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卫星测控数传一体化的设计与实现

发布时间:2020-10-17 06:44
   卫星测控数传一体化系统肩负着卫星测控和卫星数传的双重任务,不仅要求系统应具备良好的星地测距精度,而且要求较高的数据传输速率。本文从兼顾测量精度和数据传输速率的角度出发,以某型卫星的研制为背景,以软件无线电的思想为指导,设计了卫星测控数传一体化系统。首先采用AOS(Advanced Orbiting System,高级在轨系统)提供的等时业务,合理利用了位流业务和插入业务的特点,设计了上下行链路数据格式。将不同类型不同需求的信息用不同的机制传输,达到了信道利用率的最大化。其次,改进了原有数字成型滤波器的实现过程,简化了设计方法,解决了不同速率的信号可以使用同一个成型滤波器的问题。再次,仿真了 Costas环的载波同步过程,研究了环路带宽对同步性能的影响。然后,用Farrow插值滤波器克服了采样率和信息速率不成倍数关系的难题,将Gardner位定时的信号同步方法引入测控系统,分析了高斯噪声下的环路噪声误差,并推导了对测控跟踪精度的影响。最后,展示了系统基于FPGA平台并联合射频上下变频器和上位机的测试结果,数据传输速率可达15Mbit/s,在高信噪比下,测距精度在5cm之内,测速精度在5mm/s之内。
【学位单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位年份】:2018
【中图分类】:V556
【部分图文】:

原理图,原理图,地面,过程


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原理图,非相干,卫星,原理图


下仃链路(地面接收—M?丨袖头侦头I二??M?M??图2.]相干测控原理图??图2.1是相干测控的原理图,具体过程如下:地面在/。时刻发送带有测距标志即帧??头的数据帧至卫星,卫星实时检测来自地面的数据,当卫星收到该帧头后立即发送下行??数据帧,要求发送的下行测距帧测距标志即下行帧头必须与到达卫星的上行测距标志即??上行帧头对齐。当地面接收到下行帧头后对上行信号进行采样,该采样时刻记为则??从发出上行帧头时刻至地面收到下行帧头时刻的时延为该时延即为信号上??下行传输的双向时延,则单向时延为??A?AT?n??A/?=??(2.2)??2??在信号的传输过程中,符号速率一般固定不变,地面在发送信号的同时会进行计数,??

框图,频分,时分,测距信号


硕士专业学位论文?卫星测控数传一体化的设计与实现??传输的目的。上行传输帧中发送的是测距信号,下行传输是转发的测距信号和数据传输??信号。频分工作具体的原理框图如图2.3(a)图。??(2)时分工作??时分工作是合理安排测距信号和数传信号发送时间,在不会产生交叉的前提下交替??的发送测距信号和数传信号。其具体原理框图见图2.3(b)图。??
【参考文献】

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本文编号:2844438

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