基于射頻一體化芯片的測(cè)控應(yīng)答機(jī)模擬地面站關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-11-11 22:02
衛(wèi)星測(cè)控地面站配合星上應(yīng)答機(jī),實(shí)現(xiàn)測(cè)距及遙控遙測(cè)功能。國(guó)內(nèi)外有采用法國(guó)的Cortex設(shè)備作為地面站設(shè)備,它可以從射頻輸入,直接輸出基帶數(shù)據(jù),解調(diào)靈敏度接近理論門(mén)限。但是它是針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試的,不能根據(jù)用戶(hù)不同的需求而隨意開(kāi)發(fā)檢測(cè)模塊;我們以往型號(hào)任務(wù)所采用的另一種模擬地面站系統(tǒng)是基于NI的PXI系統(tǒng),其地檢設(shè)備模塊多,架構(gòu)復(fù)雜,開(kāi)發(fā)難度大。因此研制一套開(kāi)發(fā)難度小、架構(gòu)簡(jiǎn)單,可分模塊進(jìn)行測(cè)試的模擬地面站系統(tǒng)對(duì)測(cè)控應(yīng)答機(jī)的檢測(cè)有著現(xiàn)實(shí)意義。本文介紹了一種新的模擬地面站架構(gòu),由“FPGA平臺(tái)+射頻一體化芯片”構(gòu)成下位機(jī)系統(tǒng),與負(fù)責(zé)人機(jī)界面的PC機(jī)協(xié)同實(shí)現(xiàn)模擬地面站的整體功能。主要研究?jī)?nèi)容如下:第一、調(diào)研了國(guó)內(nèi)外模擬地面站所用設(shè)備的情況,分析了各自的優(yōu)勢(shì)與不足。第二、依據(jù)型號(hào)任務(wù)提出的模擬地面站技術(shù)指標(biāo),搭建了硬件架構(gòu)簡(jiǎn)單、軟件功能豐富的模擬地面站系統(tǒng),完成了用于檢測(cè)遙控譯碼單元的可設(shè)置誤碼的遙控?cái)?shù)據(jù)包,完成了用于檢測(cè)USB測(cè)控應(yīng)答機(jī)的遙控信號(hào)、精準(zhǔn)頻率的側(cè)音信號(hào)、上行掃頻信號(hào);下行信號(hào)的解調(diào)部分在MATLAB平臺(tái)上進(jìn)行了主載波跟蹤、副載波解調(diào)、位同步以及側(cè)音跟蹤與比相的simulink仿...
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外地面站的建設(shè)情況
1.2.1 國(guó)外地面站的建設(shè)情況
1.2.2 國(guó)內(nèi)地面站的建設(shè)情況
1.3 國(guó)內(nèi)外模擬地面站研究現(xiàn)狀
1.3.1 模擬地面站進(jìn)口設(shè)備的研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)內(nèi)模擬地面站設(shè)備的研究現(xiàn)狀
1.4 模擬地面站設(shè)備存在的問(wèn)題和差距分析
1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.1 模擬地面站的主要技術(shù)指標(biāo)
2.1.1 測(cè)距信號(hào)
2.1.2 掃頻信號(hào)
2.1.3 遙控信號(hào)
2.1.4 遙測(cè)信號(hào)解調(diào)
2.2 分包遙控?cái)?shù)據(jù)格式
2.2.1 遙控包格式
2.2.2 遙控段格式
2.2.3 遙控傳送幀格式
2.2.4 加解擾處理
2.3 模擬地面站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案
2.3.1 系統(tǒng)組成
2.3.2 軟件實(shí)現(xiàn)平臺(tái)選擇
2.4 本章小結(jié)
第3章 分包遙控?cái)?shù)據(jù)的生成
3.1 具有一定誤碼率遙控幀的實(shí)現(xiàn)
3.1.1 線性同余法(LCG)
3.1.2 VisualC++中偽隨機(jī)數(shù)生成機(jī)制
3.2 幀CRC校驗(yàn)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
3.3 加擾的原理與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
3.4 本章小結(jié)
第4章 上行信號(hào)的調(diào)制
4.1 測(cè)距信號(hào)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
4.1.1 測(cè)距信號(hào)的原理
4.1.2 測(cè)距信號(hào)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.2 遙控信號(hào)的原理與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
4.2.1 BPSK調(diào)制原理
4.2.2 PM(調(diào)相)調(diào)制原理
4.2.3 BPSK-PM調(diào)制原理
4.2.4 遙控信號(hào)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.3 掃頻信號(hào)的原理與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
4.4 本章小結(jié)
第5章 下行信號(hào)的解調(diào)
5.1 主載波跟蹤
5.2 遙測(cè)解調(diào)
5.2.1 遙測(cè)解調(diào)方案設(shè)計(jì)
5.2.1.1 位同步設(shè)計(jì)
5.2.1.2 副載波同步設(shè)計(jì)
5.2.2 遙測(cè)解調(diào)設(shè)計(jì)的simulink仿真模型
