基于FPGA的数字信标接收机设计

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便携式卫星通信地球站能够迅速地建立起卫星连路实现广播通信和数据传输。通常采用的对星方式以跟踪信标信号为主,跟踪DVB-S信号方式为辅助。为克服便携式天线对星过程中存在的误跟踪现象和节约成本,我们提出了一种基于FPGA的数字信标机设计方法,根据DVB_S信号和信标信号频谱的不同,通过一定的分析算法以防止天线的误跟踪,由帕斯瓦尔定理可知,信号通常可以在时域和频域处理,在设计中,对信号的滤波和能量计算我们主要选择在时域里面实现,在满足频谱分辨率的情况下,相比FFT频域处理可以提高信号能量的计算精度。卫星数字信标机的主要任务就是通过处理前端输出的IF信号,为后面控制系统提供一个标示信标信号能量的直流电压,使其根据电压变化控制天线完成跟踪对星任务。但是如果我们不能够确定这个IF信号是否来自目标卫星或是其他非信标信号,这样将会很容易导致误跟踪。为了克服这个潜在的问题,我们在设计中采取了这样的措施,如果我们检测到直流电压超过跟踪门限值,我们会给本地混频频率一个±500K的偏移值,通过计算频率偏移后的能量差值来识别信号性质。经多次实验证明,该方案是切实可行的,可应用于便携式卫星天线,使其顺利对上目标卫星。
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