卫星多普勒频率测量技术研究与工程实现.pdf

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1、分类号UDC午CENTRAL硕士论文题目学科、专业研究生姓名导师姓名及专业技术职务原创性声明mIlIIllIllIIIlllIIY1913708本人声明，所呈交的学位论文是本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，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：—牟日期：丛年2月丝日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南

2、省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。储躲埠新签名脚吼一年正月丑日硕士学位论文摘要航天技术的迅猛发展对政治、经济、军事及其人类社会生活都产生了深远的影响，极大地促进了科学技术的进步与发展。卫星多普勒频率是卫星测控系统中的重要观测量，多普勒频率的测量精度直接决定着卫星测控系统定位与定轨精度，所以探索高精度的卫星多普勒频率测量技术对建立高精度的卫星定轨与定位系统具有非常重要

3、的意义。本文分析了低轨卫星的多普勒特性，提出了一种基于扩频技术的卫星多普勒频率测量方案；并基于该方案，详细阐述了卫星多普勒频率测量的关键技术，采用基于快速傅里叶变换(FastFourierTransform，FFT)的快速捕获方法实现多普勒频率的粗略估计，采用锁频环(FrequencyLockLoop，FLL)辅助锁相环(PhaseLockLoop，PLL)的载波跟踪环路实现多普勒频率的精确估计，采用载波辅助延迟锁定环(DelayLockLoop，DLL)的伪码跟踪环路实现伪码跟踪，设计了各跟踪环路参数，分析了环路跟踪误差和多普勒频率测量的理论误差；设计了卫星多普勒频率测

4、量扩频接收机，详尽地阐述了扩频接收机的总体结构设计、扩频接收机硬件设计和软件设计；构建了卫星多普勒频率测量系统的测试实验系统，完成了扩频接收机基本功能测试以及多普勒频率测量功能静态测试过程，实验测试结果表明本文设计的扩频接收机基本功能完好，在接收信号功率P=一122dBm时多普勒频率测量静态测试测量精度能达到O．124Hz，能够满足相关工程项目的要求。关键词：多普勒频率，扩频技术，捕获，跟踪，扩频接收机ABSTRACTTherapiddevelopmentofspacetechnologyhasaprofoundimpactonpolitical，economic，mil

5、itaryandsociallifeofhumanbeingsanditgreatlypromotesthedevelopmentofscienceandtechnology．SatelliteDopplerfrequencyisimportantinthecontrolsystemofsatellite，thefrequencymeasurementaccuracydirectlydeterminestheaccuracyofthesatellitepositioningandorbitdetermination，exploringhigh—precisionsatel

6、liteDopplerfrequencymeasurementtechniquesisveryimportanttoestablishhighprecisionorbitdeterminationandpositioningsystem．ThispaperanalyzesthecharacteristicsofLEOsatelliteDoppler,adopplermeasurementprogrambasedonspreadspectrumtechniqueisintroduced，thekeytechnologyofdopplerfrequencymeasuremen

7、tsiselaborated，thedopplerfrequencyacquisitionalgorithmbasedonfastFouriertransform(FFT)isusedtoachievearoughestimate，thefrequency—lockedloop(FLL)auxiliaryPLL(PLL)cartiertrackingloopisusedtoachieveaccurateestimationofDopplerfrequency,carrierauxiliarydelay-lockedloopca