一种遥测数据处理系统设计

论文摘要

航天测控系统是支撑航天任务完成的重要保障系统，主要完成对航天器的测量和遥测数据接收处理等工作。遥测是指将对象参量的近距离测量值传输至远距离的测量站来实现远距离测量的技术，被广泛的应用在航天系统之中。目前工程中采用的遥测体制主要包括PCM/FM体制和PCM/DQPSK体制。遥测数据处理系统在航天任务中具有重要位置，是确保航天任务安全试验、提高工程效率的重要手段。任务中，遥测接收系统跟踪飞行目标，通过遥测数据处理系统实现飞行试验的实时监视。任务后，数据处理系统能够为记录数据的重放、预处理和数据分析提供平台。可见，遥测数据处理系统设计是遥测系统的关键技术。随着技术的不断进步，现在的遥测设备大部分采用软件无线电技术，不但能提高设备性能，同时还降低设备成本。遥测数据处理的一部分工作可以由设备层面的软件无线电部分完成，减轻了后台遥测数据处理的压力，增强了数据处理的实时性。但是，由于目前多种遥测体制共存，单套设备的单套基带只能处理某一种特定体制的遥测数据，不能同时处理多种体制遥测数据，降低了遥测数据处理的灵活性。为了实现多种体制遥测数据的统一处理，本文提出了一种遥测数据处理系统的设计方案，在现有软件无线电的基础上，将中频处理、信号解调、同步处理、数据显示等关键技术利用普通计算机来完成。仿真结果表明：利用纯软件实现遥测数据处理的关键技术，能够取得比传统方式更好的效果。该遥测数据处理系统不但能同时处理多种体制数据，增强系统灵活性和实时性，而且将数据处理部分完全软件化，降低了设备实现成本。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题背景及意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 数据处理系统研究现状
• 1.3.2 信号软件解调方法研究现状
• 1.4 论文主要研究内容及章节安排
• 第二章 航天测控系统概述
• 2.1 测控技术的发展
• 2.2 基于软件无线电平台的测控系统
• 2.3 遥测系统
• 2.3.1 遥测系统的作用
• 2.3.2 遥测系统组成和基本原理
• 2.3.3 常用遥测体制
• 2.4 小结
• 第三章 遥测数据处理系统关键技术研究
• 3.1 遥测数据处理系统结构设计
• 3.2 软件锁相环设计
• 3.2.1 二阶软件锁相环设计
• 3.2.2 三阶软件锁相环设计
• 3.3 解调分系统设计
• 3.3.1 PCM/FM 信号解调系统
• 3.3.2 PCM/DQPSK 信号解调系统
• 3.4 帧处理分系统设计
• 3.4.1 帧同步锁定
• 3.4.2 帧同步保护
• 3.5 小结
• 第四章 遥测数据处理系统仿真分析
• 4.1 软件锁相环仿真分析
• 4.1.1 二阶锁相环仿真
• 4.1.2 三阶锁相环仿真
• 4.2 PCM/FM 信号解调系统仿真分析
• 4.2.1 相干解调方法仿真
• 4.2.2 DSTFT 解调方法仿真
• 4.3 PCM/DQPSK 信号解调系统仿真分析
• 4.3.1 差分解调方法仿真
• 4.3.2 DSTFT 解调方法仿真
• 4.4 小结
• 第五章 遥测数据处理系统设计
• 5.1 系统主要功能
• 5.2 软件系统运行环境
• 5.3 软件系统设计
• 5.4 系统工作过程概述
• 5.5 系统性能测试
• 5.6 小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献