卫星测控综合基带处理设备设计

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以模拟硬件为基础的航天测控用的综合基带处理设备存在功能单一,可扩展性差,参数调整困难等问题。随着超大规模可编程门阵列(FPGA)和高速数字处理器〔DSP)在测控设备中的应用,使得中频70MHz以下设备数字化、综合化、集成化成为可能;软件无线电思想的引入,使测控设备进入到了一个新的发展时期,设备硬件大大简化,功能参数可由软件进行配置,使用非常灵活,论文正是针对综合基带处理的种种不足,开展功能参数可配置、高度集成化的综合基带处理设备的研制。论文借鉴软件无线电思想,建立以FPGA为核心的通用硬件平台,通过加载软件实现综合基带处理设备的调制解调功能。通过对70MHz中频带通采样,采用FPGA完成中频数字处理的所有流程。FFT频域分析方法实现伪码的捕获,解决了大动态条件下的伪码快速捕获问题,同时完成了载波多普勒信息的精确估计。采用数字正交上变频器来实现70MHz的调制,可实现各种调制方式,使得设备具有很好的灵活性。采用伪码和载波联合扫描的方式实现了扩频信号的多普勒模拟,解决了大动态信号的模拟问题。经实际测试,综合基带处理设备在较大多普勒情况下,通过PC机软件设置可以完成多种码速率的中频信号的调制与解调任务,并且在一定的信噪比条件下,误码率极低,表现出良好的性能。
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