TTC侧音测距关键技术的研究及FPGA实现（可复制毕业论文）.pdf

摘要统基带设备中的重要功能单元,为航天飞行器提供定位元素。目前,在航天测距系统中侧音测距技术具有最高的测距精度。本文以中国电子科技集团第十研究所进测距精度的方法,最后用实现了侧音测距功能单元。完成了直接数字频率合成的杂散分析。采用严格的信号分析方法,运用离了基于平滑滤波的数据处理方法,提高了相位测量精度。对测距信道中加限幅器关键词:测控系统,综合基带设备,直接数字频率合成,锁相环,侧音测距航天测控通信网是航天工程的重要组成部分。迄今为止,我国已建成“刀测控网罢诮ㄉ璧摹癝频段测控网汀癟测控网”。测距单元是测控系某项目为背景,对侧音测距系统中的关键技术进行了详细的研究,提出了一些改本论文主要完成以下工作:散傅立叶变换透盗⒁侗浠,推导了理想状态和相位截短条件下的涑銎灯椎氖П泶锸剑⒗胹抡嫒砑⒘薉相位截短模型,通过仿真验证了分析结论的正确性。改进了系统中经典的德室妓惴ǎ黾恿似灯锥猿菩苑治觯实现频率引导的同时完成了防载波频率错锁的功能。首次采用基于正交双通道相关原理的数字相关相位估计法来实现次侧音匹配和解模糊,降低了设备复杂度,提高了测距精度。针对低信噪比的情况,提出导致的测距信号信噪比恶化程度做了深入的理论分析。最后,分析了测距误差,并对其中一些引起测距误差的因素提出了改善方法。通过本论文的工作,成功的完成了侧音测距终端的研制,系统现己通过测试,达到系统任务书的各项指标要求。
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第一章绪论研究背景综合基带设备的发展发射、在轨及返回阶段的重要支持保障系统,又是运行大回路中的重要环节Ⅲ。自从年月眨八樟H嗽斓厍蛭佬号发射成功以来,世界上航天事业发达的国家都是把航天测控系统和人造卫星、载人航天器、航天运载器等齐头并进,协调发展。美国在年代末期,为非载人地球轨道航天器测控建立了遍布全球的比相干涉仪、测量雷达站等组成的空间跟踪和数据汇集网,其后又为“水星”、“双子星座”和“阿波罗仍厝撕教旒苹⒘撕教旆尚型杲空间跟踪和数据汇集网、载人航天飞行网合并为航天跟踪数据网,其任务是为地球轨道卫星和航天飞行器提供测控支持。为实施星际航行计划,保证星际航行的跟踪、数据获取和通信,美国建立了由加利福呢亚洲的戈德斯顿、澳大利亚德坎培塔拉和西班牙德马德里三站组成的深空网。从年代末开始,美国着手建立跟踪和数据中继卫星系统网网猛暾酵度胧褂茫壳正在进行第二代建设。我国在建立统一载波测控系统以前,为导弹试验的需要建立了各种遥测、遥控设备口稹U庑┥璞付嗖捎媚D獾缏泛头掷朐<髦斩说男藕呕ゲ幌喙兀低彻能单一。统一载波测控系统的出现是我国航天测控技术的一个突破,它把分散体制转向统一载波体制,把跟踪、遥测、遥控等信号调制在统一的载波上,大大简化了地面设备。更主要的是使航天器上的天线数目大大减少,这对减轻航天器重量以及电磁兼容性十分有利。同时,把整个系统的可靠性提高了一个数量级以上。我国于年代初期开始研制统一载波测控系统,到目前为止,已建成“国内段测控网ⅰ肮蔆频段测控网约罢诮ㄉ璧摹癝频段测控网”。按照传统的方法,测控系统的基带设备由互相独立的测距、测速、遥测、遥控航天测控系统是航天工程的重要组成部分,它既是航天运载器和航天发射器在
等终端组成,每个终端由各自的微机管理,有各自的显示和人机接口,对外接口形式各种各样,甚至还有各自的监控台。使得测控站的基带设备结构分散,功能单一,设备量大,接口复杂,电磁兼容能力差,工作协调困难。近几年来航天事业飞速发展,卫星测控从单站到多站组网、从地基到天基不断发展,测控任务也由单星测控到多星测控发展。卫星地面站的功能也由单一的测控发展为测控、通信、导航等诸多领域相结合。因此,采用原有的基带设备构成的测控基带系统已经不能满足用户需求。为适应测控设备功能可扩展、高可靠性、低成本且能适应不同标准的需要,综合基带设备应运而生口¨综合基带设备将各种终端和收发中频单元进行综合设计,所