天线组阵试验系统顺利建成并投入应用

2010年9月北京跟踪与通信技术研究所和装备指挥技术学院在北京怀柔建立了我国首个天线组阵试验系统,并进行了相关技术试验。天线组阵系统用多个低成本小天线构成增益远高于单个深空大天线的航天测控接收系统,是未来深空测控通信系统的发展方向,是一种高效费比、可     

新的小波滤波算法及其在甚长基线干涉测量中的应用

在甚长基线干涉测量中对航天测控信号进行滤波处理,有利于改善信号质量,提高测量精度。以扩频信号为航天测控宽带信号模型,选择dB1小波进行小波变换滤波。首先提出和推导了小波细节系数极大值传播定理,并给出了相关推论;然后提出了一种基于小波系数重构的小波变换滤波算法,该算法包括四个步骤:最高层小波细节系数处理、其他各层小波系数处理、最高层尺度系数处理和整形输出;最后将该算法应用到甚长基线干涉测量的时延估计中。仿真结果表明了极大值传播定理的正确性以及所提滤波算法对航天测控信号质量改善和时延测量精度提高的有效性。      

深空小规模天线上行组阵布局分析研究

针对天线上行组阵中阵元布局对远场功率合成增益影响的问题,给出了组阵地面布局的要求,包括阵元间最小距离、布局紧凑性、灵活性、可扩展性和经济性等。在此基础上对小规模组阵(阵元数3~36)布局进行了分析,设计了不同阵元时对应合成增益最高的布局方式。最后用计算机仿真各种布局情况下在月球量级远场目标点的功率合成增益,比较远场功率合成增益大小并总结了一些规律,结果表明各阵元的最优布局与理论分析相符。考虑组阵规模的可扩展性给出了16元阵、36元阵的最优布局,可为实际应用提供参考。     

改进的小波空域相关滤波算法

针对小波空域相关滤波算法存在不同尺度下小波系数偏移引起的相关性减弱和低尺度小波系数受噪声影响较大等问题,提出了改进的小波空域相关滤波算法。理论推导了小波系数在各分解层间的相对偏移量,并提出了移位相关算法。考虑到分解层数越高,信号的小波系数相关性越强,且信号小波系数在分解过程中存在发散现象,提出了高层处理向低层处理提供约束的逆序处理方法。根据统计原理对最高层小波系数进行了阈值滤波。最后以Blocks信号和Heavy Sine信号为例,对比了所提改进算法与传统小波空域相关滤波算法及两种已有改进算法的性能,并将滤波算法应用于某同步卫星的群时延估计中。蒙特卡罗仿真和实测数据处理结果表明本文所提改进算法的降噪效果更好。     

基于六端口混频器的研究

在航天测控系统中通常对射频信号采用多级变频的方式来得到中频信号,传统的变频方式结构复杂,射频端口与本振端口具有隔离度小等缺点。针对航天系统中传统变频器的这些缺陷,设计了一个由功分器和耦合器组成无源六端口结、平方率检波器以及差分放大器组成的六端口混频器结构,其工作中心频率为2.25 GHz。首先对六端口混频器结构和变频原理进行了分析,采用ADS软件分别对六端口结和六端口混频器进行了仿真。仿真表明六端口结具有很好的隔离度和相位传输特性,六端口混频器具有变频损耗小,动态范围大以及所需本振功率低等特点。同时六端口混频器结构简单,因此用六端口混频器替代传统的混频器结构有一定的优势。