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高重复频率卫星激光测距是目前卫星激光测距技术的重要发展方向，国外的相关研究和实践表明：和现有系统相比，高重复频率卫星激光测距在大幅度增加观测数据的基础上提高了观测精度，拓展了观测数据的使用。为了实现这样的观测，需要对现有的低重复频率测距系统进行重大的改进，其中系统控制电路部分的改进是最重要的部分。
本文以长春人造卫星观测站现有的卫星激光测距系统为例，详细的介绍了卫星激光测距系统的组成，着重介绍了与控制电路软硬件设计密切相关的各子系统。详细地讨论了光电接收系统的时间滤波方法、探测成功率和卫星距离的精密预报等之间相关的问题。随后详细地讨论了实现高重复频率卫星激光测距所需要解决的问题，如高重复频率带来的激光后向散射和主波-回波时间重叠问题，以及解决这些问题的思路。具体地说，本文首先提出了基于SOPC系统的适用于高重复频率卫星激光测距系统控制电路的实现方法，着重介绍了SOPC系统中产生激光点火、距离门控制和时统信号的自定义组件的设计流程，用FPGA实现了这一流程并给出了仿真结果；然后在介绍Altera SOPC系统和基于SOPC builder的设计方法的基础上，将所设计的组件整合入自定义的SOPC系统，并且配合该组件进行了基于NiosII CPU的系统软件设计，使得电路具备了控制高重复频率激光测距系统的能力；最后在NiosII IDE和Ouartus软件的基础上，对以上控制电路的功能进行了软件仿真和硬件实验。