【硕士论文】TDRSS基带信号处理系统关键技术研究与实现.pdf

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1、重庆大学硕士学位论文TDRSS基带信号处理系统关键技术研究与实现姓名：朱斌申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：曾孝平20070425重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要本论文所研究的课题是TDRSS基带信号处理系统，它属于TDRSSSMA链路接收系统中的一个子模块。作为一种新型的天基测控系统，跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)代表了国际上测控领域的新的发展方向。TDRSS基带信号处理系统的接收信号采用UQPSK调制和直接序列扩频，信噪比低至--20dB，多普勒频移范围为+100kHz。所以在低信噪比和大多普勒频移的情况下实现

2、对PN码的快速捕获和多普勒频移的基带补偿成为本系统研究中的关键问题。本文首先对系统中的关键问题进行了详细的分析。针对串行滑动相关法捕获速度慢的缺点，研究匹配滤波器在扩频码同步上的应用，分析了如何在FPGA上高性能实现匹配滤波器。对于大多普勒频移的情况，建立了捕获与跟踪的环路，给出了基于AFC环路的频移捕获与跟踪算法，利用DMF辅助AFC环路对频偏快速、准确地实现初始捕获。本文所研究的基带系统是以FPGA为硬件实现平台的，因此系统方案在FPGA平台上的设计与实现也是本文讨论的一个重点，各种算法均针对FPGA器件特点进行优化，以利于更

3、快速高效地实现。本文提出的系统方案在某型号样机中得到应用，效果良好。更多的实现细节有待于在实践中进一步优化和改进。关键词：直接序列扩频，匹配滤波器，多普勒频移，PN码捕获重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTThisdissertationstudiestheBasebandsignalProcessingSystemofTDRSS，whichisasubmoduleofthereceivingsystemoftheforwardlinkoftheTDRSS．Asanovelspa_cc-basedtracking,tele

4、meteringandcommandsystem，theTrackingandDataRelaySatelliteSystem(TI)RSS)representsanewdirectionintheinternationaltrackingtelemeteringandcommandfield．TheSNRoftheBasebandsi掣lalProcessingSystemofTDRSSis-20dBandthedopplershillis4-100kHz,inwhichUQPSKmodulationanddirectseque

5、ncespreadspeetrum(DS-SSlareemploylxl．Asaresult,howtoachievefastacquisitionofthePNcodeandtheBasebandCompensationofthese'veredopplershiftbecomethekeyissueinthestudy．FirstofalLthisdissertationanalyzesthekeyissueofthesystemindetail，studytheapplicationofoigitalMatchFilter(

6、DMF)inPNcodesynchronizationagainstthedisadvantageofslippagecorrelationacquisition．，andanalyzehowtoachieveDMFonFPGAefficiently．Fortheseveredopplerslaitt,diseussthefrequencyshit}tacquisition锄trackingalgorithm,presenttheapplicationstructurediagram,andUSetheDMFtoassistthe

7、AFClooptoachievetheinitialacquisitionfastandaccurately．Thebasebandsystemwhichismentionedinthispaperisbased011FI'GA,SOthedesignandimplementationofthesystemschemeOnFPGAisalsoakeypoiIlt．ThealgorithmisoptimizcdaccordingtothecharacteristicofFPGA．Thesystemschemewhichismenti

8、onedinthedissertationisapplicdin她advanceddevelopmentprototypesuccessfully．Itwork8well．Andmoledetailswillbeoptimizedandimprov