卫星USB测控副载波同步算法研究

吉林一号卫星测控采用USB测控体制,遥控接收采用FFT+DPLL1+DPLL2的架构,FFT主要实现对载波的粗捕,DPLL1在FFT的基础上实现对载波相位的精跟踪,DPLL2实现副载波的跟踪。对遥控副载波跟踪所用到的数字PLL技术进行了研究,首先给出了载波多普勒折算到副载波上的方法,然后对模拟PLL数字化进行了详细的论述,并设计了遥控副载波同步用的PLL2,对其稳定性、快捕带及快捕时间、捕获带和捕获时间、同步速率等进行了分析和仿真。结果表明,该方法具有捕获时间短、跟踪精度高、稳定性好等特点,易于数字化实现,已成功在吉林一号系列卫星中得到应用。     

卫星信道高动态时延与多普勒模拟系统的研究与设计

本文利用大规模存储器实现大范围时延模拟,基于可变分数时延滤波器实现精确的时延控制,通过数字变频实现对多普勒特性的模拟.同时,设计了一种控制算法,实现对信号多普勒和时延特性的动态实时控制.最后,通过测距信号收发系统验证了系统大范围时延模拟能力;利用扩频信号收发系统验证了系统对多普勒与时延的动态实时模拟能力.     

挠性卫星的姿态机动滚动优化控制

提出了一种基于控制力矩陀螺的挠性卫星姿态大角度快速机动控制方法。结合卫星姿态动力学,运动学和挠性附件的振动方程,建立了面向预测控制方法的非线性预测方程;在建立了包含卫星姿态跟踪误差,控制力矩能量以及挠性附件振动能量的优化目标函数基础上,采用非线性模型预测控制方法设计了兼顾机动性能与抑制附件振动的卫星姿态机动律。为进一步消除挠性附件振动,采用输入成形技术对规划的控制力矩进行处理,成形出合理的控制力矩指令。最后以成形后的控制力矩指令为输入条件,基于鲁棒伪逆方法设计了金字塔控制力矩陀螺群的操纵律,完成挠性卫星姿态机动的非线性滚动控制。针对算例的研究表明:卫星滚动轴姿态能够在约27 s内机动50°,且具有指向精度小于0.03°,姿态稳定度小于0.03(°)/s的性能。     

一种星载Ka频段圆极化振子天线阵列设计

针对Ka频段卫星通信系统的需求,设计了一种应用于卫星通信的星载Ka频段圆极化振子天线阵列.天线单元采用非对称双臂振子单元形式,十字交叉振子采用自相移结构来实现圆极化.天线阵列采用三角形排布的方式,通过调整布阵时天线单元旋转相位,来实现阵列的右旋圆极化.仿真结果表明：天线阵列驻波比除阵面四周由于边缘效应引起的驻波比偏大外,其余都小于1.5;天线阵列的轴比小于2.3 dB;扫描60°时,天线增益下降小于5 dB,表明天线阵列具有较高辐射功率.该天线阵列可作为相控阵天线的馈源,在卫星通信系统具有良好的应用前景.     

基于卫星测控链路的卫星数据传输动态调整技术

本文提出了一种基于卫星测控链路的卫星数据传输动态调整技术,即利用卫星的测控信道测量卫星X频段链路情况,实时调整卫星数据传输速率、调制方式和信道编码等,并通过卫星下行遥测信号,将调整情况实时传送至数据接收站,数据接收站根据实际情况做出相应响应,从而实现动态调整数据传输链路的功能,提升数据传输效率.此方法可以在不改变现有在...     

高增益圆极化星载相控阵天线设计

针对卫星X波段通信系统大范围数据传输的需求,设计具备高增益圆极化可宽角度电扫的星载相控阵天线.此天线阵元采用底馈的馈电方式,利用切角技术实现圆极化,利用开槽技术实现小型化.天线阵列错层排布,使其整体的辐射性能最优化.通过发射组件模块、波束控制模块和电源模块的合理布局和设计优化,使其电扫波束可在离轴角0～60°、方位角0...     

星载L波段宽带高增益圆极化微带天线设计

针对卫星L波段通信转发系统的要求,设计了一种新型星载L波段宽带高增益圆极化微带天线.微带天线整体采用侧馈的馈电方式,采用H型缝隙耦合馈电方式以实现宽频带,采用威尔金森移相功分器实现两信号间相位差来满足圆极化,增加天线背部反射板和板间泡沫层以提高增益并稳固结构.通过电磁仿真软件分析可得:在中心频点1.45 GHz处增益为...     

基于AD9850的嵌入式信号源设计与实现

频率合成技术是目前研制信号源的关键技术,在此给出一种基于直接数字频率合成(DDS)芯片AD9850和超低功耗的MSP430F149单片机正弦渡方渡信号源设计方案.可输出频率范围为1Hz～10 MHz的正弦波和方波,且具有频率设定、多档步进调整和幅度调节的功能.重点介绍DDS技术原理、单片机与AD9850的硬件接口电路、杂散和噪声信号的消除方法以及整个系统的软件设计.实验结果表明,该方案设计的信号源精度较高、频率范围较宽、结构简单、使用方便、输出信号频率稳定,无明显波形失真.