發(fā)布時(shí)間：2020-10-17 06:44

　　 衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)傳一體化系統(tǒng)肩負(fù)著衛(wèi)星測(cè)控和衛(wèi)星數(shù)傳的雙重任務(wù),不僅要求系統(tǒng)應(yīng)具備良好的星地測(cè)距精度,而且要求較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。本文從兼顧測(cè)量精度和數(shù)據(jù)傳輸速率的角度出發(fā),以某型衛(wèi)星的研制為背景,以軟件無線電的思想為指導(dǎo),設(shè)計(jì)了衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)傳一體化系統(tǒng)。首先采用AOS(Advanced Orbiting System,高級(jí)在軌系統(tǒng))提供的等時(shí)業(yè)務(wù),合理利用了位流業(yè)務(wù)和插入業(yè)務(wù)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了上下行鏈路數(shù)據(jù)格式。將不同類型不同需求的信息用不同的機(jī)制傳輸,達(dá)到了信道利用率的最大化。其次,改進(jìn)了原有數(shù)字成型濾波器的實(shí)現(xiàn)過程,簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)方法,解決了不同速率的信號(hào)可以使用同一個(gè)成型濾波器的問題。再次,仿真了 Costas環(huán)的載波同步過程,研究了環(huán)路帶寬對(duì)同步性能的影響。然后,用Farrow插值濾波器克服了采樣率和信息速率不成倍數(shù)關(guān)系的難題,將Gardner位定時(shí)的信號(hào)同步方法引入測(cè)控系統(tǒng),分析了高斯噪聲下的環(huán)路噪聲誤差,并推導(dǎo)了對(duì)測(cè)控跟蹤精度的影響。最后,展示了系統(tǒng)基于FPGA平臺(tái)并聯(lián)合射頻上下變頻器和上位機(jī)的測(cè)試結(jié)果,數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)15Mbit/s,在高信噪比下,測(cè)距精度在5cm之內(nèi),測(cè)速精度在5mm/s之內(nèi)。
【學(xué)位單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V556
【部分圖文】：

Ｍ?Ｍ??圖２．］相干測(cè)控原理圖??圖２．１是相干測(cè)控的原理圖，具體過程如下：地面在／。時(shí)刻發(fā)送帶有測(cè)距標(biāo)志即幀??頭的數(shù)據(jù)幀至衛(wèi)星，衛(wèi)星實(shí)時(shí)檢測(cè)來自地面的數(shù)據(jù)，當(dāng)衛(wèi)星收到該幀頭后立即發(fā)送下行??數(shù)據(jù)幀，要求發(fā)送的下行測(cè)距幀測(cè)距標(biāo)志即下行幀頭必須與到達(dá)衛(wèi)星的上行測(cè)距標(biāo)志即??上行幀頭對(duì)齊。當(dāng)?shù)孛娼邮盏较滦袔^后對(duì)上行信號(hào)進(jìn)行采樣，該采樣時(shí)刻記為則??從發(fā)出上行幀頭時(shí)刻至地面收到下行幀頭時(shí)刻的時(shí)延為該時(shí)延即為信號(hào)上??下行傳輸?shù)碾p向時(shí)延，則單向時(shí)延為??Ａ?ＡＴ?ｎ??Ａ／?＝??（２．２）??２??在信號(hào)的傳輸過程中，符號(hào)速率一般固定不變，地面在發(fā)送信號(hào)的同時(shí)會(huì)進(jìn)行計(jì)數(shù)，??

下仃鏈路（地面接收—Ｍ?丨袖頭偵頭Ｉ二??Ｍ?Ｍ??圖２．］相干測(cè)控原理圖??圖２．１是相干測(cè)控的原理圖，具體過程如下：地面在／。時(shí)刻發(fā)送帶有測(cè)距標(biāo)志即幀??頭的數(shù)據(jù)幀至衛(wèi)星，衛(wèi)星實(shí)時(shí)檢測(cè)來自地面的數(shù)據(jù)，當(dāng)衛(wèi)星收到該幀頭后立即發(fā)送下行??數(shù)據(jù)幀，要求發(fā)送的下行測(cè)距幀測(cè)距標(biāo)志即下行幀頭必須與到達(dá)衛(wèi)星的上行測(cè)距標(biāo)志即??上行幀頭對(duì)齊。當(dāng)?shù)孛娼邮盏较滦袔^后對(duì)上行信號(hào)進(jìn)行采樣，該采樣時(shí)刻記為則??從發(fā)出上行幀頭時(shí)刻至地面收到下行幀頭時(shí)刻的時(shí)延為該時(shí)延即為信號(hào)上??下行傳輸?shù)碾p向時(shí)延，則單向時(shí)延為??Ａ?ＡＴ?ｎ??Ａ／?＝??（２．２）??２??在信號(hào)的傳輸過程中，符號(hào)速率一般固定不變，地面在發(fā)送信號(hào)的同時(shí)會(huì)進(jìn)行計(jì)數(shù)，??

碩士專業(yè)學(xué)位論文?衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)傳一體化的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)??傳輸?shù)哪康�。上行傳輸幀中發(fā)送的是測(cè)距信號(hào)，下行傳輸是轉(zhuǎn)發(fā)的測(cè)距信號(hào)和數(shù)據(jù)傳輸??信號(hào)。頻分工作具體的原理框圖如圖２．３（ａ）圖。??（２）時(shí)分工作??時(shí)分工作是合理安排測(cè)距信號(hào)和數(shù)傳信號(hào)發(fā)送時(shí)間，在不會(huì)產(chǎn)生交叉的前提下交替??的發(fā)送測(cè)距信號(hào)和數(shù)傳信號(hào)。其具體原理框圖見圖２．３（ｂ）圖。??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2844438