未来先进体制数字遥测发射机技术研究

发布时间：2021-10-07 09:35

　　遥测系统是导弹、运载火箭等航天器运行和试验过程中的重要支持系统,能够实时监测航天器的动力系统、电气性能、环境参数等信息,在航天器性能检测及故障分析环节中起到关键作用,为我国军事和国防建设提供有力保障。作为航天遥测系统的核心部分,遥测发射机的主要任务是完成将加密、编码后的信息码流调制到射频载波上,经过功率放大器后由天线发射出去,供地面站接收、解调和分析。PCM/FM体制是目前航空航天遥测领域的主流调制方式,该体制通过与多符号检测（MSD）和Turbo乘积码（TPC）等技术的结合,有效提高了遥测系统的误码性能。然而,随着我国重型运载火箭等新型号的发展,航天遥测数据量急剧增长,受其频谱性能所限,该体制已无法满足未来航天运载器高码率遥测系统的带宽需求。本课题研制一种用于航天器遥测的S频段先进体制数字遥测发射机,调制方式采用SOQPSK-TG和ARTMCPM。发射机的调制方式、码速率和发射频率等参数均可通过上位机设置软件进行灵活配置并具有实时存储功能,能够满足当前及未来航天遥测系统的应用需求。该发射机基于软件无线电思想,采用功能模块化设计,分为基带信号处理模块、射频上变频模块、功率放大器模块和电... 

【文章来源】：北方工业大学北京市

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
    1.3 研究内容与创新点
第二章 数字遥测发射机方案设计
    2.1 发射机技术指标
    2.2 基带调制方案论证
        2.2.1 PCM/FM调制体制
        2.2.2 SOQPSK-TG调制体制
        2.2.3 ARTM CPM调制体制
        2.2.4 基带模块调制方案选择
    2.3 射频上变频方案论证
    2.4 发射机方案设计
    2.5 本章小结
第三章 数字遥测发射机硬件设计与实现
    3.1 基带信号处理模块设计
        3.1.1 FPGA及其配置单元设计
        3.1.2 参考时钟单元设计
        3.1.3 RS422/RS232电平转换单元设计
        3.1.4 程序/参数存储单元设计
        3.1.5 D/A转换单元设计
    3.2 射频上变频模块设计
        3.2.1 本振电路设计
        3.2.2 混频电路设计
    3.3 功率放大器模块设计
    3.4 电源转换模块设计
    3.5 结构分析与设计
        3.5.1 电磁兼容性分析与设计
        3.5.2 可靠性分析与设计
        3.5.3 环境适应性分析与设计
    3.6 本章小结
第四章 数字遥测发射机软件设计与实现
    4.1 PC设置软件设计
    4.2 FPGA程序设计与仿真
        4.2.1 SOQPSK-TG调制算法设计与仿真
        4.2.2 ARTM CPM调制算法设计与仿真
        4.2.3 时钟管理模块设计
    4.3 本章小结
第五章 测试结果与分析
    5.1 SOQPSK-TG调制测试与分析
    5.2 ARTM CPM调制测试与分析
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 研究成果
    6.2 不足与展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]航天遥测技术现状及发展思考[J]. 郭凯.  遥测遥控. 2015(05)
[2]一种运载火箭高码率遥测系统设计方案[J]. 李安顺,邢威,谢立.  计算机测量与控制. 2015(06)
[3]运载火箭测控系统技术与发展[J]. 董光亮,张国亭,韩秋龙.  飞行器测控学报. 2014(02)
[4]飞行试验新型遥测机载网络化采集与记录系统架构[J]. 杨廷梧,田宝泉.  测控技术. 2013(05)
[5]SOQPSK调制技术在飞行试验遥测系统中的应用[J]. 刘语乔,郭世伟.  现代电子技术. 2013(09)
[6]高码率通用数字化调制技术研究[J]. 王坤良,廖小海,王飞.  遥测遥控. 2011(01)
[7]航空飞行试验遥测标准概况[J]. 袁炳南,霍朝晖,白效贤.  测控技术. 2010(11)
[8]载人火箭的遥测系统[J]. 林涓,贺峥光.  导弹与航天运载技术. 2006(04)
[9]电磁兼容性设计要点[J]. 白同云.  安全与电磁兼容. 2000(02)



本文编号：3421796