一种微小型USB测控应答机测距音功率解耦方法

在航天统一S波段(unified S-band,USB)测控系统中,地面测控站通过星上的USB测控应答机转发的测距音相位延迟提取距离信息,考虑到测距音提取滤波器以及信道噪声对下行调制度的影响,下行测距音的调制度会发生非预期的起伏,从而影响整个测控系统的功率效率与通信距离。提到了一种微小型USB测控应答机测距音功率解耦方法,在简化上行接收机设计的同时,通过进行接收功率归一化,消除上行接收信号强度对调制度的不利影响,保障了测控应答机调制信号的功率效率,并通过产品实测对方法的可行性与效果进行了验证。

基于AD9361星载USB测控接收设备设计

针对星载统一S频段(Unified S-band,USB)测控应答机遥控接收高动态问题,提出了一种USB接收设备的设计方法。该方法基于AD9361+现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)硬件平台,采用并行+串行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)实现信号载波频率捕获,载波环路使用2阶锁频环(Frequency Lock Loop,FLL)辅助3阶锁相环(Phase Lock Loop,PLL)环路进行跟踪,遥控副载波环路采用2阶PLL环进行跟踪。对方法的可行性进行了理论推导,使用Matlab进行仿真,结果表明该方法可以满足多普勒动态不小于32 kHz/s下遥控数据解调要求。

S频段统一测控雷达健康故障诊断系统的设计

针对S频段统一测控系统故障诊断及健康管理的需求,给出故障诊断软件体系架构,并基于故障树的设备故障诊断开展了LNA+D/C设备状态评估设计;健康故障诊断系统以可更换单元或模块的监测信息为基础,综合利用自动测试和标校结果,收集、存储、诊断全系统设备工作状态,并依据建立的系统健康诊断和任务能力预测模型,实现设备健康状态预测和任务能力评估功能,为资源调度提供决策依据。

统一S频段测控系统残余载波快速捕获方法

针对统一S频段(USB)测控系统中低信噪比、大频偏残余载波捕获速度慢的情况,提出一种残余载波快速捕获方法。根据残余载波的频域幅值特性,采用频域搜索的方法,进行快速傅里叶变换(FFT)频率估计,并使用现场可编程门阵列(FPGA)结合芯片外部同步动态随机存储器(SDRAM)的方法,使残余载波在较低信噪比、大频偏的情况下被快速、准确捕获,可解决因FPGA片内资源有限而出现的大量数据存储缓慢问题。利用Xilinx的Vertix 4系列FPGA芯片在系统时钟频率为110MHz时对文章提出的方法进行验证。结果表明,该方法载波捕获精度高,系统稳定可靠。此方法已成功应用于卫星地面测控综合基带设备中。

S频段微波统一测控系统双点频跟踪链路的设计

月球探测卫星的飞行姿态和轨道特点决定了卫星天线有交替覆盖测控站的现象。为了保证下行遥测信号的连续接收,本文提出了S频段微波统一测控系统(简称USB)双TT&C点频跟踪链路设计的若干方案并进行了分析比较。

船载统一S频段测控系统目标仿真器

船载统一S频段(USB)测控系统是我国航天测控网的重要组成部分,该目标仿真器是根据海上航天测控任务系统检验、联试的需要而提出的。论文明确了目标仿真器的功能与组成,对各单元的设计和实现进行了详细介绍。给出了海上动态环境下测控目标轨迹的仿真生成方法,阐述了动态目标距离、速度、角度模拟的原理和实现技术途径。该目标仿真器的应用提高了航天测控联调、演练和训练水平,可推广应用于我国航天测控领域各套统一微波测控系统中。

S频段微波统一测控系统工作模式扩展

针对"嫦娥"1号(CE-1)卫星天线交替覆盖测控站导致"远望"2号S频段微波统一测控系统无法在原有工作模式下完成发射段任务,通过改造现有接收机,构建新的系统工作模式,扩展了系统功能,提高了系统完成任务的能力。

S频段联试应答机的改进设计

针对S频段联试应答机提出了接收和发射频综共用的改进设计方案,对改进后的应答机频率关系、组合干扰、信号处理单元以及信道单元设计进行了分析、仿真和测试,结果表明其功能和性能指标满足S频段测控系统的系统联试要求。该设计在满足接收和发射载波频率相干转发比的同时节省了一个频综,同以往的S频段联试应答机相比具有硬件电路简单、成本低、可靠性更高的优点。

一种USB测控应答机的健壮捕获算法

在统一S频段(USB)测控应答机中频数字化处理的基础上,提出了一种健壮的相位调制(PM)信号捕获算法。针对USB测控应答机输入信号存在副载波时捕获易于假锁的问题,采用快速傅里叶变换(FFT)与锁频锁相环结合的算法,利用PM信号频谱对称的特点,快速获得残差载波的正确频率,防止捕获到副载波信号或者其他干扰信号上;采用锁频锁相环实现PM信号的精确捕获与跟踪,适应USB测控应答机大动态多普勒变化及高灵敏度的要求。通过仿真试验验证了该方案载波正确捕获的有效性,且接收灵敏度达到-121 dBm。

