一、TDRSS中频信号捕获与跟踪的数字化实现（论文文献综述）
饶浩[1]（2020）在《应用于海上浮标的卫星通信终端关键技术研究》文中研究指明随着全球海洋探测活动日益频繁,从深远海到陆基间利用卫星通信实现数据中继通信的信息速率要求越来越高。卫星通信终端需要在恶劣的海洋动态环境下将水下载荷获取的监测数据实时回传到岸基,目前不足10 kbps的通信速率已经满足不了诸如图像、视频等观测数据的传输需求。同时,复杂海况下卫星通信终端面临对星跟踪困难的问题,传统“动中通”无法满足高动态下的卫星快速跟踪需求。因此,探究海上高速率卫星通信终端系统和海上卫星快速捕获跟踪技术对我国海洋探测具有重大意义。本文主要开展应用于海上浮标的高速率卫星通信终端的关键技术研究,包括高灵敏度低中频接收机、快速组合导航、高精度卫星载波闭环跟踪、扩频信号快速捕获等技术。论文主要工作和创新点如下:1.用于海上浮标的高速率卫星中继通信技术研究。首先,针对海上浮标高速率通信需求,综合考虑卫星通信链路资源、通信体制、链路预算,分别基于我国中继卫星和天通一号卫星链路资源设计了轻小型化卫星通信终端系统。该终端在国内首次实现海上浮标→空中卫星→地面岸基间2 Mbps的高速率数据传输。其次,为实现终端的轻小型化,提出了一种零中频结构的高灵敏度低中频接收机设计思路,采用射频和数字自动增益控制、高Q值基带低通和数字带通滤波处理,接收机接收扩频带宽为6 MHz,灵敏度为-118 d Bm。最后,终端采用自适应海况条件的码率可变技术和基于大容量存储的时分重传机制,消除复杂海况下链路信噪比恶化,甚至中断带来的数据丢失隐患,确保了海上卫星通信链路的可靠性。2.提出了一种低成本、高精度载波闭环跟踪辅助快速组合导航跟踪方案,四级以内海况条件下,终端能稳定跟踪卫星信号,解决了终端和卫星之间快速建立大回路通信链路的难题。该GNSS/SINS（Global Navigation Satellite System and Inertial Navigation System）紧组合导航系统利用GNSS和SINS伪距和伪距率的冗余参数误差对各自系统误差进行闭环修正,导航精度、抗干扰能力和动态性均优于传统“动中通”采用的松组合导航系统。终端根据卫星载波信号强度对卫星信号进行闭环圆锥扫描跟踪,将卫星通信终端跟踪精度进一步提高到2°,跟踪响应速度降低到20 ms,优于传统“动中通”采用的信标步进跟踪方案。3.提出了一种四路并行PMF-FFT（partial matched filters and fast Fourier transform）捕获算法,用于快速捕获卫星扩频载波信号,给卫星信号闭环跟踪提供信号强度值。相比于传统伪码FFT算法,该算法的捕获时间和最大计算量更小,分别为传统伪码FFT算法的26.5%和46.9%。相比于PMF-FFT算法,该算法将频率分辨率提高了4倍,接收灵敏度提高了1.6d B。并行PMF-FFT算法大幅降低了扇贝损耗,确保了捕获灵敏度。这种算法适应剧烈摇晃的天线在20 ms内快速稳定跟踪卫星信号,确保卫星通信终端在四级海况下快速闭环跟踪卫星。4.完成了通信、跟踪算法及卫星通信终端功能、性能验证分析系统的研究。其中,算法验证平台利用一套FPGA硬件电路实现了并行高速处理基带信号调制解调、编解码、组帧解帧、相控阵波束控制、大容量存储控制等功能。采用基于ARM架构体系的处理环境,实现了高效处理紧组合导航算法、网络协议等功能。算法验证平台集成度高,保证了测试调试工作的便捷。其次,设计和开发了一套用于在性能调试、系统联试和试验现场环节,快速检测S波段海上卫星通信终端关键特性的便携式测试系统。最后,根据卫星通信终端海上大回路通信试验结果,分综合析了湖上和海上试验结果和数据,为优化系统奠定了基础。论文研究的卫星通信终端突破低成本、高精度、快速捕获跟踪技术,能支持海上浮标或其他海洋载体实现与岸基间2 Mbps高速率实时数据通信应用,在军民应用领域具有重要意义。
马璇[2]（2019）在《TDRSS单址链路多址干扰抑制技术研究》文中研究说明跟踪与数据中继卫星系统（Tracking and Data Relay Satellite System,TDRSS）,利用数量较少的中继卫星实现接近百分之百的低轨道卫星覆盖率,而且大幅提升数据传输效率与可靠性,同时可以满足地面站与航天器间的实时高速传输,弥补了传统陆基、海基测控系统轨道覆盖率低、建设成本高的不足。随着航天技术的飞速发展,空间中的航天器不断增多。航天器与地面站的大量数据信息交互都需要经过中继卫星来完成,导致航天器信号间的相互干扰,特别是多址干扰。TDRSS单址链路对多目标的测控,主要用于航天器交会对接、卫星多星星座等多目标用户的数据传输。目前,S频段的单址链路最多可以服务12个目标用户。