太赫兹波应用于临近空间高速飞行器测控研究

临近空间高速飞行器测控需要解决“黑障”、超视距时空连续覆盖和多目标等难题,根据太赫兹电磁波可以穿透等离子体而大气传输损耗大的特点,研究以飞机和飞艇为主要平台的空基太赫兹测控系统,提出采用扩频体制实现对高速飞行器进行测距、测速、遥测和遥控的综合测控以及多目标测控,采用 nRR(n≥3)测量体制实现高速飞行器的外弹道测量,分析表明空基太赫兹扩频测控系统技术可行,但离工程应用还有较大差距。     

码间多址干扰对三星上升段测控影响分析

一箭多星发射上升段测控中,主要影响因素为扩频信号的码间多址干扰。开展码间多址干扰试验和实战分析,对地面高质量测控支持具有一定的现实意义和参考价值。基于直接序列扩频系统抗码间多址干扰原理,实施了双目标和三目标的码间干扰测试,并在三星上升段测控中码间多址干扰对测控影响进行了详细分析。结果表明,码间多址干扰会引起下行测量支路、遥测支路失锁,引起外测、遥测数据丢失;对测角随机差、测速测距随机差基本无影响,对上行遥控无直接影响,但对遥测的影响可以间接影响到遥控发令的完成。     

卫星扩频测控体制研究

介绍了USB微波统一测控系统、连续波测量系统、GPS原理。对中低轨卫星扩频测控采用的测控体制作了相应的论述与设计。提出中低轨卫星测控采用星地上下行信号相干(包括载波相干、伪码相干)方式,使星上应答机发射的下行频率与地面站发射的上行频率同步,消除星地钟差,完成卫星的测速、测距以及遥测遥控任务,并阐述了星地扩频测控设备的组成和工作原理。     

基于FPGA 的扩频测距快速捕获方法研究

传统航天测控系统大部分存在多副载波相互干扰，定位精度低，抗干扰能力差，设备复杂等缺点。为了满足未来深空宇航和电子战环境对航天测控系统的要求，扩频测距，数字综合基带传输等技术已成为新一代航天测控系统的关键技术，它对提高测距定位精度，抑制干扰，扩大航天测控系统的作用范围，减少设备复杂度，适应电子对抗要求等具有明显的优势。本文分析了扩频测距的理论原理与优势，给出了一种基于FPGA的扩频测距方案，以及实现快速测距的方法，在理论上和硬件实现上均能很好的解决传统测控系统存在的问题。     

高精度测距方法研究

在卫星测控系统中传统的测距方法主要有侧音测距及伪码测距,文中提出了另一种适合于航天测控系统的测距方法:伪码扩频信息帧测距方法,并就这三种测距方法的优缺点进行了讨论。     

基于FPGA的遥测解调系统设计

介绍了基于FPGA的遥测解调系统的设计方法,给出了系统硬件结构框图和软件结构.分析了使用软件无线电技术对遥测接收设备进行数字化改造的具体算法.并通过软、硬件测试和仿真证明,所设计的遥测解调系统可以完成现有遥测中频数据处理(包括测速、测距以及遥测、遥控数据解调等功能),并可以通过升级软件兼顾扩频测控体制的中频处理.     

一种测量非相干扩频应答机时钟准确度的新方法

简要介绍了扩频测控系统中非相干扩频测距的原理,针对在轨飞行器非相干扩频应答机频率准确度难以准确测量的问题,提出了一种基于星地帧周期固定差统计的卫星时钟准确度的测量方法,编制了下行测量帧解析工具,对卫星实时下传的测量帧数据进行解算,并结合实测距离进行分析处理,推算出应答机实时频率准确度,一定程度上实现了对在轨飞行器时钟系统的健康诊断。     

多址正交码扩频体制及其关键技术

根据飞行器测控技术发展特点,提出多址正交码扩频体制,分析了系统的发射、接收模型及其误码率性能;仿真了多址正交码扩频系统的噪声性能、多址性能和抗干扰性能;讨论了对正交码同步捕获与跟踪、正交扩频体制下的伪码测距等关键技术问题。     

卫星测控系统中伪随机码测距方法分析

目前,扩频技术发展迅速且广泛应用于各种通信系统中。比较详细地讨论卫星测控系统中利用伪随机码来测距的几种方法。结合实际情况对这几种方法进行分析比较,在现有技术设备条件下得到了一种比较理想的伪随机码测距方法—星上处理伪随机码测距。     

无人机多机并行测控与数传技术研究

在对无人机多机并行测控与数传体制进行分析的基础上,探索满足大容量数据传输和遥测遥控需求的新体制、新方法,突破了多机并行测控、高速并行数据传输和测控与通信一体化等关键技术难题.将这些成果应用于无人机测控通信,实现了无人机多机测控与数传系统原理样机,样机满足有限带宽下大容量数据传输和遥测遥控测距的任务需求,对其他相关工程实践有很好的借鉴意义.     

