空间交会对接多体制接收机设计与实现

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1、第20卷第1期载人航天Vol．20No．12014年1月MannedSpaceflightJan．2014空间交会对接多体制接收机设计与实现程庆林，洪亮，吴毅杰，石云墀(上海航天电子技术研究所，上海201109)摘要:空间交会对接时，空空通信系统需在两个航天器之间建立双向通信链路，完成两者间的信息交换。在载人航天交会对接任务中，空空通信系统担负交会对接段以及撤离段航天器间的双向链路数据传输任务。针对不同的任务模式、分析不同信号的解调模型和算法特点，基于软件无线电技术确定本系统的全数字化解调算法和硬件平台设计方案，实现过程运用复用/优化设计思路，节省了逻辑资源、降低了算法复杂

2、度。对关键指标的测试表明，该设计可满足空空通信系统的指标需求。关键词:多体制;数字接收机;空空通信系统;交会对接+中图分类号:V443.1;V526文献标识码:文章编号:1674-5825(2014)01-0058-07TheDesignandImplementationofMulti-modeＲeceiverforＲendezvousandDockinginSpaceCHENGQinglin，HONGLiang，WUYijie，SHIYunchi(ShanghaiInstituteofAerospaceElectronicTechnology，Shanghai201109

3、，China)Abstract:Duringthemannedspaceflightmission，spacetospacecommunicationsystemisresponsi-blefortheinformationexchangebetweentwospacecraftsattherendezvousanddockingandevacua-tionstages．Fordifferentmissionstages，differentcommunicationsmodesarerequired．Inordertofulfillthedifferentmissionre

4、quirementsinthesamehardware，thefeatureofvariousdemodulationmodesandalgorithmwasanalyzed，andfulldigitaldemodulationalgorithmandhardwaredesignweredeterminedbasedonsoftwareradiotechnology．Amethodofrestructureandmultiplexwasusedtooptimizethedesign，whichleadstolesslogicalresourceanddecreasingal

5、gorithmcomplexity．Theresultofthetestforthesystemindictedthatthekeycharacteristicofthedesigncouldmeetthespeci-ficationofthespacetospacecommunicationsystem．Keywords:multi-modes;digitalreceiver;spacetospacecommunicationsystem;rendezvousanddocking方式进行通信;空空通信设备任务模式为任务B1引言时，追踪航天器与目标航天器之间双向数据传输航天

6、器空间交会对接是空间交会与空间对接速率较高，追踪航天器与目标航天器之间空空通的总称，是两个航天器之间的在轨运动行为。通信采用非扩频的差分二相相移键控(Differentially常称在轨运行的航天器为目标航天器，与目标航EncodedBinaryPhase-ShiftKeying，DBPSK)和差天器进行交会对接的航天器为追踪航天器。空空分正交相移键控(DifferentiallyEncodedQuadra-通信设备在执行任务A时，追踪航天器与目标航turePhase-ShiftKeying，DQPSK)进行通信。本文天器之间双向数据传输速率较低，采用DS-DB-从硬件平台

7、通用化、软件功能模块化的角度出发，PSK(DirectSequenceSpreadSpectrum-Differential在基于“FPGA(FieldProgrammableGateArray)、EncodeBinaryPhase-ShiftKeying)直接序列扩频ADC(AnalogDigitalConverter)”架构的硬件平台收稿日期:2013-07-01;修回日期:2013-12-27作者简介:程庆林(1987-)，男，硕士研究生，研究方向为软件无线电技术。E-mail:cnhbcql@126．com