微小卫星测控应答机数字基带设计与实现

发布时间：2025-06-28 03:21

　　随着微小卫星技术的发展,微小卫星的测控应答机正向着数字化、集成化和多功能化的方向发展。目前主流的应答机都采用中频数字化的结构,直接对中频信号进行采样,使用数字信号处理技术完成大部分的基带信号处理。这种应答机所需的硬件资源少、结构简单,具有体积小重量轻的优点。还可以根据需求通过软件设计改变应答机的功能,而并不需要改变硬件结构。本论文对测控应答机的发展历程进行了综述,并根据微小卫星通信的特点,对测控应答机的数字基带所使用的关键技术进行了分析比较,给出了中频数字化测控应答机的发射机和接收机数字基带设计方案,最后在FPGA中实现了数字基带。测控应答机的发射机具有调制下行遥测数据的功能,所以设计的发射机数字基带主要包括数据调制模块和扩频调制模块。对卫星通信常用的调制技术进行了分析,从而选用合适的调制技术。扩频调制方式采用直接序列扩频调制,分析和比较了若干种伪随机序列,选择合适的一种作为扩频码。测控应答机的接收机具有解调上行遥控信号的功能,从接收信号的表达式入手,分析了接收机为了能够正确解调接收信号所需要的关键技术,对中频信号采样使用的带通采样定理、扩频码捕获技术、扩频码跟踪技术及载波跟踪技术进行了...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1中频数字化测控应答机结构

要发送的数据在FPGA或其他数字器件中经过扩频、全数字调制等处理后，经由数模转换器件(Digital-to-analogConverters,DAC)转换为模拟中频信号，再经过发送射频前端处理，由发射天线发送出去，其结构如图1-1所示。图1-1中频数字化测控应答机结构接收射....

图2-2QPSK星座图

sinc图2-1DQPSK调制原理DQPSK信号相位变化与绝对码的对应绝对码信号相位变化000111100°90°180°270°的相对码是单极性信号，需要进两路正交载波相乘实现调制。设过差分编码后的(01)两个比特，星

图2-3ROM查表法NCO原理图

图2-3ROM查表法NCO原理图外一种实现方法是利用坐标旋转数字Computer,CORDIC)算法实现[32]。CORDI正余弦的初始值分别为x、y，对于角度

图2-4CORDIC算法NCO原理图

利用CORDIC算法实现NCO的原理图出的N位相位值全部送入CORDIC算法模这样可以减小相位误差。

本文编号：4054345