风云二号中频全数字解调器关键技术研究

论文摘要

本文首先说明了本课题的研究背景与来源,并且简要介绍了数字下变频和定时同步技术的发展现状。随后在风云二号气象卫星中频全数字解调器总体结构方案的基础上,对数字下变频和定时同步部分进行了重点研究。在数字下变频部分的分析中,着重讨论了采样频率的选取,并综合多种因素确定了适合本文的采样频率。然后根据降速率信号处理的要求,给出了本文所使用的抽取方案以及具体的半带滤波器设计。定时同步方面,介绍和分析了整体模块设计中各部分的原理和功能。在环路滤波器设计中,研究了在Simulink平台上求取环路滤波器参数的步骤,并结合karam锁定算法给出了一种环路带宽的切换方法。最后,本文给出了QPSK解调系统的性能仿真以及数字下变频和定时同步部分的FPGA实现。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究背景与来源
• 1.2 数字下变频研究现状
• 1.3 定时同步介绍
• 1.4 本文的工作和章节安排
• 第二章 总体结构方案及数字下变频设计
• 2.1 中频全数字解调器总体结构
• 2.2 数字下变频的设计
• 2.2.1 数字下变频基本原理
• 2.2.2 采样频率的确定
• 2.2.3 数控振荡器的设计
• 2.3 降速率信号处理
• 2.3.1 抽取理论
• 2.3.2 半带滤波器
• 2.4 数字下变频的仿真
• 2.5 小结
• 第三章 定时同步的研究
• 3.1 定时同步模块整体设计
• 3.2 内插滤波器
• 3.2.1 内插计算公式
• 3.2.2 理想内插滤波器
• 3.2.3 内插滤波器的选取
• 3.3 定时误差检测算法
• 3.3.1 定时误差检测算法分类
• 3.3.2 Gardner TED 算法分析
• 3.4 环路滤波器系数选取及优化
• 3.5 数控振荡器
• 3.6 小结
• 第四章 QPSK 解调系统性能仿真与部分FPGA 实现
• 4.1 总体性能仿真
• 4.1.1 信源
• 4.1.2 成型滤波器
• 4.1.3 中频载波调制
• 4.1.4 解调端仿真结果
• 4.2 FPAG 实现
• 4.2.1 数字下变频部分
• 4.2.2 定时同步部分
• 第五章 结束语
• 5.1 总结全文
• 5.2 下一步工作
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间的研究成果