一种tdrss星载应答机中频信号处理电路设计与实现

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1、哈尔滨工业大学硕士学位论文一种TDRSS星载应答机中频信号处理电路设计与实现姓名：慈旭光申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：顾学迈20050601哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要TDRSS卫星测控系统是一种具有高轨道覆盖率、多目标测控、高速数据传输等特点的天基测控通信系统。随着第四代TDRSS应答机的发展，以软件无线电等技术来实现TDRSS系统星载设备的小型化和低功耗将成为未来近地低轨小卫星测控以及数据传输的一种趋势。本文以哈工大“211工程”重点学科建设项目微小卫星测控及宽带卫星传输技术为科研背景，以课题的研究背景与意义

2、为主线，论述了课题在国内外的研究现状以及采用FPGA完成设计的特点与优势并对FPGA的设计方法进行了一定的探讨。其中讨论了TDRSS微小卫星测控体制和业务，对TDRSS前向反向链路信号进行了描述，提出了针对前向链路卫星测控应答机的总体设计结构;并重点针对测控应答机中频信号处理电路的核心技术，直接数字频率合成技术、载波跟踪与恢复技术、扩频序列的捕获与跟踪技术等进行了理论分析与实际参数的设计，为FPGA硬件实现提供参考。文中详尽地介绍了以Altera公司Cylone系列低成本FPGA为核心电路设计的高速ADC.DAC中频处理电路的硬件结构，

3、描述了内部FPGA设计实现的原理性框图，并给出了一些有用的实测结果和分析。本文主要针对TDRSS卫星测控应答机中频数字信号处理电路的实现问题，从理论基础到具体硬件实现分别进行了分析与讨论，具有一定的理论和实际意义。关键词跟踪与数据中继卫星系统;现场可编程门阵列;直接数字中频;扩谱测控哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTheTDRSS(TrackingandDataRelaySatelliteSystem)satelliteTT&C(TelemetryTrackingandCommand)systemhasseveraladv

4、antageoverothersTT&Csystem,highorbitcoverage,multi-objectivesTT&Candhighspeeddatatransmissiongiveitthesecharacteristics.AlongwiththefourthgenerationofTDRSStransponderdevelopment,bysoftwareradioandsoonthetechnologyimplementthesatelliteequipmentoftheTDRSSsystem,theminiatur

5、izationandlowpowerwillbecomeonekindoftendencyofsmallsatelliteTT&Caswellasthedatatransmissioninthefuturenearly.ThisthesistakeHIT"211projects"thekeydisciplineitemsofsmallsatelliteTT&Candthewidebandsatellitetransmissiontechnologyasthescientificresearchbackground,andbasedont

6、heresearchbackgroundandmeaning,elaboratethesubjectresearchpresentsituationinthedomesticandforeign,thendiscussusesFPGAtocompletethedesignhaveseveralsuperiorities,aswellastalkabouttheFPGAdesignmethodinfieldofpresentelectronicdesign.ResearchtheTDRSSsmallsatelliteTT&Corganiz

7、ationandtheservice,descripttoTDRSSfrontandthereverselinksignalformat,proposedgeneralsystemstructureoffrontlinksatellitetransponderofTDRSS;AndkeyaimsattheTT&Ctransponderintermediatefrequencysignalprocessingcircuitcoretechnology,forexample,thedirectdigitalfrequencysynthesi

8、stechnology,thecarriertrackedandrestorestechnologyandthespreadspectrumsequenceacquisitionandtrackingtec