軟件測控應答機的初步研究.pdf

1、微小衛(wèi)星是現(xiàn)代航天技術(shù)中的重要研究領(lǐng)域。編隊飛行微小衛(wèi)星是指多顆微小衛(wèi)星構(gòu)成并保持一定的隊形在軌道上飛行，通過星間互相協(xié)同工作來完成復雜航天任務。對于編隊飛行微小衛(wèi)星來說，測控涉及到兩個方面問題，一是星地間測控定軌，二是編隊內(nèi)衛(wèi)星相對定位。如何在有限的體積及功耗下實現(xiàn)星地測距定軌、星間相對位置測量等功能，是需要考慮的一個重要問題。軟件無線電是解決這個問題的一個有效方案。 軟件無線電是近幾年隨著微電子技術(shù)的進步而迅速發(fā)展起來的新技

2、術(shù)。它是把以往采用以硬件為核心、以特定應用為目的的無線電實現(xiàn)方法過渡到在某一個計算平臺上用軟件來完成無線電任務的設(shè)計思想。 將軟件無線電技術(shù)引入衛(wèi)星測控應答機，通過適當考慮，可將對地統(tǒng)一載波測控體制的應答機和星間偽碼測距應答機的硬件結(jié)構(gòu)做成完全相同，只要改變(重構(gòu))內(nèi)部運行軟件，就可分別實現(xiàn)這兩種功能。因此編隊飛行微小衛(wèi)星只要攜帶一個這樣的測控應答機，運行不同軟件就可在需要時分別實現(xiàn)對地測控應答和星間相對位置測量的功能。本文正是

3、基于以上的分析來展開的，主要工作包括： 1、分析了兩種調(diào)制解調(diào)方式：相位調(diào)制與解調(diào)和BPSK調(diào)制與解調(diào)原理，分析兩者之間的異同點，提出一個通用的硬件平臺。該硬件平臺包括模擬部分和數(shù)字部分。模擬部分由射頻接收和發(fā)射兩部分組成。 2、在信號的接收部分，相干載波的提取占很重要的地位，在信號的發(fā)射部分有載波跟蹤轉(zhuǎn)發(fā)用以測速。在本文中采用嵌套長環(huán)結(jié)構(gòu)，采用載波跟蹤環(huán)和鎖相頻率合成器組成的環(huán)路來進行載波跟蹤和合成，提取出相干載波，與

4、接收到的信號進行下變頻混頻。本文提出了分別針對調(diào)相信號和BPSK數(shù)字調(diào)制信號的下行相干載波提取方案。 3、本文利用到軟件無線電的思想，基帶部分的處理是在軟件部分完成的，包括鎖相環(huán)的環(huán)路濾波器，測距信號的信號分離與轉(zhuǎn)發(fā)等。利用數(shù)字電路來完成基帶部分的工作，可以提高系統(tǒng)的靈活性，對不同的接收信號采用不同的環(huán)路濾波器和基帶相關(guān)器，實現(xiàn)統(tǒng)一平臺不同信號的接收鎖定與解調(diào)。 4、信號調(diào)制采用零中頻調(diào)制方式，可以很大程度的簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)