CN116849616A - 一种在轨数据的传输方法、系统及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在轨数据的传输方法、系统及设备，应用于在轨航天器，方法包括：获取航天员的生理参数；将所述生理参数转换为数字信号；对所述数字信号进行一级编码处理，得到第一编码结果；对所述第一编码结果进行二级编码处理，得到第二编码结果；根据所述第一编码结果和第二编码结果，得到数据传输帧；将所述数据传输帧通过至少一中继卫星传输至地面接收终端，由所述地面接收终端对所述数据传输帧进行解码后存储。本发明的方案，能够减少数据传输错误和丢失的风险，确保航天员生理参数数据的完整性和准确性。

Description

一种在轨数据的传输方法、系统及设备
技术领域
本发明涉及信号传输技术领域，特别是指一种在轨数据的传输方法、系统及设备。
背景技术
在长期太空任务中，航天员面临许多潜在的健康风险。在轨航天员是生理参数遥测监护，对于确保他们的安全和健康至关重要。
然而，目前的航天员生理参数遥测监护方案存在一些不足之处。首先，现有的监测设备可能存在重量、体积和功耗等方面的限制，航天员需要佩戴或携带这些设备并确保其正常运行，这对航天员的舒适度和行动自由造成一定的影响。其次，航天任务期间产生的大量生理数据需要传输到地面，并进行实时分析和存储。数据安全、准确传输和存储是亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种在轨数据的传输方法、系统及设备，以解决在轨航天员生理参数传输难以保证数据的安全性和完整性的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种在轨数据的传输方法，应用于在轨航天器，包括：
获取航天员的生理参数；
将所述生理参数转换为数字信号；
对所述数字信号进行一级编码处理，得到第一编码结果；
对所述第一编码结果进行二级编码处理，得到第二编码结果；
根据所述第一编码结果和第二编码结果，得到数据传输帧；
将所述数据传输帧通过至少一中继卫星传输至地面接收终端，由所述地面接收终端对所述数据传输帧进行解码后存储。
可选的，获取航天员的生理参数，包括：
通过设置在所述在轨航天器上的数据采集装置，获取航天员的生理参数，所述生理参数包括心电图、心音图、血氧饱和度、体温、血压、脉搏、呼吸频率、骨密度、睡眠质量和肌电图中的至少一种。
可选的，对所述数字信号进行一级编码处理，得到第一编码结果，包括：
利用预设编码器，对所述数字信号进行卷积编码处理，得到第一编码信号，所述预设编码器由k个输入，具有m阶存储的n个输出的线形时序电路实现。
可选的，对所述数字信号进行卷积编码处理，得到第一编码信号，包括：
将所述数字信号分为至少一组数据；
从所述至少一组数据中确定目标数据组，所述目标数据组包括第一数据和第二数据；
将所述第一数据和第二数据与所述预设编码器的当前状态进行异或运算，得到编码器的第一输出；
将所述第一输出以及第一数据作为新的目标数据组，作为所述预设编码器的输入，更新预设编码器的状态，并与更新后的预设编码器的状态进行异或运算，直到至少一组数据全部计算完毕，得到第一编码信号。
可选的，对所述第一编码结果进行二级编码处理，得到第二编码结果，包括：
对所述第一编码结果进行校验编码，得到第二编码信号。
可选的，对所述第一编码结果进行校验编码，得到第二编码信号，包括：
将所述第一编码结果的m位的k个符号校验编码，得到n(＝2^m-1)个符号组成的第二编码信号。
可选的，根据所述第一编码结果和第二编码结果，得到数据传输帧，包括：
将预设同步字、所述第一编码结果和第二编码结果按顺序拼接，得到数据传输帧。
本发明还提供一种在轨数据的传输系统，包括：在轨航天器，所述在轨航天器包括：
获取模块，用于获取航天员的生理参数；
处理模块，用于将所述生理参数转换为数字信号；对所述数字信号进行一级编码处理，得到第一编码结果；对所述第一编码结果进行二级编码处理，得到第二编码结果；根据所述第一编码结果和第二编码结果，得到数据传输帧；
传输模块，用于将所述数据传输帧通过至少一中继卫星传输至地面接收终端，由所述地面接收终端对所述数据传输帧进行解码后存储。
本发明还提供一种计算设备，包括：处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行如上所述的方法。
本发明还提供一种计算机可读取存储介质，存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上所述的方法。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
