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《微波远程相位同步及测距系统研究论文提供基于相位差的测距方法》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、微波远程相位同步及测距系统研究论文提供基于相位差的测距方法浙江大学硕士学位论文微波远程相位同步及测距系统研究姓名:刘强申请学位级别:硕士专业:物理电子学指导教师:冉立新20070501摘要摘要近年来,随着航天航空事业的飞速发展,卫星小型化,逐步由多颗小卫星组成小卫星群,共同工作,从而能够完成更多单一卫星所不能完成的任务。然而怎样使这些分布在不同地理位置上的小卫星具有一个共同的源,成为一个既关键又困难的问题。这就是远程相位同步问题。其中,远程相位同步在飞机的编队飞行,以及双站,多站合成孔径雷达等多个领域都有所涉及.测距,同样是一个古老的命题,
2、基本又重要,但如何使距离测得更准,更快,将成为一个很重要的问题。通过相位溯距,可以避免由于对时间测量所带来的巨大误差,从而使测距精度更高。本课题就是对以上两个问题进行研究,分析了远程相位同步锁定系统,推导出同步系统的系统函数,分析了系统的噪声误差以及系统的稳定性,并对系统进行软件仿真分析,通过和两款仿真软件对系统结构加以验证,得到了软件仿真结果,并对系统结构进行了优化,得到了稳定的相位信息;其中,在系统锁定时,信号的相位携带了距离信息,运用中国余数算法解决了相位周期模糊度问题,提取了距离信息从而实现了测距的功能。本课题设计了同步系统的硬件电
3、路,通过硬件实验电路板对系统进行进一步分析,得到了一定的实验结果,并对下一个版本的硬件电路提出了可行性的建议。本课题对同步锁定系统进行了详细的分析,尤其对系统中的锁相环模块进行了研究,使系统性能加以提高,降低了系统的相位误差,缩短了锁定时间;由于在仿真中仅用数值方法,本课题同样研究了将信号的幅值噪声转化为信号的相位噪声公式,并在软件仿真中加以验证。远程相位同步系统具有广阔的发展空间,能应用于许多重要领域,但由于其时问短,系统性能仍有待于改进,尤其在信号的鉴频鉴相,锁相滤波等方面需要进一步加以研究。锁相环,相位噪声,相位测距,滤波器,中国余数
4、算法关键词:相位同步,浙江大学硕士学位论文...?..?嚣啪锄笛町....?,,舯.,;,.,.,,.,.,..:第章绪论.小卫星与小卫星编队自年月日前苏联发射第一颗人造地球卫星以来的四十多年中,空间技术取得了巨大进步。年代,数吨重的大卫星成为航天工业的主流产品,但上世纪年代以来,重量轻,成本低、性能好的微小卫星,迅速发展起来。近年来微型机电系统和微型光机电系统的发展,使微型卫星、纳卫星和皮卫星等微小卫星的实现成为可能。纳卫星编队应用技术是国际卫星技术研究的热点之一,属于高新技术探索范畴。主要应用在通信、军事、地质勘探、环境与灾害监测、交通
5、运输、气象服务、科学实验、深空探测等方面。我国第一颗纳卫星“”已于年月发射升空,它充分利用了近年国内微米/纳米技术的研究成果,采用一体化设计与系统集成的设计制造方法,并将对相机、、等关键载荷进行搭载实验,将重点开展纳卫星的组网与“虚拟卫星”应用关键技术研究。皮卫星因其体积、功耗有所限制,所以功能比较单一,但是如果开发出标准的皮卫星平台,在其基础上通过装载不同的有效载荷,从而可满足不同的飞行任务需要。所以,研制开发标准的皮卫星总线系统和皮卫星应用平台是在军事领域充分发挥皮卫星优势的必要条件.皮卫星,纳卫星的特点是单颗卫星体积小,功能单一,但多
6、颗卫星编队后,组成星座,从而可以实现并超越颗大型卫星的功能。因此皮卫星/纳卫星常常以星群的形式部署使用,以发挥。蚂蚁雄兵”的强势效果。现在小卫星的大小界定和分类仍没有明确的标准,通常从卫星的重量、轨道高度和所提供的业务等方面进行大致的划分。其中按卫星的重量可以分为如下表所示的几种”.表卫星的种类Ⅲ名称质量含燃料/。大卫星中卫星~.~.超小卫星~微卫星~纳卫星小卫星.~皮卫星.飞卫星浙江大学硕士学位论文自上世纪年代后期开始,国际上关于小卫星的研究越来越引起世界航天领域的极大兴趣和广泛关注。小卫星编队是一项重要的课题,被人们所关注,编队飞行技术
7、也被人们认为是未来小卫星应用模式的必然趋势.小卫星编队系统,就是虚拟大卫星系统,其具有强大优势。编队后的虚拟卫星系统所发挥的功能要远远大于各个单颗小卫星的简单相加。这在小卫星、微小卫星以及在纳米星编队飞行中尤为明显。以下简要介绍一些小卫星编队系统的应用价值:、合成孔径雷达:应用于合成孔径雷达的各颗小卫星在结构上不相连接,它们分布在很长的基线上,所以不再被视为单一孔径,对于要求通过大功率大孔径来获得满意的地面覆盖率的星载雷达一类的任务,合成孔径雷达具有很高的应用价值.、分布式气象卫星三维立体成像:通过合理构建几何队形的编队飞行可以实现高分辨率
8、、宽覆盖面积、动态实时地观测当地大气活动同时达到三维立体成像的效果,从而可以实现单颗气象卫星所无法实现的功能。、高分辨率合成孔径光学干涉技术:,本技术将参与编队的小卫星上都装一个