如何更好地消除多址干扰带来的影响,提升系统容量,实现数据信息的可靠、精确传输,是本文的根本出发点和着力点。本文以TDRSS单址链路中的DS-CDMA（Direct Sequnce-Code Division Multiple Access,直接序列码分多址）通信体制为研究对象,重点研究TDRSS中的多址干扰抑制技术,完成的主要工作如下:（1）研究了TDRSS的网络模型和单址链路原理,并研究了DS-CDMA体制的基本理论,重点对信号模型、系统发射机与接收机的结构模型、主要性能指标等进行了阐述,并讨论了系统多址干扰的产生原理和影响。（2）研究了常见的多址干扰抑制技术,并进行了理论分析与仿真。研究了扩频序列的选择、功率控制技术、多用户检测技术等多址干扰抑制技术,重点研究了线性多用户检测技术中的解相关检测、最小均方误差检测、非线性多用户检测技术中的串行干扰抵消多用户检测、并行干扰抵消多用户检测等。通过仿真分析,验证了这些算法抑制多址干扰的性能与效果。（3）结合现有的多址干扰抑制技术,设计了一种可行的TDRSS单址链路多址干扰抑制方法,具体方法是,在信号接收端,增加并行干扰抵消多用户检测器反馈回路,实时抵消各个用户目标间的多址干扰。理论分析和仿真结果验证了所提方法的有效性与可行性。
段培豪[3]（2019）在《测控接收机综合基带算法研究与实现》文中研究指明在运载火箭测控、深空测控、卫星中继测控等各类航天测控终端和地面设备中,为了满足不同任务的需要,传统方案针对每种任务的信号体制设计一套测控设备。这就需要在研制时对任务中要求的调制类型、载波频率、符号速率、编码方式、帧结构等参数进行定制,开发对应的功能模块。若同时兼容多个任务种类,就会导致设备功能模块数量多、体型大、通用化程度不高,因此研究同时适应多种任务的测控综合基带接收机具有重要意义。论文针对多任务地面测控站或检测站的综合基带需求,围绕测控接收机的基带系统展开研究,具体内容如下:（1）设计了支持扩频和非扩频两种模式的测控接收机的基带方案,重点设计了伪码同步、载波同步、位同步、帧同步等算法。方案具有硬件平台小型化、基带算法综合化等特点。（2）针对伪码捕获阶段的最佳门限设定问题,在固定门限和基于噪声功率的自适应门限算法基础上,设计了一种基于信噪比的自适应门限算法。仿真结果表明,基于信噪比的自适应门限算法相比其他两种算法提高了捕获过程的检测概率。（3）针对测控系统中的长码捕获问题,提出了短码引导下的多路并行长码捕获算法,以实现对长码的快捕获。分析表明,四路并行捕获方案的平均捕获时间相比改进前极大缩短,以较少的硬件资源开销换取了捕获速度的极大提高。（4）设计了扩频和非扩频模式下的载波同步方案。扩频模式下,先利用时频二维搜索算法完成伪码捕获并减少频偏,再启动锁频环完成残余频差的补偿,最后由锁相环完成载波相位的跟踪。非扩频模式下,先用FFT算法完成载波频偏捕获,将载波频偏牵引至较小偏差范围后,开启COSTAS环路进行载波相位的跟踪。通过对两种模式中鉴相算法的研究表明,反正切鉴相比硬判决鉴相算法收敛速度更快,但反正切鉴相算法硬件资源消耗更多。（5）设计了基于Gardner算法的位定时同步算法,详细设计了定时误差检测、插值滤波器、内插控制器。该算法完成了定时误差检测,选用分段式抛物线的方式实现了插值滤波器。仿真结果表明,该方法能够完成多速率信号的位同步。此外,还设计了适应不同的编译码方式、信号码型条件下的帧同步算法架构。（6）在FPGA平台上使用Verilog HDL语言编程实现了综合基带算法,并进行了关键算法模块的功能验证和总联测试。测试结果表明,各项指标均满足设计要求,共消耗英特尔Stratix IV EP4SE820的68%硬件逻辑资源。
郜蓓,章英杰,饶启龙[4]（2014）在《基于软件无线电的S频段通用化TDRSS用户终端》文中研究说明介绍了一种S频段通用化跟踪与数据中继卫星系统（Tracking&Data Relay Satellite System,TDRSS）用户终端的实现方案,重点论述了射频通道的通用化设计和数字处理模块的实现。对70 MHz中频信号直接欠采样数字化后,利用FPGA完成中频处理的所有流程,实现了一个硬件平台满足不同通信频点、扩频伪码和信息速率的需求。系统具有体积小、重量轻的特点,适合应用于微小卫星平台。测试结果表明,能满足常规中继测控通信指标要求。
