深空多普勒信號采集系統(tǒng)用戶控制軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、人類的航天活動一般可分為地球應(yīng)用衛(wèi)星、載人航天和深空探測三大領(lǐng)域。深空探測是相對于近地軌道航天器而言的。在深空探測任務(wù)中，通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行是整個深空探測任務(wù)成功的重要保證之一。
　　 深空多普勒信號采集系統(tǒng)由于其具有靈活性大及數(shù)據(jù)保存處理等特點(diǎn)，在接收衛(wèi)星傳給地面的信息，實(shí)現(xiàn)信號的反饋等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此，近年來深空多普勒在飛行器測軌及掩星反演等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。如何設(shè)計(jì)出高穩(wěn)定性、低故障率、滿足深空探測所需的

2、數(shù)字多普勒系統(tǒng)成為了研發(fā)人員需要解決的問題之一。
　　 本文首先研究了深空多普勒信號采集系統(tǒng)的原理、方案的確立以及硬件構(gòu)成，再根據(jù)硬件條件和數(shù)據(jù)采集要求，運(yùn)用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想，使用C++語言、Qt、Plplot軟件包，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)的用戶控制軟件。本軟件系統(tǒng)分為三個部分：硬件接口、軟件核心接口、用戶接口，實(shí)現(xiàn)了深空多普勒信號采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及用戶控制的全過程，并且按用戶要求的格式保存采集到的數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)硬盤上。硬件接口封裝

3、硬件信息，軟件核心接口控制數(shù)據(jù)采集過程，用戶接口提供與用戶交互的界面。
　　 本文還對采集到保存在計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行了仿真分析，包括數(shù)理統(tǒng)計(jì)、頻域分析、濾波器設(shè)計(jì)、數(shù)字下變頻、多普勒頻率估計(jì)等。鑒于濾波器設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和待處理數(shù)據(jù)的特殊性，本文對濾波器設(shè)計(jì)以及數(shù)字下變頻器的設(shè)計(jì)做了比較詳細(xì)的描述，并且對比了FFT變換不同點(diǎn)數(shù)的選擇對頻譜的影響。在多普勒頻率計(jì)算中，運(yùn)用曲線擬合的方法，通過提高曲線擬合的階數(shù)，從而改善了多普勒頻率計(jì)算