雙程數(shù)字轉發(fā)載波測距系統(tǒng)的設計與驗證.pdf

1、隨著微小衛(wèi)星編隊系統(tǒng)的高速發(fā)展，星間高精度測距已經(jīng)成為一個重要課題，受到國內(nèi)外的廣泛關注。雙程轉發(fā)載波測距系統(tǒng)可以測得一個載波波長范圍內(nèi)高精度的相對距離值，并且實現(xiàn)簡單，已經(jīng)在已有的模擬平臺上以模擬轉發(fā)載波的方式得到了初步驗證。從雙程轉發(fā)載波測距用于絕對距離測量的發(fā)展方向出發(fā)，同時為了方便進一步研究驗證，本文提出以數(shù)字轉發(fā)載波的方式實現(xiàn)穩(wěn)定的雙程轉發(fā)載波測距。
　　 本文首先在已有的數(shù)字平臺上以數(shù)字轉發(fā)載波的方式對雙程轉發(fā)載波測

2、距進行驗證，發(fā)現(xiàn)存在與模擬轉發(fā)載波相同的距離零值跳變問題。文中對該問題進行了詳細地分析并提出了相應的解決方案，同時也分析了影響測距性能的因素并提出了相應的改進方案。根據(jù)提出的方案，本文對實驗平臺提出了新的需求，并根據(jù)需求建立了雙程數(shù)字轉發(fā)載波測距實驗平臺，包括硬件平臺的設計與軟件平臺的改進。硬件平臺設計分為C波段射頻板、晶振板、中頻濾波板的設計和中頻板與S波段射頻板的改進，軟件平臺改進包括相干轉發(fā)方式、數(shù)字鎖相環(huán)參數(shù)、處理位數(shù)、濾波性能

3、等的改進。本文最后對實驗平臺進行了測試驗證，首先驗證了硬件實驗平臺的功能與性能，然后結合軟件平臺對雙程數(shù)字轉發(fā)載波測距系統(tǒng)進行全面測試驗證。對引起距離零值跳變問題的三方面原因進行對比測試消除零值跳變現(xiàn)象，對軟件部分每個改進點都進行相同條件下的對比測試，提升了測距精度。
　　 結合本文所有測試結果，表明本文設計的實驗平臺用數(shù)字轉發(fā)載波的方式實現(xiàn)了穩(wěn)定的雙程轉發(fā)載波測距系統(tǒng)。目前系統(tǒng)單獨用于測量相對距離(有零值跳變)，測試時間為10