刘瑞[5]（2014）在《卫星接收机信号处理关键技术的研究》文中指出随着中国航天事业不断发展，发展跟踪与数据中继卫星系统可谓大势所趋。由于卫星通信系统繁多，设备管理和维护工作复杂，所以研究具有软件无线电特征的中继卫星通信系统具有非常大的实际意义。通过对传统卫星基带信号处理方法的详细的分析与论证，针对中继卫星系统的高动态特性，本文从信号捕获、信号跟踪和解扩与解调三大方面设计了一整套改进的基带信号处理方法，其中就信号捕获和信号跟踪这两大关键技术进行了重点论述。针对传统信号捕获方法捕获速度慢的缺点，本文对传统的基于DFT-IDFT的快速捕获方法进行了改进。当信噪比大于-16dB时，这种改进后的方法可以在获得与传统方法相同性能的同时大幅降低计算开销，其平均捕获时间仅为改进前方法的5%。针对传统伪码跟踪方法有效范围较窄的缺点，本文对传统伪码跟踪方法进行了改进，这种改进后的伪码跟踪方法可以在获得与改进前方法同等跟踪精度的同时，提供比传统伪码跟踪方法宽1倍的有效跟踪范围，且具有很强的连续跟踪能力。针对传统载波跟踪方法有效范围较窄且应用灵活度不高的缺点，本文以高分辨率傅里叶变换技术为基础，提出了一种全新的载波跟踪方法。这种全新的载波跟踪方法可以以任意跟踪精度工作在任意跟踪频率范围上，可以显着提升载波跟踪环路的应用灵活度。另外，结合本课题具体特点，本文还提出了一种新型的符号同步方法，较传统符号同步方法而言，这种新型同步方法在思路上更为直接，计算量更小。通过DSP仿真验证，本文提出的卫星基带信号处理方法可以对含有任意剩余频偏的零中频TDRSS测控信号进行快速捕获和高精度跟踪，并能够准确解调出数据电文，效果良好。本文为卫星软件接收机的进一步研究提供了一些理论和技术基础，更多的实现细节有待于在实践中进一步优化和改进。
张俞[6]（2012）在《一种收发信机的设计和实现》文中提出本文研究了航天应答机的发展历程，并对当今国内外常见的航天器测控应答机的技术指标进行了了解，并对其功能和性能进行了分析。在现有各种航天器测控应答机的理论及实际设计基础上，对某种测控应答机进行了详细设计。在该测控应答机进行了完整的详细设计的基础上，对于应答机的调制、解调模块进行了进一步的详细设计。该测控应答机技术方案采用数字中频方案实现，射频上行接收部分采用二次变频。由于需要实现PM、DPSK调制，下行调制拟采用中频调制，上变频方案实现，其中模拟调制采用模拟调制器实现，数字DPSK调制在数字中频模块内完成。调制、解调目前有基于载波同步两种设计方法，一种是有反馈环同步技术，还有一种是无反馈环同步技术。本课题选择了有反馈同步技术,采用“微处理器+协处理器”的结构，嵌入MicroBlaze32位软核处理器，简化了系统设计，提高了系统性能。并且介绍了解调系统在FPGA系统中的实现。提出滤波器设计的分布式算法，利用微处理器构建了一个可扩展的、灵活的解调系统。
牟建明[7]（2012）在《中频数字化接收机基带设计与实现》文中研究说明在现代航天测控任务中,作为合作测控目标的应答机,配合地面测控站完成航天飞行器的测控对应答机技术的研究具有重要意义。随着大规模集成电路和数字信号处理技术的发展,软件无线电灵活性强的优点同样适用于卫星的测控,其数字化、规模化的特点有利于卫星体积、重量和功耗的减小,软件无线电技术已成为目前通信系统发展的重要方向,。从长远来看,扩频应答机的微小型化、集成化是必然趋势,软件无线电技术也会在航天测控通信设备中发挥越来越大的作用。因此,研究适用于测控系统的中频数字化处理模块具有重要意义。本文研究的主要内容是中频数字化接收机基带处理模块。文中阐述了中频数字化的基本工作原理及关键技术,包括数字下变频技术、采样率变换技术、扩频解调技术,结合航天测控系统的特点,设计了一种基于FPGA的中频信号处理通用的硬件平台,该硬件平台主要包括A/D、FPGA最小系统、接口电路、电源转换电路等,硬件电路主要功能是将遥控中频模拟信号功率调整,然后数字化处理,送FPGA解调,并将解调数据输出。本模块的主要功能是通过软件编程的方式在FPGA上实现,主要实现的功能包括数字下变频、抽取滤波、载波捕获与跟踪、扩频解调,文中对各软件模块的设计原理、模块接口和仿真验证结果进行了详细说明。经过测试,该设计电路性能优越,与传统的模拟通信设备相比,具有低信噪比下快速捕获、高分辨率、高可靠性、抗干扰能力强、灵活可变等许多优点,克服了温漂、增益不稳等缺点。通过对功能软件进行优化升级,可以实现各种测控任务的需求,有着广泛的应用前景。
熊小莉[8]（2010）在《中继卫星系统用户终端关键技术分析》文中研究表明用户终端在跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS）中具有重要作用。介绍了中继卫星系统用户终端的分类、功能和组成,重点对用户终端采用的全数字化可编程综合基带、自动增益控制（AGC）、相参转发和小型化等关键技术进行了总结和分析,已工程实现的用户终端功能和性能满足系统要求。最后,提出了用户终端技术的发展趋势。
