新型S波段软件无线电微型测控应答机的实现

设计并实现了适用于皮卫星的小型化、低功耗、高灵敏度及高动态范围的新型S波段微型测控应答机。该机采用了软件无线电的设计思想,并由分频式数字锁相环合成各级本振,具有模块化、灵活性强及简单可靠等优点。整个测控应答机在16.5 cm×10 cm的一块印制电路板上实现,实际测得功耗约为4.5 W,发射功率为26 dBm,1 kHz环路带宽下的接收灵敏度为-136 dBm,整机的动态范围大于80 dB,可满足轨道高度小于1 000 km的低轨皮卫星的测控需求。     

新型皮卫星星载接收机设计

传统星载接收机体积大、结构复杂、功耗高,无法满足皮卫星的应用要求;而项目组已研制成功的星载接收机虽然克服了这一缺点,但灵敏度不高,这就严重限制了它的使用范围.在分析两者结构特点的基础上提出了一种基于数字式频率合成器和模拟锁相环混合结构的新型皮卫星星载接收机结构,并对该结构的锁定时间、噪声和灵敏度进行了分析、仿真实验和样...     

HART调制解调芯片的设计

本文提出了一种符合HART通信协议的全数字调制解调芯片设计方案。调制部分实现CPFSK调制,对传统的DDS技术进行改进,使其数字部分的杂散性能改善且具有较低的相位连续误差。解调部分实现CPFSK解调,利用数字滤波技术使其具有良好的解调精度和抗干扰能力。性能分析和仿真结果表明,芯片具有良好的性能。     

基于压缩感知和宽带调制的统一测控信号处理仿真

针对测控信号处理中,在可用频谱上分布着多种频分下行信号的场景,分别利用标准测控信号和扩频测控信号在频域上的绝对稀疏性和相对稀疏性,提出了一种基于压缩感知和宽带调制的低速采样方案.首先通过多通道调制得到低速的采样序列,而为了克服现有信号重构算法重构精度较差的缺点,利用阈值迭代方法从采样序列中重构出原信号,最后对重构后的信号进行解调/解扩处理并进行误码率分析.仿真结果表明,新方案能够在低采样率的条件下获得很好的性能.     

带频偏校准的GMSK解调器设计与实现

提出了一种在零中频低功耗蓝牙接收机中使用的GMSK解调器。GMSK是一种恒包络调制方式,针对其解调最重要的判决依据是相位变化,而接收机的本振频率与发射机的载波频率误差会对相位产生干扰。因此提出了一种频偏校准算法来解决频偏对解调性能的影响。该算法由改进的一比特差分解调与CORDIC(COordinate Rotation Digital Computer)算法结合实现,与传统的频偏校准算法相比复杂度大大降低。在150kHz以内的频偏条件下,要达到10~(-3)误码率要求,需要的信噪比与无频偏时相比差距在1 dB以内。该解调器通过Verilog实现,并用FPGA进行验证。     

基于FPGA的一种DQPSK设计思路

四相相移键控(QPSK)是一种采用四种相位的调制解调方式,具有较高的频谱,利用近视线性传输、稳定性好、抗干扰能力强和电路实现简单等优点,使其在数字通信方面得到了广泛应用。实际应用中,这种调制方式由于初始相位的不同会导致解码结果失真,为了克服其调制解调时存在的相位模糊问题,引入另一种调制解调方式,即以相对相移表征码元信息,不论初始相位取什么,当前码元与相邻两个码元之间的相位差不变。对基带信号进行差分编码处理,并利用载波相位的相对变化表示传输信息,进而形成了差分四相相移键控(DQPSK)。     

软件无线电中调制识别和数字解调技术

调制样式识别是通信系统中的一个关键环节;利用软件无线电思想对全数字接收机中的几个关键技术进行了研究;对在低信噪比情况下数字通信信号的调制模式的识别率低的问题进行了改进,增强了识别率;对数字解调中的关键一时间同步采用软件实现,并通过仿真验证了算法的正确性。     

基于串口的无线通信调制解调的软件实现

利用软件实现调制、解调具有方法灵活,实现简单的优点,通过分析FSK调制、解调原理,利用RS-232串行通信接口的特点,研究在该串口下的软件实现调制、解调的方法,实现了无线通信中的软件调制、解调功能,将其应用于基站与中继站之间的无线通信,为保证无线通信的可靠性,具体设计了具有一定容错能力的编码调制方式与软件判读流程,对远端进行监测;在该方式下运行测试,无线通信误码率约为10-5～10-6,达到了设计要求。     

SoftMODEM--基于软件无线电技术的调制解调系统

介绍一种基于软件无线电技术的调制解调系统.给出了系统组成、功能、硬件和软件结构以及系统功能的实现方法.     