本发明的上述方案，包括：获取航天员的生理参数；将所述生理参数转换为数字信号；对所述数字信号进行一级编码处理，得到第一编码结果；对所述第一编码结果进行二级编码处理，得到第二编码结果；根据所述第一编码结果和第二编码结果，得到数据传输帧；将所述数据传输帧通过至少一中继卫星传输至地面接收终端，由所述地面接收终端对所述数据传输帧进行解码后存储。本发明的方案，利用卫星通信传输技术，实现了实时的数据传输和监测，能够确保数据的稳定传输，减少数据传输错误和丢失的风险，确保航天员生理参数数据的完整性和准确性，地面的医疗团队可以实时监测和评估航天员的健康状况，并及时做出反馈和决策，以保障在轨航天员的健康和安全。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的在轨数据的传输方法的流程图；
图2是本发明的实施例提供的在轨数据的传输系统的模块图；
图3是本发明的实施例提供的自定义数据帧的结构图；
图4本发明的实施例提供的在轨数据的传输系统的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明的实施例提出一种在轨数据的传输方法，应用于在轨航天器，包括：
步骤11，获取航天员的生理参数；
步骤12，将所述生理参数转换为数字信号；
步骤13，对所述数字信号进行一级编码处理，得到第一编码结果；
步骤14，对所述第一编码结果进行二级编码处理，得到第二编码结果；
步骤15，根据所述第一编码结果和第二编码结果，得到数据传输帧；
步骤16，将所述数据传输帧通过至少一中继卫星传输至地面接收终端，由所述地面接收终端对所述数据传输帧进行解码后存储。
该实施例中，在轨航天器的内部安装有数据采集装置，用于实时监测航天员的生理参数数据；
通过在轨航天器内置的处理器，将生理参数转换为数字信号，并将所述数字信号经过卷积编码和RS校验编码的两次编码，转换为编码信号，同时对编码信号进行加密操作，得到数据传输帧；
在轨航天器将数据传输帧传输至通过卫星通信链路，通过卫星通信链路将数据传输帧实时传输到所述地面接收端；
所述地面接收端对所述数据传输帧进行解密和解码，还原生理参数数据，并对生理参数数据进行实时分析，同时将分析结果进行储存。
在太空环境中，数据传输可能受到干扰、衰减或中断的影响，本实施例将卫星通信技术与长期在轨航天员的生理遥测参数相结合，利用卫星通信传输技术，实现了实时的数据传输和监测，能够确保数据的稳定传输，减少数据传输错误和丢失的风险，确保航天员生理参数数据的完整性和准确性，地面的医疗团队可以实时监测和评估航天员的健康状况，并及时做出反馈和决策，以保障在轨航天员的健康和安全。
本发明的一可选的实施例中，步骤11，获取航天员的生理参数数据，包括：
通过设置在所述在轨航天器上的数据采集装置，获取航天员的生理参数，所述生理参数包括心电图、心音图、血氧饱和度、体温、血压、脉搏、呼吸频率、骨密度、睡眠质量和肌电图中的至少一种。
传统的检测方式，航天员需要佩戴或携带监测设备，且只能监测有限数量的生理参数；本实施例中，在轨航天器的内部安装有数据采集装置，可以同时监测处于航天器内的航天员的心电图、心音图、血氧饱和度、体温、血压、脉搏、呼吸频率、骨密度、睡眠质量和肌电图等多种参数；
通过本实施例的方式，能够使得医疗团队能够全面了解航天员的身体状况，从而更好地评估健康状况并采取相应措施。
本发明的一可选的实施例中，步骤12包括：
在轨航天器中的处理器及模数转换器，将采集到的生理参数，进行量化、编码、处理，将生理参数转换为数字信号。
本发明的一可选的实施例中，步骤13可以包括：
利用卷积编码(2,1,7)进行内码编码，具体步骤如下：
S11、将数字信号按照顺序分为若干组，每组包含两位二进制数。
S12、将编码器初始化，是编码器状态为0。
S13、输入两组数据，G1＝111001和G2＝1011011。
S14、取出第一组输入数据，D1＝11，D2＝11；
异或编码器当前状态0和D1，得到编码器的输出为11，编码后的数据为111。
S16、将编码器的输出和输入数据D1一起作为下一组数据的输入，更新编码器状态为11。
S17、取出第二组输入数据，D1＝10，D2＝11。
异或编码器当前状态为11和D1，得到编码器的输出为01，编码后的数据为011。
S18、将编码器的输出和输入数据D1一起作为下一组数据的输入，更新编码器的状态为01。
S19、在编码器的第二个输出路径上，对应于输入数据组G2的输出端，进行符号反转，即将第二组编码后的数据011进行符号反转得到110。