保骏[9]（2010）在《TDRSS多模式传及测距接收机研究》文中指出为了同时满足对多个航天器目标的高覆盖率数传、定轨需求,跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS）已得到飞速发展。本文分析了TDRSS对中速速率以下的数传性能指标要求,并且分析了能够同时达到数传和定轨两个目的的长码直接序列扩频模式在TDRSS中应用时需要满足的各项具体指标。本文选择了CPCI总线结构的工控机作为接收机的工作平台,提出了一种采用大容量FPGA、DSP器件,遵循软件无线电设计思想的TDRSS多模式数传及用户星测距接收机设计方案。在设计并实现上述的TDRSS多模式数传接收机时,本文首先讨论了一种通用化数字信号处理硬件电路实现方案,并根据接收机的使用要求对硬件资源进行了预估和分配;根据需要,设计并实现了一种采用数字costas环、非相干延时锁定码跟踪环、数字重采样等算法的TDRSS接收机,并使用FPGA专用Core实现了多通道Viterbi、RS、Viterbi+RS级联信道译码。此接收机能够同时处理双通道,BPSK、SQPSK、QPSK、UQPSK等多种调制模式,多译码方式,宽信息速率范围,宽信号电平动态范围的下行信号。最后,本文采用整机联试的方式,利用TDRSS数传分系统对此接收机各项功能和指标进行测试。测试了接收机的多通道处理能力;测试了不同信息速率、不同调制方式、不同编码模式下的数传误码率;测试了接收机的测距随机误差与系统误差;并测试了接收机的测频误差。在确保接收机各项指标均达到技术性能要求后,配合大系统成功完成了航天实战任务,完成了对用户航天器图像数据传输、距离速度测定的工作,达到了天基测控系统建设的目的。
莫乾坤,何晨[10]（2008）在《星载数字化TDRSS/USB双模应答机设计与试验》文中认为介绍了跟踪与数据中继星系统（TDRSS）中用户星TDRSS/USB双模应答机的功能和组成,在传统USB应答机和扩频应答机的基础上设计了一种数字化的星载TDRSS/USB双模应答机,具有TT&C和TDR两种工作模式。接收机采用了中频数字化的载波跟踪和解扩解调、伪码快速捕获和精确跟踪方法;发射机的相干载波产生和PM调制采用直接数字频率合成（DDS）方法;两种模式下共用了收发通道和部分FPGA资源。新的设计方法使应答机的调试难度、稳定性、载波和伪码捕获速度、跟踪精度、测距时延误差、功耗、重量等指标均有改善。
二、TDRSS中频信号捕获与跟踪的数字化实现（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、TDRSS中频信号捕获与跟踪的数字化实现（论文提纲范文）
（1）应用于海上浮标的卫星通信终端关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词清单 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外发展及现状 |
| 1.2.1 海上卫星通信资源 |
| 1.2.2 海上卫星通信终端 |
| 1.2.3 GNSS/SINS组合导航系统 |
| 1.3 论文的研究内容、组织结构和主要贡献 |
| 第2章 浮标端卫星通信终端系统设计 |
| 2.1 通信体制分析 |
| 2.2 卫星通信终端系统 |
| 2.2.1 移动卫星通信终端设计分析 |
| 2.2.2 GEO卫星链路预算 |
| 2.2.3 轻小型化卫星通信终端设计 |
| 2.3 S波段通信机关键技术研究 |
| 2.3.1 高灵敏度低中频接收机 |
| 2.3.2 自适应海况码率可变技术 |
| 2.3.3 基于大容量存储的时分重传机制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 海上浮标端卫星快速跟踪技术 |
| 3.1 组合导航卫星跟踪 |
| 3.1.1 GNSS/SINS紧组合导航 |
| 3.1.2 卡尔曼信息融合 |
| 3.1.3 天线波束指向 |
| 3.2 载波闭环跟踪 |
| 3.2.1 卫星跟踪技术 |
| 3.2.2 快速闭环跟踪 |
| 3.2.3 圆锥扫描跟踪 |
| 3.3 波束指向控制实现 |
| 3.3.1 机械伺服控制 |
| 3.3.2 相控阵波束控制 |
| 3.3.3 终端波束控制特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 卫星信号快速捕获算法 |
| 4.1 扩频解扩 |
| 4.2 并行捕获算法 |
| 4.2.1 伪码FFT并行捕获 |
| 4.2.2 PMF-FFT算法 |
| 4.2.3 并行PMF-FFT算法 |
| 4.3 性能分析 |
| 4.3.1 接收灵敏度 |
| 4.3.2 计算复杂度 |
