《電子技術(shù)應(yīng)用》
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衛(wèi)星擴(kuò)頻測控基帶系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2022年電子技術(shù)應(yīng)用第9期
鮑大志,，邢斯瑞,，孫 偉，韓旭天
長光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司,，吉林 長春130102
摘要： 衛(wèi)星測控分系統(tǒng)負(fù)責(zé)遙測,、遙控信號在衛(wèi)星與地面站之間的傳輸,。擴(kuò)頻測控體制由于抗干擾性強(qiáng)、保密性好,、易于實(shí)現(xiàn)多星測控等優(yōu)勢,，已經(jīng)逐漸成為主流測控方式。在測控頻段上,，X頻段由于頻率資源豐富且對商業(yè)測控開放,，已經(jīng)成為商業(yè)航天使用的主要測控頻段。根據(jù)低軌衛(wèi)星測控分系統(tǒng)需求,，設(shè)計(jì)了一套X頻段擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)基帶系統(tǒng),，能夠?qū)崿F(xiàn)X頻段擴(kuò)頻測控信號的發(fā)射和接收。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)二維捕獲,、跟蹤環(huán)路等模塊,，系統(tǒng)可以滿足低軌衛(wèi)星高動(dòng)態(tài)多普勒下的性能需求。
中圖分類號： TN927,；V55
文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212459
中文引用格式： 鮑大志,，邢斯瑞，孫偉,，等. 衛(wèi)星擴(kuò)頻測控基帶系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用,，2022，48(9)：81-85.
英文引用格式： Bao Dazhi,，Xing Sirui,，Sun Wei，et al. Design of baseband system of satellite spread spectrum TT&C[J]. Application of Electronic Technique,，2022,，48(9)：81-85.
Design of baseband system of satellite spread spectrum TT&C
Bao Dazhi，Xing Sirui,，Sun Wei,，Han Xutian
Chang Guang Satellite Technology Co.，Ltd.,，Changchun 130102,，China
Abstract： The satellite tracking telemetry and command(TT&C) subsystem is responsible for transmitting telemetry and receiving remote control signals between the satellite and the ground station. Spread Spectrum TT&C system has gradually become the mainstream TT&C mode because of its strong anti-interference, good confidentiality and easy to realize multi Satellite TT&C. In the TT&C frequency band, X frequency band has become the main TT&C frequency band used in commercial spaceflight due to its rich frequency resources and openness to commercial TT&C. According to the requirements of low orbit satellite TT&C subsystem, a baseband system of X band spread spectrum TT&C transponder is designed, which can transmit and receive X band spread spectrum TT&C signal. By optimizing the design of 2D acquisition and tracking modules, the system can meet the performance requirements of low orbit satellites under high dynamic Doppler.
Key words : satellite TT&C；baseband,；acquisition and tracking,；Doppler

0 引言

    測控應(yīng)答機(jī)是衛(wèi)星與地面之間的遙控指令與狀態(tài)遙測信息的聯(lián)絡(luò)單機(jī)，主要負(fù)責(zé)遙測,、遙控信號在衛(wèi)星與地面站之間的傳輸,。早期測控應(yīng)答機(jī)多為統(tǒng)一S波段(USB)測控應(yīng)答機(jī)，由于S頻段不對商業(yè)測控開放，且USB測控在設(shè)備適應(yīng)性,、抗干擾性,、可靠性等指標(biāo)上難以保證，目前商業(yè)航天中,，X頻段擴(kuò)頻測控正成為主流測控方式,，并且頻率上有向更高頻段發(fā)展的趨勢，以滿足對測控自主性,、抗干擾性,、保密性等方面的需求[1-3]。

    由于衛(wèi)星高速運(yùn)動(dòng),，衛(wèi)星測控信號具有高動(dòng)態(tài)的多普勒效應(yīng),。同時(shí)由于相對于傳統(tǒng)的S測控頻段，X頻段頻率更高,，多普勒效應(yīng)更加明顯,。因此，實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)信號的捕獲跟蹤是擴(kuò)頻測控信號處理的關(guān)鍵,。此外,，由于擴(kuò)頻測控體制采用非相干擴(kuò)頻，使得捕獲跟蹤的難度進(jìn)一步增加,，且解擴(kuò)后信號需要獨(dú)立位同步算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù),。

    本文按照低軌衛(wèi)星擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)需求，構(gòu)建了一套擴(kuò)頻基帶解調(diào)和調(diào)制系統(tǒng),。其中解調(diào)器主要組成部分包括二維捕獲,、載波跟蹤、碼環(huán)跟蹤,、位同步等模塊,。本文給出了擴(kuò)頻測控應(yīng)答機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)和基帶系統(tǒng)關(guān)鍵模塊的算法結(jié)構(gòu)，并給出了仿真測試結(jié)果,。




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作者信息：

鮑大志,，邢斯瑞,，孫  偉，韓旭天

(長光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司,，吉林 長春130102)




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