即，通过卷积编码(2,1,7)对输入数据进行编码，最终得到的编码后的数据为：G1＝111,G2＝110，得到第一编码信号。
其中，在G2路径的输出端进行了符号反转。
生理参数数据可以经过卷积编码处理，以引入冗余位，并增加对信道噪声和干扰的容忍度。利用卷积解码算法可以对接收到的数据进行纠正，提高传输的可靠性。
本发明的一可选的实施例中，步骤14，包括：
利用RS校验编码(255，223)进行外码编码，具体步骤如下：
S21、域生成多项式：F(x)＝x8+x7+x2+x+1，GF(2)；
S22、码生成多项式：GF(28)；
其中，F(x)＝0，GF(2)、GF(28)为有限域的值。
如果接收到的码生成多项式除以域生成多项式的余式不是0，则可知道接收的码字中存在错误；进而，在伽罗瓦域中通过欧几里得算法，经过进一步计算，把得到的结果与消息多项式异或，可以实现所有数据的纠错。
本实施例中，RS校验编码是信道编码中的一种纠错编码方式。一般地，一个(n,k)RS码用于对m位的k个符号编码，构成由n(＝2^m-1)个符号组成的块，这里m≥1。因此RS校验编码通过增加n-k个冗余符号，将K个符号构成的块展成n个符号。
RS码有以下几个参数：
块长度：n(＝2^m-1)个符号；
消息长度：k个符号；
奇偶校验长度：n-k＝e个符号；
最小距离：dmin＝n-k+1个符号；
通过缩短(n,k)RS码的长度可以减少到具有相同符号长度的(n',k')RS码，期中n'和k'分别小于或者等于n和k。
通过所RS校验编码，对数据进行纠错后，得到第二编码数据，能够有效地提高了数据传输的可靠性和完整性。
本实施例中，步骤14，还包括：
将第二编码信号通过采用加密和鉴权机制，对第二编码信号加扰，数据加扰生成多项式：h(x)＝x8+x7+x5+x3+1，可以防止数据被未经授权的访问或篡改。
本实施例中，在卫星通信传输中考虑了数据的安全和稳定性。通过采用加密和鉴权机制，可以确保传输的数据得到保护，防止数据被未经授权的访问或篡改。
本发明的一可选的实施例中，步骤15包括：所述卫星通信链路通过预设传输帧将所述编码信号传输至地面接收端。
本实施例中，卫星通信链路的工作点频为2270MHz；传输体制为PCM-BPSK；传输码型为NRZ-M；信息速率为47.36Kbps。
如图3所示，传输帧结构选用自定义结构(CADU数据结构3)，它由同步字和带有RS校验符的自定义编码传送帧组成。自定义编码传送帧包含自定义传送帧和RS校验符。
其中，各字段定义如下：
同步字：32比特，十六进制表示为1ACFFC1D；
数据域：承载高层数据，长度在特定服务期间为固定值，为(223-34)*4＝189*4字节。
RS校验符：对整个自定义传送帧使用RS编码，其计算范围包括整个数据域，不含同步头。
根据上面选用的帧格式，测控终端接收完一帧输入的PCM码流数据之后，采用47.36Kbps的数据速率，选用交织深度为4，形成189×4字节＝756字节的自定义传送帧，RS(255,223)编码完成之后形成32*4字节的校验位附加在原始数据之后，形成自定义编码传送帧。
本实施例中，帧格式满足CCSDS要求；输出功率为20W≤P≤30W；箭载天线极化方式：全向右旋圆极化。
本发明的一可选的实施例中，步骤16，可以包括：
步骤161，所述地面接收端接收数据传输帧，并对数据传输帧进行解密和解码，得到处理结果数据。
步骤162，所述地面接收端将所述处理结果数据存储到FLASH芯片中，并进行备份。
本实施例中，地面接收端卫星控管中心接收所述卫星通信链路发送的第二编码信号，并对所述第二编码信号进行解密和解码，得到生理参数数据，并发送至地面遥测监护站；
地面遥测监护站对接收到的航天员生理参数数据进行实时分析。通过对数据的实时处理，提取出关键的生理参数信息，进行健康状态评估、异常检测和预警等操作，为航天任务期间的健康管理和安全保障提供及时的参考和决策依据。
本实施例中，为了确保数据的长期保存和备份，地面遥测监护站将接收到的生理参数数据存储到FLASH芯片中。
FLASH芯片作为一种可靠的非易失性存储介质，能够在断电或其他异常情况下仍然保持数据的完整性。通过进行数据备份，即使在数据传输过程中出现意外情况或设备故障，航天员的生理参数数据也能够得到保护和恢复，不擦除的情况下保存时间长达100年。
本实施例中的地面遥测监护站不仅能够实时进行数据分析和监测，还将数据存储到FLASH芯片中进行备份，以确保数据的可靠性和长期保存。这种双重保障措施能够为航天员的健康管理和安全保障提供可靠的数据支持，并为后续数据分析和研究提供重要的数据资源。