| 4.3.3 捕获时间 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 算法验证、终端测试及试验验证 |
| 5.1 算法验证 |
| 5.2 快速测试系统 |
| 5.2.1 系统方案设计 |
| 5.2.2 终端链路测试 |
| 5.2.3 开发应用 |
| 5.2.4 现场应用 |
| 5.3 试验验证分析 |
| 5.3.1 外场试验 |
| 5.3.2 快速捕获跟踪性能 |
| 5.3.3 前向链路性能 |
| 5.3.4 返向链路性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文主要工作 |
| 6.2 可进一步开展的工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）TDRSS单址链路多址干扰抑制技术研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究历史与发展现状 |
| 1.2.1 TDRSS的研究历史与发展现状 |
| 1.2.2 多址干扰抑制技术的研究历史与发展现状 |
| 1.3 主要内容与结构安排 |
| 2 TDRSS单址多用户通信链路模型研究 |
| 2.1 TDRSS通信链路计算 |
| 2.2 前向链路分析 |
| 2.3 返向链路分析 |
| 2.4 多普勒效应的产生 |
| 2.5 返向链路中的多址干扰 |
| 2.6 多址干扰对通信系统的影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 多址干扰抑制技术研究 |
| 3.1 扩频序列对多址干扰的影响 |
| 3.1.1 m序列 |
| 3.1.2 Gold序列 |
| 3.1.3 扩频序列性能分析 |
| 3.2 功率控制技术 |
| 3.2.1 功率控制技术原理 |
| 3.2.2 功率控制准则 |
| 3.2.3 功率控制技术的分类 |
| 3.2.4 仿真与分析 |
| 3.3 多用户检测技术 |
| 3.3.1 多用户检测技术原理 |
| 3.3.2 线性多用户检测器 |
| 3.3.3 非线性多用户检测器 |
| 3.3.4 多用户检测器的选择 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 TDRSS单址链路接收处理方案研究 |
| 4.1 TDRSS单址链路接收处理方案设计 |
| 4.2 数字下变频模块 |
| 4.3 信号捕获模块 |
| 4.3.1 串行搜索捕获 |
| 4.3.2 基于FFT的并行码相位搜索 |
| 4.4 信号跟踪模块 |
| 4.4.1 载波跟踪环 |
| 4.4.2 码跟踪环 |
| 4.5 系统仿真与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（3）测控接收机综合基带算法研究与实现（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 测控接收机技术研究现状 |
| 1.2.2 测控接收机基带算法研究现状 |
| 1.3 论文主要内容和结构 |
| 2 课题相关理论基础 |
| 2.1 数字下变频技术 |
| 2.1.1 正交下变频结构 |
| 2.1.2 复乘变频结构 |
| 2.1.3 数控振荡器结构 |
| 2.2 扩频通信技术基础 |
| 2.3 信号模型理论基础 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 测控接收机基带方案与关键算法 |
| 3.1 系统要求与整体方案 |
| 3.1.1 主要技术要求 |
| 3.1.2 系统整体设计方案 |
| 3.2 扩频模式下伪码同步算法 |
| 3.2.1 短码捕获 |
| 3.2.2 短码跟踪 |
| 3.3 扩频模式下关键算法及改进 |
| 3.3.1 伪码捕获自适应门限算法 |
| 3.3.2 短码引导长码捕获 |
| 3.3.3 短码引导长码捕获改进算法 |
| 3.4 扩频模式下载波同步算法 |
| 3.4.1 载波频偏和相位误差对伪码相关峰值的影响 |
| 3.4.2 载波同步设计 |
| 3.5 非扩频模式下载波同步算法 |
| 3.5.1 基于FFT的频偏估计算法原理 |
| 3.5.2 载波相位同步算法 |
| 3.5.3 鉴相方法的分析 |
| 3.6 位同步算法 |
| 3.6.1 定时误差检测器的设计 |
| 3.6.2 插值滤波器的设计 |
| 3.6.3 内插控制器的设计 |
| 3.7 帧同步算法 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 测控接收机基带算法的FPGA设计 |
