航天测控应答机数字中频相干解调相关算法研究

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1、中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文指导教师：研究所：2013年5月卫星应答机数字中频相干解调相关算法研究IIIlllIlibIIlllllIIIIlY2431964AResearchonRelatedAlgorithmsfor．．reeardingAerospaceTT&CTransponders．ByZHANGMingyangAThesisSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillme

2、ntoftherequirementForthedegreeofMasterofElectromagneticsandMicrowaveTechnologyCenterforSpaceScienceandAppliedResearch，CASMay,2013关于学位论文使用权声明任何收存和保管本论文各种版本的单位和个人，未经著作权人授权，不得将本论文转借他人并复印、抄录、拍照、或以任何方式传播。否则，引起有碍著作权人著作权益之问题，将可能承担法律责任。关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国科学院XXX所有关保存、使用学位论文的规定，即

3、：中国科学院XXX所有权保留学位论文的副本，允许该论文被查阅；中国科学院XXX所可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该论文。(涉密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：徙孵碍导师签名：喧崩峭日期：加良¨p关于学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。签名：诰嘿首导师签名：馇斯峭日期：山瞳r

4、．；。航天测控应答机数字中频相干解调相关算法研究致谢转眼间，我的硕士求学征程即将结束。在此，谨以简略的文字向在这个过程中给与我启发和帮助的人们表达我无尽的感激之意。首先，感谢我的两位导师——熊蔚明研究员和王竹刚高级工程师。熊老师为人谦逊，处事往往举重若轻、游刃有余，在百忙之中他多次就论文写作的方向和意义给予了我宝贵的建议；这让我深刻认识到在将一件事情付诸行动前认清任务的研究背景与应用价值的重要性。在整个课题的研究中，无论是在算法设计、数字仿真还是工程实现方面，王老师都对我进行了直接的指导；他工作兢兢业业、精益求精，面对不断涌现的工程问题他

5、在不停的思考并总能提出合理化的应对方案。感谢熊老师和王老师，你们的一言一行向学生阐释了科研与治学的精要所在，这势必对我以后的工作和学习产生重大的影响。感谢北大环境学院的盛虎博士、实验室的王乐博士以及不列颠哥伦比亚大学(UniversityofBritishColumbia)的YairLirm博士，感谢在课题研究过程中碰到问题时与你们的讨论。感谢师弟马路提供的中频噪声设计。感谢研究生部的张作和老师、李燕秋老师和许贺楠老师，感谢你们对所有研究生的辛勤而细致的付出。衷心感谢许老师，感谢您在我报考空间中心研究生时多次给我寄出的决定我当初走向的准考

6、证。感谢实验室的侯春雨、方青文、刘勇、李帅、丁正刚、宋齐、李珊、王敏，与你们的相处使得略显单调的学习生活更具有趣味。最后，感谢一直给予我前行动力的家人，感谢我的父亲、母亲、岳父及岳母，感谢我深爱的妻子黄桂芳。我会奋力进取，让你们能感受更多的幸福。此致敬礼——张明洋2013年4月7日于北京航天测控应答机数字中频相干解调相关算法研究摘要在航天测控领域，应答机(Transponder)发挥着重要作用。为了完成卫星、火箭、导弹等航天器的测控任务需要，通常在航天器卜安装应答机。作为测控手段，应答机的功能是配合地面测控站完成对航天器的测控任务。本文在

7、应答机数字中频相干解调框架下，通过数学分析、数值仿真以及FPGA实现，对码速率的连续识别、数字自动增益控制(AGC)及锁定指示进行了深入的研究。应答机如果能够对接收信号码速率进行连续识别，那么地面端便可以根据需要直接改变发送信号的速率，而不用另外制定相关通信协议，从而提高了通信效率。本文研究了基于Haar小波变换的码速率识别算法。首先，我们理论分析了Haar小波进行码速率识别的可行性。然后，通过Simulink仿真对具体算法进行了验证。最后，通过FPGA测试，我们得到了此码速率识别算法进行了测试；测试数据说明，该算法在Eb／No为lOdB

8、且载波频偏为lOkHz时能够对1～8Mbps问的码速率进行连续识别。由于收发端距离、航天器姿态等因素的变化，应答机接收到的信号有一定的动态范围。由此，本文研究了一种典型的数字AGC，以期使应答