高动态多普勒对pcmfm遥测信号性能影响研究

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1、学校代码10701分类号TN929.510701学号密级公开1201120350西安电子科技大学硕士学位论文高动态多普勒对PCM/FM遥测信号性能影响研究作者姓名：朱彦峰一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：刘毅副教授提交日期：2014年11月ResearchonthePerformanceEffectofHigh-dynamicDopplerOffsetonPCM/FMTelemetrySignalAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfill

2、mentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInformationandCommunicationEngineeringByZhuYanfengSupervisor:Prof.LiuYiNovember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道徳，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构

3、的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文屮作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：四安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时木人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学

4、位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：H期：日期：摘要目前我国遥测系统主要采用脉冲编码调制/调频（PCM/FM）体制，主要因为PCM/FM遥测体制不仅精度最高，而且遥测数据帧格式可灵活变化，有利于遥测系统发射机和接收机快速的进行数据处理。从而使采用脉冲编码调制/调频体制的遥测系统可以利用大规模和超大规模集成电路技术，并且具有和终端直接进行连接进行数据处理的优势。基于以上诸多优点，采用PCM/FM体制的遥测技术在导弹、卫星、火箭等航天器领域中得到了非常广泛的应用。遥测系统一般工作在高动态环境中，航天飞行器都具有较高的飞行速度，飞行轨迹复

5、杂多变，导致飞行器和接收机之间存在着较大的位移变化，因而产生多普勒频偏。根据多普勒频偏的计算公式可知多普勒频偏的大小与飞行器的速度及载波波长有关：飞行速度越高，采用载波波长越短，导致接收机产生的多普勒频偏也就越人。多普勒频偏对接收机的解调性能产生严重的影响，严垂降低了遥测系统的可靠性。因此，在航天遥测领域屮，深入研究多普勒频偏对遥测信号的影响，并进一步提出先进有效的多普勒频移跟踪补偿技术止逐步成为遥测领域研究的热点和难点问题。本文的研究目标主要是验证多普勒频偏对遥测系统性能的影响。首先通过理论分析及仿真实验研究PCM/FM遥测信号的调制解调技术，

6、探讨PCM/FM信号的吋频特性，并重点分析大动态多普勒频移对接收信号的影响。然后，在综合信道模型的基础上，通过理论分析及仿真实验，对PCM/FM遥测通信体制在高速、高动态飞行场景下的性能进行评估。仿真结果表明：系统采用非相干解调时，当多普勒频偏较小时，遥测系统的性能尚可接受，但随着多普勒频移的增大，系统性能严重恶化。对高动态多普勒频偏而言，如果在接收端不增加多普勒频移跟踪补偿模块，系统性能急剧恶化，对遥测系统来说是不可接受的。最后利用LabVIEW软件和USRP软件无线电平台搭建简单的遥测通信系统，以加深对遥测通信系统的理解，并对遥测系统的通信性

7、能进行评估。关键词：脉冲编码调制/调频，高动态多普勒频移，LabVIEW,USRP论文类型：应用基础研究类ABSTRACTABSTRACTCurrently,PCM/FMmechanismismainlyutilizedinthetelemetrysystemofourcountry,becauseofitshighaccuracyandtheflexibleframeformatoftelemetrysignal,whichmakesfastdataprocessatbothtransmitterandreceiverpossibleintel

8、emetrysystems.Thus,thetelemetrysystemwithPCM/FMmechanismcanmakeuseof