基于FPGA的軟件測控應答機基帶處理系統(tǒng)研究.pdf

1、皮型衛(wèi)星是現(xiàn)代航天技術中的重要研究領域。隨著高新技術的發(fā)展和需求的推動，皮衛(wèi)星以其體積小、功耗低、開發(fā)周期短、可編隊組網(wǎng)、以更低的成本完成很多復雜的空間科學實驗的優(yōu)勢，將在科研、國防和商用等領域發(fā)揮重要作用。 隨著大規(guī)模集成電路和數(shù)字信號處理技術的發(fā)展，軟件無線電技術已成為目前通信系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。軟件無線電靈活性強的優(yōu)點同樣適用于衛(wèi)星的測控，其數(shù)字化、模塊化的特點有利于微小衛(wèi)星體積、重量和功耗的減小。長遠來看，測控應答機的微

2、小型化、集成化、標準化是必然趨勢，軟件無線電技術也會在航天測控通信設備中發(fā)揮越來越大的作用。 本文以皮衛(wèi)星研制項目為背景，以軟件無線電思想為指導，對星上測控應答機的基帶處理系統(tǒng)進行研究。在數(shù)字平臺上，實現(xiàn)了星上DPSK解調與測距信號濾波轉發(fā)，為星上測控應答機的軟件化、數(shù)字化提供了思路，為軟件測控應答機的進一步研究打下了基礎。 本文的主要工作可概括如下：(一)搭建了測控應答機基帶處理的硬件調試平臺，平臺包括一塊Strati

3、xⅡ高性能FPGA以及并口高速A/D、D/A轉換芯片。 (二)設計并實現(xiàn)了8kHz載波的DPSK數(shù)字解調，用Verilog語言編寫了差分相干解調和低通濾波模塊，并對位同步技術進行了研究，采用數(shù)字鎖相法實現(xiàn)了對解調碼元的位同步。解調系統(tǒng)在實際工作中的誤碼率能達到10-5以下。 (三)完成了側音測距信號在星上的數(shù)字濾波與轉發(fā)。設計并優(yōu)化了高階FIR帶通濾波器，并將其在FPGA中實現(xiàn)。通過對不同頻率側音信號增益的控制，滿足了調