自噪声抑制Gardner算法及位同步环路设计

位同步技术是空间激光通信和测控一体化的关键技术之一,位同步的精确与否直接影响整个系统的性能。针对空间激光通信位同步技术中基于Gardner定时误差估计算法易受系统自噪声干扰,提出了一种自噪声抑制Gardner算法,同时基于此算法提出一种位同步环路。通过对算法理论分析与环路建模仿真结果表明,在E_b/N_0大于9 dB情况下,提出自噪声抑制Gardner算法与位同步环路能够有效地降低同步过程中由于系统自噪声引起的定时抖动,并且拥有更快的位同步建立的时间。

基于信号频域特征实现位定时恢复

数字通信系统对接收信号进行采样时,如果存在位定时误差,则会严重影响通信系统的工作性能。而采样信号的变换域相位谱中包含位定时误差信息,只要有效地恢复该误差信息,即可以很好地实现通信系统的位定时同步。在此基础上,对频域检测位定时估值算法的原理和实现过程进行了较详细的描述和分析,最后,针对几种典型信号对算法的性能进行了仿真研究,仿真结果表明,该算法对几种典型信号都有效,具有较广泛的适应性。

位同步信号恢复的数字电路实现

本文扼要阐述位同步信号恢复的一般原理，进而提出采用数字集成电路器件实现位同步信号提取的方案。对所述方案分析结果表明，若以符号速率处的离散频谱功率与其邻近的连续频谱功率之比作为衡量位定时恢复好坏的标准，那么，此功率之比只取决于窄带带通滤波器的品质因数Ｑ。与其它位定时恢复电路相比，文中所述方案具有造价低、实现简单、调试方便等优点。

基于FPGA的高性能回收控制器的设计与实现

针对中国新一代载人飞船对回收着陆系统的高可靠、高实时、不可逆、一次成功等要求,为了使回收分系统控制单元在复杂控制模式下高精确完成弹减速伞、弹主伞、抛防热大底、着陆缓冲控制等相关的动作,设计了以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)为核心处理器装置的控制单元,实现了对航天器的现有减速与缓冲装置的可靠、精确地控制。该控制器采用三模冗余(Three Mode Redundancy,TMR)控制策略,程序上采取了复杂状态机等并行执行的控制逻辑,系统上采取了3个分时启动电路,输出上采取了具有自反馈校正的同步校验信号系统。在满足产品上电浪涌电流的同时,以三取二方式有效的输出规定脉宽时序的指令信号,满足了后一级执行机构的动作需求。实物产品飞行试验验证结果显示,回收控制器启动特性、指令时间、响应性能均满足航天器现有减速与缓冲装置要求,可为同类型其他设计提供一定的借鉴和参考。