| 4.1 系统开发平台介绍 |
| 4.1.1 系统开发软件介绍 |
| 4.1.2 系统硬件平台介绍 |
| 4.2 数字下变频电路的实现 |
| 4.2.1 数字正交下变频 |
| 4.2.2 复乘变频 |
| 4.3 伪码同步模块 |
| 4.3.1 短码捕获 |
| 4.3.2 短码跟踪 |
| 4.3.3 短码引导长码捕获 |
| 4.4 载波同步模块 |
| 4.4.1 扩频模式载波同步 |
| 4.4.2 非扩频模式载波同步 |
| 4.5 位同步模块 |
| 4.6 算法资源消耗及系统测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A作者在攻读学位期间参加的科研工作 |
| B作者在攻读学位期间参加的科技竞赛 |
| C学位论文数据集 |
| 致谢 |
（4）基于软件无线电的S频段通用化TDRSS用户终端（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 系统总体方案设计 |
| 1.1 射频链路通用化设计 |
| 1.2 数字处理模块原理与实现 |
| 2 测试结果及性能分析 |
| 3 结束语 |
（5）卫星接收机信号处理关键技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 卫星信号处理特点及研究现状 |
| 1.2.1 卫星信号处理特点 |
| 1.2.2 关键技术及研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与目标 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.4 关键技术与难点 |
| 1.4.1 关键技术 |
| 1.4.2 技术难点 |
| 1.5 论文的主要工作和结构安排 |
| 第2章 卫星通信系统及其信号捕获与跟踪 |
| 2.1 卫星通信系统 |
| 2.2 卫星通信信号 |
| 2.2.1 卫星信号构成 |
| 2.2.2 伪随机噪声码的特性及其产生 |
| 2.2.3 多普勒频偏的产生及其影响 |
| 2.3 卫星信号捕获与跟踪 |
| 2.3.1 卫星信号捕获 |
| 2.3.2 卫星信号跟踪 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 卫星信号处理关键技术及解调技术 |
| 3.1 卫星信号捕获技术 |
| 3.1.1 传统的信号捕获方法 |
| 3.1.2 改进的信号捕获方法 |
| 3.1.3 改进的信号捕获方法的捕获性能 |
| 3.2 卫星信号跟踪技术 |
| 3.2.1 传统的信号跟踪方法 |
| 3.2.2 改进的信号跟踪方法 |
| 3.2.3 改进的信号跟踪方法的跟踪性能 |
| 3.3 相干解调与位同步 |
| 3.3.1 信号的相干解调 |
| 3.3.2 信号的符号同步 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 捕获与跟踪方法的具体应用策略 |
| 4.1 信号捕获的应用细节与策略调整 |
| 4.1.1 子序列信号处理形式 |
| 4.1.2 子序列信号处理形式的实际效果 |
| 4.1.3 捕获阈值与捕获判定 |
| 4.1.4 子序列形式的剩余载波捕获精度 |
| 4.1.5 信号处理流程图与捕获反馈机制 |
| 4.2 信号跟踪的应用细节与策略调整 |
| 4.2.1 频率偏置策略 |
| 4.2.2 信号抽取策略 |
| 4.2.3 信号处理流程图与跟踪范围和精度 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于 DSP 的系统仿真验证 |
| 5.1 TDRSS 模拟数据源及信号生成 |
| 5.1.1 TDRSS 测控信号的模拟数据源 |
| 5.1.2 TDRSS 测控信号的仿真生成 |
| 5.2 信号捕获模块的验证 |
| 5.2.1 剩余载波捕获效果 |
| 5.2.2 伪码相位捕获效果 |
| 5.2.3 信号捕获效果 |
| 5.3 信号跟踪模块的验证 |
| 5.3.1 剩余载波跟踪效果 |
| 5.3.2 伪码相位跟踪效果 |
| 5.3.3 信号跟踪效果 |
| 5.4 解扩与解调模块的验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）一种收发信机的设计和实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 概述 |