S频段统一测控系统无塔静态校相方法研究

在卫星测控系统中，目前多使用的有塔标校技术具有一定的局限性。为了克服这种局限性，本文针对已有的S频段统一测控系统设备提出一种静态无塔标校方法，给出了具体无塔校相的实现方法。

载人航天USB测控系统及其关键技术

总结了载人航天USB测控系统的综合化、高可靠性、高测轨精度、抗组合干扰、数字化、大动态控制、目标快速捕获、极化分集接收等关键技术,以及为解决这些关键而采取的技术措施,包括:统一载波信号设计,“五合一”数字载波环,数字测速和测距,随扫斜率判决,高线性调制/解调,FM极化合成跟踪等。经过我国载人航天工程实践的验证,USB测控系统是成功的,其综合性能达到了当时的国际先进水平。

多站联合测控中USB跟踪链路快速切换的实现

介绍了统一S频段(USB)测控设备跟踪链路切换的原理,针对多站联合测控中手动切换链路效率低的不足,为满足任务高难度、严要求的需要,缩短切换时间,提高切换准确性,提出以宏命令方式进行链路切换操作,应急状态下直接调用宏文件的方法,并在C#语言和.NET环境下采用用户数据报协议(UDP)实现快速切换,较原手动切换方法速度提高了约4倍。

噪声温度对S频段接收链路电平差异的影响分析

针对某船载S频段统一测控系统主收、跟踪链路信号电平不一致影响基带终端数据接收量的问题,论文通过对下行接收机链路噪声温度产生的原理进行分析,利用实际数据计算推导得出导致接收链路电平差异的问题主要是由于接收机链路在二级放大(下变频器)前,主收、跟踪链路损耗不同引起的结论。根据结论对链路器件做了相应调整,并进行了试验测试,利用测试数据对该结论进行了进一步论证,最后对该S频段统一测控系统下行链路给出了合理的改进建议。

USB“双捕”新方法——“随扫斜率”判决法

本文提出“随扫斜率判决”和随扫斜率的算法 ,并采用“启扫方向选择”、“最短路径回零”等措施来加快“双捕”速度 ,这种方法可用软件实现 .文中进行了理论分析、给出了数学表达式、设计方法和应用结果 .采用这种新方法的双捕方案 ,经工程实践证明 ,具有捕获速度快 ,成本低。

船载USB系统基带远程切换软件的设计与实现

以我国某船载S频段统一载波测控系统(USB系统)基带终端设备主备机应急切换为研究对象,针对其现有的应急切换自动化程度低的问题,提出基带的远程应急切换设计方法。利用WMI(Windows管理规范)技术设计开发了远程切换软件,实现了基带工作环境远程维护管理、设备重组远程切换,显著提高了基带设备应急切换的效率。

发射场区USB大动态控制功能的实现方法

本文对载人航天测控系统中发射场区USB大动态控制问题进行了理论分析,阐述了适用的解决措施,设计了试验验证方法,试验结果表明该方法是适用有效的.

利用校准卫星进行USB外场试验的方法

探讨一种USB外场试验的方法,即利用在轨卫星对USB进行外场试验,检验设备的跟踪性能,并对测量精度进行评估。阐述在USB设备研制过程中,利用卫星对USB进行外场试验的必要性和可行性。

基于精密星历的USB系统测距误差的标定与修正

我国高精度对地观测卫星HY-2A卫星搭载有SLR、DORIS等高精度测轨仪器,其径向定轨精度能达到10cm以内。针对载人航天任务要求,利用HY-2A卫星的精密星历进行USB设备测距误差标定与修正,为航天任务进行数据储备与技术储备。

高分多模卫星测控分系统设计与验证

高分多模卫星(GFDM-1)敏捷机动范围达到了单轴45°,机动速度达到了4.5(°)/s,大角度高速机动可能造成接收机失锁与接收星数下降导致非定位问题。文章提出了双天线同时参与解算的双频双模星载导航定位定轨体制,有效解决了姿态机动过程中接收星数减少问题,并实现了星载导航连续高精度定位。同时,采用了异构的测控分系统设计,提高了测控分系统可靠度,实现了卫星全球测控能力以及星地测控抗干扰能力。

USB信号相位解调器的改进设计

针对研制USB相位解调系统中出现的除0问题和ROM容量限制问题,通过研究坐标旋转数字计算(Coordinate Rotation Digital Computer,CORDIC)方法,实现了基于CORDIC算法的反正切模块,并利用此模块设计了一种针对统一S频段(Unified S Band,USB)系统的相位解调器。仿真实验结果证明,这种相位解调器能够较好地解决上述问题。另外,设计了一种通用型带通滤波器,用于USB基带信号中副载波和各测距音分量的分离滤波。