扩频统一测控系统的PN码捕获

扩频体制的统一测控系统(TT&C)实现遥测、遥控、测距、跟踪、数字通信等多种功能统一以及多站测量和多目标测量的统一,其实质是利用PN码的相关性实现CDMA。多普勒效应和数据调制对PN码的同步捕获和跟踪的影响很大,此时PN码的捕获成为系统实现的关键。     

基于无限长混沌序列的卫星扩频测控系统

介绍了无限长混沌扩频序列的卫星测控系统的原理和方案,对无限长混沌序列的相关性能进行了仿真和分析,从而论证混沌码扩频测控体制的可行性。提出了开环测距方法解决无限长混沌扩频序列测距问题。对该系统的误码性能进行了理论分析和仿真,结果表明,无限长混沌序列改善了传统扩频测控系统的误码性能,降低了传输信号的截获率,为无限长混沌序列在卫星测控通信领域的应用提供了可选的方案。     

S频段多模式应答机的设计

随着测控系统的不断更新,设计实现兼容多种测控体制的应答机非常必要.介绍了S频段多模式、多功能、宽频段应答机的设计方案,论述了其中的关键技术和工作原理.该应答机在扩频模式和调相模式下具有测距、测速、解调遥控指令和发射遥测副载波的功能,相比以往的S频段应答机方案,具有电路简化、功能较多的特点,因而能适应多种测控工程.     

一种抗多径效应的非相干无人机测距方案

多径效应是造成无人机测控系统可用性降低的重要原因之一。为了降低多径效应对无人机（UAV）测控系统的影响,提出了一种非相干测距技术方案。该方案利用了单载波频域均衡（SC-FDE）技术以及优化遥控帧与伪码速率关系及发送位置的方法,降低了机上测距数据下传误码率,同时提高了机上采样精度。经仿真验证,在反射路径信号比直达路径小6 dB且信噪比大于7 dB时,系统的测距精度满足无人机测控系统的指标要求。     

伪码扩频航天测控体制设计

在分析伪码扩频的可行性和工作原理的基础上，介绍了伪码扩频测控系统的构成和工作过程，设计了伪码扩频信号的调制方式、解调过程和信号的帧结构，探讨了伪码的捕获和跟踪方式。研究结果表明，伪码扩频测控体制具有抗干扰、低截获、信号隐蔽、测距精度高等优点，能够满足未来我国深空测控的需要。     

一种基于再生伪码测距的遥测信号测距方法

为了简化深空探测器无线测量系统设计,解决下行系统受功率、带宽等因素限制遥测信号和测距信号权衡设计问题,在再生伪码测距技术的基础上,提出了一种基于遥测信号测距的新方法,以遥测数据符号代替测距伪码的功能,利用地面跟踪环路对遥测信号的跟踪测量实现下行测距,减少了独立的下行测距信号。分析和仿真结果表明:新方法简化了下行信号形式,降低了系统实现复杂度,在遥测码速率为100 kbit/s左右时,随机测距误差优于传统再生伪码测距模式,且随着遥测码速率的增加测距精度进一步改善。     

航天扩频测控通信系统中伪码测距方法及精度分析

介绍了扩频测控通信系统中相参伪码测距与非相参伪码测距工作原理，证明在确保星地距离数据采样时刻严格对齐的情况下，两种体制的测距系统误差大小相同，同时给出了伪码测距误差的分析方法。     

航天测控通信系统多业务传送设备（SMSTP）技术

航天测控通信系统是完成运载火箭、航天器跟踪测轨、遥测信号接收与处理、遥控信号发送任务的综合电子系统,包括指挥通信、数据传输、天地通信、时间同步、实况电视监视及传输、语音通信、帧中继交换等子系统。由于地球曲率的影响,以无线电微波传播为基础的测控系统,用一个地点的地面站不可能实现对运载火箭,航天器进行全航程观测,需要用分布在不同地点的多个地面站“接力”连接才能完成测控任务。     

航天扩频测控系统中非相干伪码测距跳值问题分析及对策

介绍了扩频测控系统中非相干伪码测距的原理,针对航天测量船在海上校飞过程中出现的非相干伪码测距跳值问题进行了分析与研究,并从测量船测控设备软件和参数设置等方面提出了解决措施.     

基于加权系数的DTTL遥测测距符号同步算法

遥测测距是美国喷气推进实验室于2010年提出的新型测距方法,其核心思想是将测距信息插入遥测帧中下发,利用一路遥测信号同时完成遥测、测距两种功能,地面站对帧头到达时刻的估计精度直接影响测距精度。针对现有DTTL符号同步算法精度不高的问题,研究了一种基于加权系数的DTTL符号同步算法,通过对每个遥测符号首位、末位采样点进行加权处理再积分的方法,有效提高了符号同步精度,仿真进一步验证了方法的有效性,结果表明该算法在信噪比为-5dB时能达到现有算法理想条件下的性能,均方差约为0.01个遥测符号。