标准TT&C动态应答机的设计

论文摘要

随着我国测控事业的深入发展,设备量、任务量的逐渐增多,需要大量的外场试验来验证设备的系统功能,这必然要求提供一个可靠的方法,能够对USB系统中的测距测速单元性能的性能进行验证。然而传统USB应答机只能很简单的转发信号,不能反映出目标卫星运行的动态过程,必须利用跟踪过境卫星来创造逼近真实任务的状态及条件。动用卫星需要提前进行周密计划,并动用大量人员配合,效率低、费用高,难以保证及时、快速、可重复地完成试验。因此新的形势迫切需要开发新的动态模拟方法和设备。本文描述了标准TT&C（Trace,Telemetry,Control）动态应答机的项目背景和应用价值;简单介绍了标准TT&C系统的测速、测距的基本原理,详细介绍动态应答机的原理的实现方法,对动态应答机的硬件结构、设备组成、单元模块设计进行了介绍,对最后的实验结果进行了分析。在本项目研制中,动态应答机借鉴软件无线电设计思想,采用先进的现场可编程阵列芯片FPGA+DSP的硬件结构,采用了高速AD、DA采样技术,并且通过CPCI总线与模监控处理软件进行数据交换,具有集成度高、可靠性高和扩展性强、处理能力强、实时性高、通用性好等特点,使系统处理性能大大提高,而且扩展性更强。在本项目研制中,本人负责动态应答机的硬件设计和测试验证,重点是用FPGA和DSP完成USB动态应答的研究和设计。经过一年的设计调试和算法研究,并且和USB标准TT&C基带构成的系统进行了联试和指标测试,取得了良好成效,整个项目研制达到了研制要求和预期的效果,满足了用户的需求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 背景
• 1.2 项目实用价值
• 1.3 国内外研究动态
• 1.4 项目目标及论文内容
• 第二章 标准TT& C 动态应答机的原理
• 2.1 标准TT& C 测速
• 2.1.1 标准TT&C 测速原理
• 2.1.2 标准TT&C 测速精度分析
• 2.2 标准TT&C 测距
• 2.2.1 标准TT&C 测距原理
• 2.2.2 纯侧音测距系统
• 2.2.3 测距精度分析
• 2.2.3.1 测距随机误差精度分析
• 2.2.3.2 测距系统误差精度分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 标准TT& C 动态应答机硬件平台设计
• 3.1 CPCI 总线平台
• 3.2 标准TT&C 动态应答机
• 3.3 本章小结
• 第四章 标准TT& C 动态应答机的设计实现
• 4.1 标准TT&C 动态应答机组成
• 4.2 中频接收机
• 4.3 中频调制器
• 4.4 测距单元
• 4.5 测速模块
• 4.6 应答机监控软件
• 4.7 本章小结
• 第五章 动态应答机的测试方法和测试数据
• 5.1 中频调制器测试
• 5.1.1 测试方法与步骤
• 5.1.1.1 扫频范围测试
• 5.1.1.2 扫速测试
• 5.1.1.3 多普勒预置测试
• 5.1.1.4 杂波抑制测试
• 5.1.1.5 二次谐波测试
• 5.1.2 测试结果
• 5.2 中频接收机测试
• 5.2.1 测试方法与步骤
• 5.2.2 测试结果
• 5.3 测速单元测试
• 5.3.1 测试方法与步骤
• 5.3.2 测试结果
• 5.4 测距单元
• 5.4.1 测试方法与步骤
• 5.4.2 测试结果
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结
• 致谢
• 参考文献