| 1.1 收发信机功能 |
| 1.2 应答机研制发展的历程 |
| 1.2.1 模拟测控应答机 |
| 1.2.2 低中频数字测控应答机 |
| 1.2.3 中频数字测控应答机 |
| 第二章 国内外应答机的发展情况 |
| 2.1 国内常见的应答机 |
| 2.1.1 高速率 X 波段数传发射机 |
| 2.1.2 中速率 X 波段数传发射机 |
| 2.1.3 Ka 频段数传发射机 |
| 2.1.4 星载 S 中继终端 |
| 2.2 国外应答机的常见种类 |
| 2.2.1 Alcatel 公司 USB 应答机 |
| 2.2.2 Alcatel 公司 S 频段 TDRSS 应答机 |
| 2.2.3 深空探测应答机 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 应答机设计方案 |
| 3.1 应答机总体方案 |
| 3.2 接收机模块 |
| 3.3 中频处理模块 |
| 3.4 发射机模块 |
| 3.5 设计实物情况 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 DPSK 调制解调原理 |
| 4.1 DPSK 调制原理 |
| 4.2 DPSK 解调原理 |
| 4.3 DPSK 信号的频谱和占用带宽 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于嵌入式内核的解调原理及实现 |
| 5.1 载波同步方法概述 |
| 5.2 无反馈环同步技术 |
| 5.2.1 无环反馈解调 |
| 5.2.2 定时误差提取 |
| 5.2.3 内插法码同步 |
| 5.2.4 差分判决 |
| 5.3 有反馈环同步技术 |
| 5.3.1 环路滤波的设计 |
| 5.3.2 DDS 的基本原理 |
| 5.4 基于嵌入式 MicroBlaze 处理器解调系统的构建 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 低通滤波器的设计及仿真 |
| 6.1 低通滤波器的设计 |
| 6.2 低通滤波器的设计仿真 |
| 6.3 环路滤波器的设计仿真 |
| 6.4 DDS 的仿真输出 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结束语 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
| 附件 |
（7）中频数字化接收机基带设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究内容及章节安排 |
| 第二章 中频数字化的基本原理 |
| 2.1 采样定理 |
| 2.1.1 Nyquist采样定理 |
| 2.1.2 带通采样定理 |
| 2.2 采样率变换原理 |
| 2.2.1 整数倍抽取 |
| 2.2.2 整数倍内插 |
| 2.3 数字下变频 |
| 2.4 扩频技术原理 |
| 第三章 中频基带模块的硬件电路设计 |
| 3.1 硬件总体结构简介 |
| 3.2 各模块电路详细设计 |
| 3.2.1 信号放大电路 |
| 3.2.3 A/D转换电路 |
| 3.2.5 FPGA最小系统 |
| 3.2.6 电源转换电路 |
| 3.3 热设计 |
| 3.3.1 热设计目的 |
| 3.3.2 热设计的基本问题 |
| 3.3.3 热设计基本原则 |
| 3.3.4 散热措施 |
| 3.4 电磁兼容性设计 |
| 3.4.1 电磁干扰源 |
| 3.4.2 电磁兼容设计 |
| 第四章 中频通信模块的FPGA软件实现与仿真 |
| 4.1 软件总体设计 |
| 4.2 遥控解调实现与仿真 |
| 4.2.1 FFT快捕设计 |
| 4.2.2 跟踪处理单元设计 |
| 4.2.3 遥控通道的跟踪处理 |
| 第五章 中频通信模块的系统测试 |
| 5.1 硬件实物图 |
| 5.2 测试条件 |
| 5.2.1 环境条件 |
| 5.2.2 测试设备 |
| 5.3 遥控解调功能测试 |
| 5.3.1 测试方法 |
| 5.3.2 测试结果 |
| 第六章 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）中继卫星系统用户终端关键技术分析（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 对中继卫星系统用户终端的需求 |
| 3 中继卫星系统用户终端的功能和组成 |
| 4 中继卫星系统用户终端关键技术 |
