微小卫星测控应答机数字基带设计与实现

《微小卫星测控应答机数字基带设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文微小卫星测控应答机数字基带设计与实现DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFTT&CTRANSPONDERDIGITALBASEBANDOFMICROSATELLITE王雪银哈尔滨工业大学2015年12月国内图书分类号：TN927+.23学校代码：10213国际图书分类号：654.9密级：公开工程硕士学位论文微小卫星测控应答机数字基带设计与实现硕士研究生：王雪银导师：汪洋副教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:T

2、N927+.23U.D.C:654.9DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFTT&CTRANSPONDERDIGITALBASEBANDOFMICROSATELLITECandidate：WangXueyinSupervisor：AssociateProf.WangYangAcademicDegreeAppliedfor：Master’sDegreeinEngineeringSpeciality：ElectronicsandCommunicat

3、ionEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2015.Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要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

4、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

5、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分析探讨。在理论分析的基础上，给出了中频数字化接收机数字基带的设计方案。在理论和算法分析的基础上，结合硬件条件，在Altera公司的EP4CEFPGA芯片中实现了发射机和接收机的数字基带，并设计和实现了数据转换模块，应答机系统测试结果表明数字基带能够成功实现数据调制、扩频调制和扩频码捕获跟踪等功能。关键词：测控应答机；数字基带；调制解调；扩频码捕

6、获跟踪-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofmicrosattellitetechnology,theTT&Ctransponderofmicrosattelliteisbecomingdigital,integratedandmultifunctional.Thecurrentmainstreamtranspondersarealmostthestructureofintermediatefrequencydigitization,whiletakingsamplesfromtheIFsi

7、gnaldirectlyanduseingthedigitalsignalprocessingtechnologytoachievethemainpartsofthebasebandsignal.ThiskindofTT&Ctransponderneedslesshardwareresource,andhassimplerstructure,smallervolumeandlighterweight.Additionally,theTT&Ctranspondercanchangefunctionbysoftwaredesignandthehar

8、dwarestructureneednottobechanged.Inthisthesis,thedevelopmentofTT&Ctranspond