如图2所示，本发明的实施例中还提供一种卫星通信的信号传输系统20，包括在轨航天器，所述在轨航天器包括：
获取模块21，用于获取航天员的生理参数；
处理模块22，用于将所述生理参数转换为数字信号；对所述数字信号进行一级编码处理，得到第一编码结果；对所述第一编码结果进行二级编码处理，得到第二编码结果；根据所述第一编码结果和第二编码结果，得到数据传输帧；
传输模块23，用于将所述数据传输帧通过至少一中继卫星传输至地面接收终端，由所述地面接收终端对所述数据传输帧进行解码后存储。
可选的，所述处理模块22，还包括第一处理子模块，包括：
利用预设编码器，对所述数字信号进行卷积编码处理，得到第一编码信号，所述预设编码器由k个输入，具有m阶存储的n个输出的线形时序电路实现。
可选的，所述处理模块22，还包括第二处理子模块，包括：
将所述数字信号分为至少一组数据；
从所述至少一组数据中确定目标数据组，所述目标数据组包括第一数据和第二数据；
将所述第一数据和第二数据与所述预设编码器的当前状态进行异或运算，得到编码器的第一输出；
将所述第一输出以及第一数据作为新的目标数据组，作为所述预设编码器的输入，更新预设编码器的状态，并与更新后的预设编码器的状态进行异或运算，直到至少一组数据全部计算完毕，得到第一编码信号。
可选的，所述处理模块22，还包括第三处理子模块，包括：
对所述第一编码结果进行校验编码，得到第二编码信号；
其中，将所述第一编码结果的m位的k个符号校验编码，得到n(＝2^m-1)个符号组成的第二编码信号。
可选的，所述处理模块22，还包括第四处理子模块，包括：
将预设同步字、所述第一编码结果和第二编码结果按顺序拼接，得到数据传输帧。
需要说明的是，该装置是与上述方法对应的装置，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的实施例中还提供一种计算设备，包括：处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行如上述实施例中所述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的实施例中还提供一种计算机可读取存储介质，存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述实施例中所述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行，某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。
因此，本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此，本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本发明，并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然，所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。还需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
本发明上述实施例所述的在轨数据的传输方法、系统及设备，应用于在轨航天员生理参数的传输，将卫星通信技术与长期在轨航天员的生理遥测参数相结合，利用卫星通信传输技术，实现了实时的数据传输和监测，能够确保数据的稳定传输，减少数据传输错误和丢失的风险，确保航天员生理参数数据的完整性和准确性，地面的医疗团队可以实时监测和评估航天员的健康状况，并及时做出反馈和决策，以保障在轨航天员的健康和安全。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种在轨数据的传输方法，其特征在于，应用于在轨航天器，所述方法包括：
获取航天员的生理参数；
将所述生理参数转换为数字信号；
对所述数字信号进行一级编码处理，得到第一编码结果；
对所述第一编码结果进行二级编码处理，得到第二编码结果；
根据所述第一编码结果和第二编码结果，得到数据传输帧；
将所述数据传输帧通过至少一中继卫星传输至地面接收终端，由所述地面接收终端对所述数据传输帧进行解码后存储。
2.根据权利要求1所述的在轨数据的传输方法，其特征在于，获取航天员的生理参数，包括：
通过设置在所述在轨航天器上的数据采集装置，获取航天员的生理参数，所述生理参数包括心电图、心音图、血氧饱和度、体温、血压、脉搏、呼吸频率、骨密度、睡眠质量和肌电图中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的在轨数据的传输方法，其特征在于，对所述数字信号进行一级编码处理，得到第一编码结果，包括：