| 4.1 数字化可编程综合基带 |
| 4.2 适应大动态的要求——AGC的使用 |
| 4.3 相参转发 |
| (1) 锁相分、倍频的方案 |
| (2) 上、下变频的方案 |
| 4.4 小型化技术 |
| 5 结束语 |
（9）TDRSS多模式传及测距接收机研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 项目背景及意义 |
| 1.1.1 TDRSS 系统概述 |
| 1.1.2 TDRSS 系统特点 |
| 1.1.3 项目背景 |
| 1.2 项目实用价值 |
| 1.3 国内外研究动态 |
| 1.3.1 国内研究动态 |
| 1.3.2 国外研究动态 |
| 1.4 论文内容安排 |
| 第二章 遥测数字化接收机理论基础 |
| 2.1 测控遥测设备发展概述 |
| 2.2 信号采样原理 |
| 2.3 载波同步环路设计原理 |
| 2.4 PN 码同步环路设计原理 |
| 2.5 位同步技术 |
| 2.6 帧同步技术 |
| 2.7 纠错译码技术 |
| 第三章 TDRSS 多模式数传及测距接收机系统设计 |
| 3.1 TDRSS 多模式数传及测距接收机功能描述 |
| 3.2 TDRSS 多模式数传及测距接收机指标分析 |
| 3.2.1 数传误码率分析 |
| 3.2.2 测距精度分析 |
| 3.3 TDRSS 多模式数传及测距接收机系统结构 |
| 3.3.1 接收机工作平台 |
| 3.3.2 接收机处理板 |
| 第四章 TDRSS 多模式数传及测距接收机硬件电路设计 |
| 4.1 FPGA 及DSP 器件及选型 |
| 4.1.1 FPGA 选型 |
| 4.1.2 DSP 选型 |
| 4.1.3 AD 选型 |
| 4.2 硬件开发工具 |
| 4.2.1 FPGA 开发工具 |
| 4.2.2 DSP 开发工具 |
| 4.2.3 仿真工具 |
| 4.3 硬件电路装配调试 |
| 4.3.1 FPGA 调试及测试 |
| 4.3.2 AD 调试及测试 |
| 4.3.3 DSP 及CPCI 总线调试及测试 |
| 4.3.4 AGC 控制调试及测试 |
| 4.4 硬件电路资源分配 |
| 第五章 TDRSS 多模式数传及测距接收机软件算法设计 |
| 5.1 扩频低速接收机算法设计 |
| 5.1.1 costas 载波恢复环路设计 |
| 5.1.2 PN 码环设计 |
| 5.1.3 测距电路设计 |
| 5.1.4 频率测量设计 |
| 5.2 中速接收机算法设计 |
| 5.2.1 数字重采样设计 |
| 5.2.2 相位误差鉴别模块设计 |
| 5.2.3 位同步环路设计 |
| 5.2.4 匹配滤波及信道均衡设计 |
| 5.3 接收机FPGA 资源分配 |
| 第六章 系统功能验证及指标测试 |
| 6.1 系统联试 |
| 6.2 TDRSS 多模式数传及测距接收机功能验证、指标测试 |
| 6.2.1 多通道接收功能测试 |
| 6.2.2 数传误码率测试 |
| 6.2.3 测距精度测试 |
| 6.2.4 测频精度测试 |
| 6.3 正式任务验证 |
| 第七章 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间研究成果 |
四、TDRSS中频信号捕获与跟踪的数字化实现（论文参考文献）
- [1]应用于海上浮标的卫星通信终端关键技术研究[D]. 饶浩. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2020(02)
- [2]TDRSS单址链路多址干扰抑制技术研究[D]. 马璇. 重庆大学, 2019(02)
- [3]测控接收机综合基带算法研究与实现[D]. 段培豪. 重庆大学, 2019(01)
- [4]基于软件无线电的S频段通用化TDRSS用户终端[J]. 郜蓓,章英杰,饶启龙. 无线电通信技术, 2014(06)
- [5]卫星接收机信号处理关键技术的研究[D]. 刘瑞. 北京工业大学, 2014(03)
- [6]一种收发信机的设计和实现[D]. 张俞. 上海交通大学, 2012(03)
- [7]中频数字化接收机基带设计与实现[D]. 牟建明. 西安电子科技大学, 2012(06)
- [8]中继卫星系统用户终端关键技术分析[J]. 熊小莉. 电讯技术, 2010(07)
- [9]TDRSS多模式传及测距接收机研究[D]. 保骏. 电子科技大学, 2010(04)
- [10]星载数字化TDRSS/USB双模应答机设计与试验[J]. 莫乾坤,何晨. 无线通信技术, 2008(03)