微小衛(wèi)星綜合電子平臺是衛(wèi)星最核心的模塊,不僅保障衛(wèi)星最基本的功能運轉,同時兼顧各個模塊之間的信息傳輸與共享。作為綜合電子平臺最前端的收發(fā)設備,星務信息收發(fā)系統(tǒng)主要實現(xiàn)上行遙控數(shù)據(jù)及下行遙測數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送,其中遙控數(shù)據(jù)由地面工作站發(fā)送,遙測數(shù)據(jù)來自綜合電子平臺其他模塊如姿軌控、熱控、安全管理、衛(wèi)星導航等。傳統(tǒng)星務信息收發(fā)系統(tǒng)通常采用一體化設計,即采用全定制電路結構,其中數(shù)據(jù)信號處理模塊和射頻模塊一體化,該設計導致系統(tǒng)升級、功能擴展可能需要頻繁更換硬件來作為支持,加大了研發(fā)和維護成本,并且傳統(tǒng)設計需要針對不同衛(wèi)星通信場景設計大量不同類型的濾波器、混頻器等復雜器件,任務量繁重。本文針對傳統(tǒng)設計中存在的問題,在設計方案上采用Xilinx公司的ML605開發(fā)平臺進行基帶信號處理,利用FPGA可編程的特點解決傳統(tǒng)收發(fā)器升級維護可能需要更換硬件設備的弊端,射頻模塊設計選用ADI公司AD9361作為主芯片避免信號處理過程中大量濾波器的設計,外圍電路包括模擬信號接口、FMC接口模塊、時鐘輸入模塊以及電源和電源監(jiān)測模塊,最后完成了射頻模塊整體PCB板設計與制作。本文軟件設計包括差分編解碼模塊、QPSK調... 

【文章來源】：鄭州大學河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內容及論文結構
2 星務信息收發(fā)系統(tǒng)原理
    2.1 微小衛(wèi)星綜合電子平臺定義
    2.2 微小衛(wèi)星綜合電子平臺體系
        2.2.1 開放式模塊化體系
        2.2.2 微小衛(wèi)星綜合電子平臺模塊功能
    2.3 星務信息收發(fā)系統(tǒng)結構原理
        2.3.1 設計指標
        2.3.2 設計創(chuàng)新點
        2.3.3 系統(tǒng)設計
    2.4 本章小結
3 星務信息收發(fā)系統(tǒng)硬件平臺設計
    3.1 星務信息收發(fā)系統(tǒng)總體設計
    3.2 FPGA基帶模塊
    3.3 射頻模塊
        3.3.1 AD9361 芯片原理
        3.3.2 AD9361 模塊
        3.3.3 信號接口模塊
        3.3.4 電源及電源監(jiān)測模塊
    3.4 PCB電路板設計
        3.4.1 封裝設計和布局布線
        3.4.2 PCB版圖設計與制作
    3.5 本章小結
4 星務信息收發(fā)系統(tǒng)軟件設計
    4.1 軟件設計流程與開發(fā)環(huán)境
    4.2 差分編解碼模塊
        4.2.1 差分編碼
        4.2.2 差分解碼
    4.3 QPSK信號調制模塊
    4.4 DQPSK解調模塊
    4.5 本章小結
5 星務信息收發(fā)系統(tǒng)硬件平臺調試與分析
    5.1 AD9361 寄存器配置
        5.1.1 AD9361 寄存器說明
        5.1.2 AD9361 寄存器配置時序
    5.2 AD9361和FPGA接口時序
    5.3 射頻模塊靜電測試
    5.4 射頻模塊電源測試
    5.5 星務信息收發(fā)系統(tǒng)發(fā)射性能測試
    5.6 星務信息收發(fā)系統(tǒng)接收性能測試
    5.7 本章小結
6 總結與展望
    6.1 研究總結
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表學術論文及參與的項目



本文編號：3200442