利用预设编码器，对所述数字信号进行卷积编码处理，得到第一编码信号，所述预设编码器由k个输入，具有m阶存储的n个输出的线形时序电路实现。
4.根据权利要求3所述的在轨数据的传输方法，其特征在于，对所述数字信号进行卷积编码处理，得到第一编码信号，包括：
将所述数字信号分为至少一组数据；
从所述至少一组数据中确定目标数据组，所述目标数据组包括第一数据和第二数据；
将所述第一数据和第二数据与所述预设编码器的当前状态进行异或运算，得到编码器的第一输出；
将所述第一输出以及第一数据作为新的目标数据组，作为所述预设编码器的输入，更新预设编码器的状态，并与更新后的预设编码器的状态进行异或运算，直到至少一组数据全部计算完毕，得到第一编码信号。
5.根据权利要求1所述的在轨数据的传输方法，其特征在于，对所述第一编码结果进行二级编码处理，得到第二编码结果，包括：
对所述第一编码结果进行校验编码，得到第二编码信号。
6.根据权利要求5所述的在轨数据的传输方法，其特征在于，对所述第一编码结果进行校验编码，得到第二编码信号，包括：
将所述第一编码结果的m位的k个符号校验编码，得到n(＝2^m-1)个符号组成的第二编码信号。
7.根据权利要求1所述的在轨数据的传输方法，其特征在于，根据所述第一编码结果和第二编码结果，得到数据传输帧，包括：
将预设同步字、所述第一编码结果和第二编码结果按顺序拼接，得到数据传输帧。
8.一种在轨数据的传输系统，其特征在于，包括：在轨航天器，所述在轨航天器包括：
获取模块，用于获取航天员的生理参数；
处理模块，用于将所述生理参数转换为数字信号；对所述数字信号进行一级编码处理，得到第一编码结果；对所述第一编码结果进行二级编码处理，得到第二编码结果；根据所述第一编码结果和第二编码结果，得到数据传输帧；
传输模块，用于将所述数据传输帧通过至少一中继卫星传输至地面接收终端，由所述地面接收终端对所述数据传输帧进行解码后存储。
9.一种计算设备，其特征在于，包括：处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读取存储介质，其特征在于，存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5790568A (en) * 1996-01-31 1998-08-04 California Institute Of Technology Spacecraft Reed-Solomon downlink module
CN1917399A (zh) * 2005-08-18 2007-02-21 北京泰美世纪科技有限公司 数字卫星广播系统及信息传输方法、纠错编码系统及方法
CN110247695A (zh) * 2019-05-07 2019-09-17 中国人民解放军32039部队 数据传输方法、装置及卫星天线
CN110974197A (zh) * 2019-12-13 2020-04-10 中国人民解放军63919部队 一种无创血液动力学多参数测量装置
CN111698674A (zh) * 2020-05-22 2020-09-22 北京空间技术研制试验中心 基于中继卫星的运行监视及应急处理系统及设计方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5790568A (en) * 1996-01-31 1998-08-04 California Institute Of Technology Spacecraft Reed-Solomon downlink module
CN1917399A (zh) * 2005-08-18 2007-02-21 北京泰美世纪科技有限公司 数字卫星广播系统及信息传输方法、纠错编码系统及方法
CN110247695A (zh) * 2019-05-07 2019-09-17 中国人民解放军32039部队 数据传输方法、装置及卫星天线
CN110974197A (zh) * 2019-12-13 2020-04-10 中国人民解放军63919部队 一种无创血液动力学多参数测量装置
CN111698674A (zh) * 2020-05-22 2020-09-22 北京空间技术研制试验中心 基于中继卫星的运行监视及应急处理系统及设计方法

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