5.3 側(cè)音跟蹤與比相
5.4 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測(cè)試與驗(yàn)證
6.1 生成分包遙控?cái)?shù)據(jù)的測(cè)試與驗(yàn)證
6.2 上行調(diào)制信號(hào)的測(cè)試與驗(yàn)證
6.3 下行信號(hào)解調(diào)的測(cè)試與驗(yàn)證
6.3.1 下行信號(hào)仿真源設(shè)計(jì)
6.3.2 主載波跟蹤的測(cè)試與驗(yàn)證
6.3.3 遙測(cè)解調(diào)的測(cè)試與驗(yàn)證
6.3.4 側(cè)音跟蹤與比相的測(cè)試與驗(yàn)證
6.4 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)字基帶信號(hào)的加擾解擾電路的設(shè)計(jì)[J]. 張非凡. 科技風(fēng). 2017(23)
[2]“太陽(yáng)風(fēng)-磁層相互作用全景成像”衛(wèi)星任務(wù)概況[J]. 王赤,李自杰,孫天然,劉子謙,劉佳,吳瓊,鄭建華,李靖. 國(guó)際太空. 2017(08)
[3]淺析C++語(yǔ)言中的隨機(jī)數(shù)的應(yīng)用[J]. 孫靈杰,趙曉東,方歡. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2017(08)
[4]基于參數(shù)估計(jì)的BPSK/PM遙測(cè)異常信號(hào)識(shí)別方法研究[J]. 賈振華,許曉冬,張閣,吳志強(qiáng),朱曉輝. 航天器工程. 2016(06)
[5]Spartan-6系列FPGA的配置方法研究[J]. 石梅林,趙月琴. 電子科學(xué)技術(shù). 2016(05)
[6]基于FPGA的DDS信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 崔永俊,王晉偉,賈磊,楊兵. 電子器件. 2016(02)
[7]Java環(huán)境下各種分布隨機(jī)數(shù)的生成研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄭若鹢. 菏澤學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(05)
[8]FPGA器件設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 徐思燕. 通訊世界. 2015(19)
[9]基于FPGA的CRC校驗(yàn)算法的實(shí)現(xiàn)[J]. 張焱,任勇峰,齊蕾,姚宗. 電子器件. 2015(01)
[10]基于Simulink的m序列仿真分析[J]. 劉亞娟. 長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版). 2014(22)
碩士論文
[1]符合CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的遙測(cè)采編和遙控譯碼單元[D]. 王博.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心) 2017
[2]基于FPGA的掃頻信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李平.云南大學(xué) 2014
[3]基于GSM信號(hào)的外輻射源雷達(dá)信號(hào)處理研究[D]. 李巖松.電子科技大學(xué) 2014
[4]正交混頻及數(shù)字解調(diào)的激光測(cè)距系統(tǒng)研究[D]. 閆磊.中北大學(xué) 2013
[5]衛(wèi)星測(cè)距的關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳維超.電子科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3705824
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外地面站的建設(shè)情況
1.2.1 國(guó)外地面站的建設(shè)情況
1.2.2 國(guó)內(nèi)地面站的建設(shè)情況
1.3 國(guó)內(nèi)外模擬地面站研究現(xiàn)狀
1.3.1 模擬地面站進(jìn)口設(shè)備的研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)內(nèi)模擬地面站設(shè)備的研究現(xiàn)狀
1.4 模擬地面站設(shè)備存在的問(wèn)題和差距分析
1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.1 模擬地面站的主要技術(shù)指標(biāo)
2.1.1 測(cè)距信號(hào)
2.1.2 掃頻信號(hào)
2.1.3 遙控信號(hào)
2.1.4 遙測(cè)信號(hào)解調(diào)
2.2 分包遙控?cái)?shù)據(jù)格式
2.2.1 遙控包格式
2.2.2 遙控段格式
2.2.3 遙控傳送幀格式
2.2.4 加解擾處理
2.3 模擬地面站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案
2.3.1 系統(tǒng)組成
2.3.2 軟件實(shí)現(xiàn)平臺(tái)選擇
2.4 本章小結(jié)
第3章 分包遙控?cái)?shù)據(jù)的生成
3.1 具有一定誤碼率遙控幀的實(shí)現(xiàn)
3.1.1 線性同余法(LCG)
3.1.2 VisualC++中偽隨機(jī)數(shù)生成機(jī)制
