplifiers
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Visintin, Monicamonica.visintin (at) polito.itNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schiavone, Riccardoriccardo.schiavone (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5089-7499172196371
Garello, RobertoPolitecnico di TorinoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:26 Oktober 2024
Erschienen in:Sensors
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:24
DOI:10.3390/s24216879
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:1424-8220
Status:veröffentlicht
Stichwörter:LEO satellites; ground station; telecommand; CDMA; high-power amplifier
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R - keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - keine Zuordnung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Kommunikation und Navigation > Satellitennetze
Hinterlegt von: Schiavone, Riccardo
Hinterlegt am:21 Nov 2024 12:57
Letzte Änderung:21 Nov 2024 12:57

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