【摘要】：隨著近代航天技術(shù)的大力發(fā)展,人造衛(wèi)星的研發(fā)也向小型化目標(biāo)邁進(jìn),同時(shí)對(duì)與之配套使用的星地測(cè)控與數(shù)傳技術(shù)要求也日益嚴(yán)苛。目前我國(guó)主流的星地測(cè)控與數(shù)傳方式為擴(kuò)頻通信和統(tǒng)一載波通信,其技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟,功能優(yōu)越且性能穩(wěn)定。但由于測(cè)控應(yīng)答機(jī)與數(shù)傳機(jī)獨(dú)立分離工作,設(shè)備造價(jià)昂貴且占用過多星上資源。本論文以某航天研究所實(shí)際項(xiàng)目為支撐,首先設(shè)計(jì)了混合模式下的星地測(cè)控通信方式,其核心思想是在同一數(shù)字系統(tǒng)中集成多種通信體制,并利用軟件控制進(jìn)行自由切換,實(shí)現(xiàn)測(cè)控與數(shù)傳功能的融合,以滿足不同通信場(chǎng)景需求。接著對(duì)混合通信模式下的發(fā)射端與接收端進(jìn)行構(gòu)建,設(shè)計(jì)了各信號(hào)處理模塊以及上下行測(cè)量信號(hào)幀結(jié)構(gòu)。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)大多普勒動(dòng)態(tài)下的信號(hào)捕獲與跟蹤,涉及技術(shù)包括一種頻域并行捕獲技術(shù)、DLL環(huán)路偽碼跟蹤技術(shù)和雙環(huán)路載波跟蹤技術(shù),并對(duì)各處理模塊性能進(jìn)行了仿真與分析。最終在基于FPGA的數(shù)字平臺(tái)上進(jìn)行總體功能實(shí)現(xiàn),給出了測(cè)試結(jié)果與分析。研究結(jié)果表明,依托現(xiàn)代軟件無線電設(shè)計(jì)技術(shù)所提出的多模式一體化測(cè)控方案,改進(jìn)了傳統(tǒng)星地測(cè)控與數(shù)傳分離的工作方式,且在大多普勒動(dòng)態(tài)環(huán)境下性能優(yōu)良,因此更加適用于微小型衛(wèi)星工作環(huán)境。
【圖文】：

２．ｉ邋ｒ展頻譜通信體制逡逑２．１．１擴(kuò)灥信原理逡逑在國(guó)內(nèi)，擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，其系統(tǒng)框圖如下圖２．１所示。假設(shè)信源逡逑發(fā)出的基帶信號(hào)帶寬為Ｂ１，利用擴(kuò)頻偽碼對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，輸出的己擴(kuò)信號(hào)頻譜逡逑帶寬為Ｂ２，則此時(shí)Ｂ２遠(yuǎn)大于Ｂ１，拓寬的頻譜使得信號(hào)的功率譜密度極低。己擴(kuò)信號(hào)逡逑在經(jīng)過后續(xù)的數(shù)字調(diào)制步驟，常用的數(shù)字調(diào)制方式有二進(jìn)制相移鍵控（Ｂｉｎａｒｙ邋Ｐｈａｓｅ－Ｓｈｉｆｔ逡逑Ｋｅｙｉｎｇ，邋ＢＰＳＫ）、正交相移鍵控（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅ－ＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ，ＱＰＳＫ）等，調(diào)制完成逡逑的數(shù)據(jù)交給后續(xù)發(fā)射設(shè)備進(jìn)行傳輸。對(duì)于系統(tǒng)的接收端，當(dāng)成功捕捉并跟蹤上擴(kuò)頻信號(hào)逡逑后，利用接收端恢復(fù)出的與發(fā)射端一致的偽隨機(jī)碼和載波信息，，對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)處逡逑理，目的是將擴(kuò)頻信號(hào)恢復(fù)成原始基帶信號(hào)。接著再利用對(duì)應(yīng)的解調(diào)手段，從基帶信號(hào)逡逑中獲得所需的原始數(shù)字信號(hào)

Ｔ邐＼邋Ｔ邋）逡逑下圖３．４是在不同滾降因子下仿出的升余弦脈沖時(shí)域特性曲線圖。逡逑升余弦脈沖時(shí)域波形逡逑卜邋——３＝０逡逑邐ａ＝０．５逡逑０８邋廠邐一＾邐１邐ａ＝１邐＿逡逑０．６＇邋邐邋—邋邐邋？邋－逡逑０．４？邐邐邋——邐”逡逑＼ｍ逡逑＆邋０．２－——邋——－邋邐逡逑Ａ邋Ａ邋Ｉ邋Ａ逡逑°＇、ｙ邋＼Ｊ邐廣、，逡逑－０．２邐邐邐邋－——■．邋＾邋－…邋邐逡逑＿0邋４＾．邐？－邐ｒ－邐：邐：邐？－邐Ｅ邐：邐：邐ｒ邐邐逡逑－１０邐－８邐－６邐－４邐－２邐０邐２邐４邐６邐８邐１０逡逑歸一化時(shí)間（ｔ／Ｔ）逡逑圖３．４不同之下升余弦脈沖幅頻特性曲線逡逑接收端的匹配濾波器一般與發(fā)射端的成型濾波器具有相同設(shè)計(jì)，這樣可以有效的抑逡逑制噪聲，減少串?dāng)_［２５］。兩者的形式為：逡逑Ｘ（，ｆ）邋＝邋＼Ｈ（ｆｔ邋＝邋Ｈ｛ｆ）Ｈ＼ｆ）邋＝邋ＨＴ邋（／）邋Ｈｒ邋（／）邐（３．５）逡逑式中，／／ｒ（／）是成形濾波器的頻響特性，N希ǎ┪ヅ瀆瞬ㄆ韉鈉迪焯匭裕秸呦嗤楨義霞�，詽}哄義希齲裕ǎ媯╁澹藉澹齲唬ǎ媯╁澹藉澹蓿兀媯苠危ǎ常叮╁義掀渲

本文編號(hào)：2625172