3.2 幀CRC校驗(yàn)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
3.3 加擾的原理與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
3.4 本章小結(jié)
第4章 上行信號(hào)的調(diào)制
4.1 測(cè)距信號(hào)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
4.1.1 測(cè)距信號(hào)的原理
4.1.2 測(cè)距信號(hào)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.2 遙控信號(hào)的原理與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
4.2.1 BPSK調(diào)制原理
4.2.2 PM(調(diào)相)調(diào)制原理
4.2.3 BPSK-PM調(diào)制原理
4.2.4 遙控信號(hào)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.3 掃頻信號(hào)的原理與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
4.4 本章小結(jié)
第5章 下行信號(hào)的解調(diào)
5.1 主載波跟蹤
5.2 遙測(cè)解調(diào)
5.2.1 遙測(cè)解調(diào)方案設(shè)計(jì)
5.2.1.1 位同步設(shè)計(jì)
5.2.1.2 副載波同步設(shè)計(jì)
5.2.2 遙測(cè)解調(diào)設(shè)計(jì)的simulink仿真模型
5.3 側(cè)音跟蹤與比相
5.4 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測(cè)試與驗(yàn)證
6.1 生成分包遙控?cái)?shù)據(jù)的測(cè)試與驗(yàn)證
6.2 上行調(diào)制信號(hào)的測(cè)試與驗(yàn)證
6.3 下行信號(hào)解調(diào)的測(cè)試與驗(yàn)證
6.3.1 下行信號(hào)仿真源設(shè)計(jì)
6.3.2 主載波跟蹤的測(cè)試與驗(yàn)證
6.3.3 遙測(cè)解調(diào)的測(cè)試與驗(yàn)證
6.3.4 側(cè)音跟蹤與比相的測(cè)試與驗(yàn)證
6.4 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)字基帶信號(hào)的加擾解擾電路的設(shè)計(jì)[J]. 張非凡. 科技風(fēng). 2017(23)
[2]“太陽(yáng)風(fēng)-磁層相互作用全景成像”衛(wèi)星任務(wù)概況[J]. 王赤,李自杰,孫天然,劉子謙,劉佳,吳瓊,鄭建華,李靖. 國(guó)際太空. 2017(08)
[3]淺析C++語(yǔ)言中的隨機(jī)數(shù)的應(yīng)用[J]. 孫靈杰,趙曉東,方歡. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2017(08)
[4]基于參數(shù)估計(jì)的BPSK/PM遙測(cè)異常信號(hào)識(shí)別方法研究[J]. 賈振華,許曉冬,張閣,吳志強(qiáng),朱曉輝. 航天器工程. 2016(06)
[5]Spartan-6系列FPGA的配置方法研究[J]. 石梅林,趙月琴. 電子科學(xué)技術(shù). 2016(05)
[6]基于FPGA的DDS信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 崔永俊,王晉偉,賈磊,楊兵. 電子器件. 2016(02)
[7]Java環(huán)境下各種分布隨機(jī)數(shù)的生成研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄭若鹢. 菏澤學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(05)
[8]FPGA器件設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 徐思燕. 通訊世界. 2015(19)
[9]基于FPGA的CRC校驗(yàn)算法的實(shí)現(xiàn)[J]. 張焱,任勇峰,齊蕾,姚宗. 電子器件. 2015(01)
[10]基于Simulink的m序列仿真分析[J]. 劉亞娟. 長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版). 2014(22)
碩士論文
[1]符合CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的遙測(cè)采編和遙控譯碼單元[D]. 王博.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心) 2017
[2]基于FPGA的掃頻信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李平.云南大學(xué) 2014
[3]基于GSM信號(hào)的外輻射源雷達(dá)信號(hào)處理研究[D]. 李巖松.電子科技大學(xué) 2014
[4]正交混頻及數(shù)字解調(diào)的激光測(cè)距系統(tǒng)研究[D]. 閆磊.中北大學(xué) 2013
[5]衛(wèi)星測(cè)距的關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳維超.電子科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3705824
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