軟件測(cè)控應(yīng)答機(jī)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(duì)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(duì)形在軌道上飛行，通過(guò)星間互相協(xié)同工作來(lái)完成復(fù)雜航天任務(wù)。對(duì)于編隊(duì)飛行微小衛(wèi)星來(lái)說(shuō)，測(cè)控涉及到兩個(gè)方面問題，一是星地間測(cè)控定軌，二是編隊(duì)內(nèi)衛(wèi)星相對(duì)定位。如何在有限的體積及功耗下實(shí)現(xiàn)星地測(cè)距定軌、星間相對(duì)位置測(cè)量等功能，是需要考慮的一個(gè)重要問題。軟件無(wú)線電是解決這個(gè)問題的一個(gè)有效方案。 軟件無(wú)線電是近幾年隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步而迅速發(fā)展起來(lái)的新技

2、術(shù)。它是把以往采用以硬件為核心、以特定應(yīng)用為目的的無(wú)線電實(shí)現(xiàn)方法過(guò)渡到在某一個(gè)計(jì)算平臺(tái)上用軟件來(lái)完成無(wú)線電任務(wù)的設(shè)計(jì)思想。 將軟件無(wú)線電技術(shù)引入衛(wèi)星測(cè)控應(yīng)答機(jī)，通過(guò)適當(dāng)考慮，可將對(duì)地統(tǒng)一載波測(cè)控體制的應(yīng)答機(jī)和星間偽碼測(cè)距應(yīng)答機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)做成完全相同，只要改變(重構(gòu))內(nèi)部運(yùn)行軟件，就可分別實(shí)現(xiàn)這兩種功能。因此編隊(duì)飛行微小衛(wèi)星只要攜帶一個(gè)這樣的測(cè)控應(yīng)答機(jī)，運(yùn)行不同軟件就可在需要時(shí)分別實(shí)現(xiàn)對(duì)地測(cè)控應(yīng)答和星間相對(duì)位置測(cè)量的功能。本文正是

3、基于以上的分析來(lái)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(diǎn)，提出一個(gè)通用的硬件平臺(tái)。該硬件平臺(tái)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(hào)的接收部分，相干載波的提取占很重要的地位，在信號(hào)的發(fā)射部分有載波跟蹤轉(zhuǎn)發(fā)用以測(cè)速。在本文中采用嵌套長(zhǎng)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(lái)進(jìn)行載波跟蹤和合成，提取出相干載波，與

4、接收到的信號(hào)進(jìn)行下變頻混頻。本文提出了分別針對(duì)調(diào)相信號(hào)和BPSK數(shù)字調(diào)制信號(hào)的下行相干載波提取方案。 3、本文利用到軟件無(wú)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(cè)距信號(hào)的信號(hào)分離與轉(zhuǎn)發(fā)等。利用數(shù)字電路來(lái)完成基帶部分的工作，可以提高系統(tǒng)的靈活性，對(duì)不同的接收信號(hào)采用不同的環(huán)路濾波器和基帶相關(guān)器，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一平臺(tái)不同信號(hào)的接收鎖定與解調(diào)。 4、信號(hào)調(diào)制采用零中頻調(diào)制方式，可以很大程度的簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)