模型检验在航天测控软件上的应用研究

模型检验是确保程序质量的有效手段,能弥补软件测试的不足。但航天测控软件规模大、输入数据复杂、验证性质不明确等因素极大地阻碍了模型检验的应用。针对航天测控软件,分析了其特点以及对其执行模型检验的困难,提出了基于有界模型检验器CBMC的模型检验应用框架,包括航天测控数据的构造方法及验证性质的提取方法。随后,将该框架应用于外测数据处理软件,取得了良好的效果。     

测控应用软件系统资源复用研究

随着我国航天任务执行密度和并发度不断加深,测控软件准备实施的高效率能力面临考验。如何在缩短准备周期的同时保证软件高质量输出成为当前必须解决的问题。针对上述问题,结合测控任务需求特点,采用当前解决软件危机的研究热点“软件复用技术”的思想和方法,对测控应用软件系统进行复用构件提取以及复用行为实施,进而减轻软件负担,提升软件质量,保障航天器飞控实施。     

IP多播技术在实时测控软件中的应用

本文根据实时测控软件系统中网络通信的特殊需求,通过对网络通信技术中单播、广播和多播的对比分析,说明了IP多播技术在实时测控软件应用中的优越性;同时,对IP多 播技术中需要注意的问题和目前的发展状况也作了简要介绍?     

分谐波混频在数字微波直接变频调制/解调器中的应用

在微波/毫米波频段,高电平载波泄漏是制约数字直接变频调制器(如QPSK)性能、产生调制矢量误差的一个重要因素。在直接变频接收方式中,二阶交调失真(IM2)及本振噪声是制约动态范围的关键因素之一。偶次分谐波混频可有效地抑制载波泄漏、二次混频失真及本振噪声,是提高调制器精确度及直接解调器动态范围的有效技术。     

实时测控计算机系统结构研究

论文概括了基于网络的功能分布式体系结构的特点和优势。针对实时测控计算机应用系统中数据处理复杂、实时性和可靠性要求高的特点,结合多处理机理论与模块划分原则,分析了系统中的功能分布问题,提出了适用于测控应用的功能分布式系统结构。     

Ka频段飞行器测控与通信系统设计

传统基于S频段的统一载波测控通信系统受工作频率低、占用频带窄的特点限制,无法满足现代及未来飞行器测控与通信系统对于高速数传、通信带宽、安装空间、克服“黑障”及抗干扰性等方面日益增长的需求,提出一种Ka频段直接序列扩频体制的飞行器测控与通信系统以解决上述问题;利用Ka频段频带宽、空间选择性好、减小“黑障”影响等特点,同时采用直接序列扩频通信体制实现遥测、外测和遥控等不同功能点频统一和信道统一,简化系统结构、减小设备体积;介绍了系统架构及主要设备组成,阐述了基带数据综合设备、Ka频段一体化终端设备等单机的详细设计及天线的选择,并给出了地面测试系统方案;该系统具备体积小、频带宽、扩展性好等特点,可满足未来飞行器测控与通信系统的设计与应用需求。     

基于连通图的天地一体化测控通信网络仿真

以GEO,MEO,LEO卫星构建的空间异构网络为对象,结合泛在网络的异构、自组织、自愈和协同等特性,介绍了天地一体化测控通信网络的概念,建立了基于“骨干、接入”模型的多层卫星网络,探索了卫星网络被分割(不连通)情况下的测控通信网络路由技术。最后,通过OPNET仿真软件对CGR(连通图)路由算法、random路由算法和flood路由算法在不同失效节点个数情况下的网络性能进行对比分析,结果表明采用连通图路由算法的网络具有更好的自愈和抗毁能力。     

测控天线健康管理与支援保障系统研究及设计

针对航天测控网内天线设备在监测、设备健康管理及维护保障方面的需求,参考目前设备状态维修的相关标准和预测及健康管理(PHM)功能框架,面向航天地面测控设备,提出了测控天线健康管理与支援保障系统的建设思路。针对测站、用户中心和厂所在设备管理与保障中的不同功能定位,设计了测站、中心的分级分层管理和远程支援的总体架构,明确了系统内各节点的功能设计要点及系统工作流程、运行模式和关键技术要点。并以测控设备的天线系统作为健康管理对象,通过建立测站管理终端和测控设备健康管理中心应用平台,对系统主要功能、节点间信息交互、运行模式和关键技术在工程中进行了实践和验证,系统架构合理可行,对工程应用具有积极的指导和借鉴意义。     

实时测控计算机应用系统的可靠性保障技术

功能分布式结构下的实时测控计算机应用系统的可靠性保障有其特殊的背景和要求。在综合研究了当前的各种可靠性保障技术的前提下，提出了分布实施、集中控制的可靠性保障方案。对节点部分采用双工热备份或多机冗余技术，通过硬切换保障系统实时性和对过程的保护。实际应用证明该方案简单易行，比较适用于当前航天测控中心的计算机实时应用系统。