浅论测距基于CCSDS深空测控伪码同步技术与硬件实现

论文导读：的案例,对测距码跟踪捕获和转发模块做了功能仿真,搭建了FPGA数字信号处理平台,完成了再生伪码测距跟踪系统的硬件电路设计与调试,成功研制出深空应答机,并以透明转发与再生转发的比较、捕获时间和测距抖动等三个方面对再生伪码测距跟踪系统进行了测试。测试结果表明：深空应答机具备透明转发和再生转发两种伪码测距方式,捕获时
摘要：随着深空探测的不断进展,人类探究的距离更远,也给航天技术提出了更高的要求。再生伪码测距能够消除前向测距信号信道噪声,提升反向测距信号质量,改善测距精度,缩短测距捕获时间,非常适合于深空任务。CCSDS倡议书中明确了再生伪码测距法策略的运用,世界各国也在按照这个标准进行探讨和试验,再生伪码测距逐渐被用于新的深空任务中,是深空技术进展的重要走势。本论文探讨了基于CCSDS深空测控体制的再生伪码系统及其硬件实现,仿真浅析了T2B、T4B的组合原理和特点,介绍了再生伪码测距历程,给出了再生伪码同步的案例,对测距码跟踪捕获和转发模块做了功能仿真,搭建了FPGA数字信号处理平台,完成了再生伪码测距跟踪系统的硬件电路设计与调试,成功研制出深空应答机,并以透明转发与再生转发的比较、捕获时间和测距抖动等三个方面对再生伪码测距跟踪系统进行了测试。测试结果表明：深空应答机具备透明转发和再生转发两种伪码测距方式,捕获时间与同步精度满足指标要求。关键词：深空论文再生伪码测距论文CCSDS论文T2B/T4B论文测距码同步论文
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Abstract4-7
1 绪论7-12

1.1 探讨背景与作用7-8

1.2 国内外深空探测进展情况8-10

1.2.1 国外深空探测8-10

1.2.2 国内的深空探测10

1.3 论文的探讨内容10-11

1.4 论文结构安排11-12

2 深空测控体制12-25

2.1 深空测控系统概述12-14

2.

1.1 深空测控通信的特点12-13

2.

1.2 深空测控通信系统的组成13-14

2.2 深空测控体制14-22

2.1 测距的原理14-15

2.2 测距信号的调制15

2.3 侧音测距15-18

2.4 NASA伪码测距18-20

2.5 测距码20-22

2.3 再生伪码测距历程22-25

2.3.1 伪码测距历程22-23

2.3.2 距离的计算23-25

3 测距码的同步25-40

3.1 测距信号的解调25-26

3.2 测距码浅析26-30

3.

2.1 特性浅析26-27

3.

2.2 测距码成型27-30

3.3 测距码的同步30-37

3.1 概述30-32

3.2 时钟码同步32-35

3.3 码相位同步35-37

3.4 捕获时间和时延抖动37-40

3.4.1 捕获时间37-38

3.4.2 时延抖动38-40

4 测距码同步模块的硬件实现40-51

4.1 深空测距的处理40-43

4.

1.1 深空应答机40

4.

1.2 中频处理单元40-43

4.2 测距码的捕获跟踪与转发43

4.3 测距码的跟踪模块设计43-45

4.4 测距码的捕获模块设计45-49

4.1 本地子码生成与PN再生46-48

4.2 子码相关48-49

4.5 测距码的转发模块设计49-51

5 系统硬件电路设计与测试51-60

5.1 硬件平台设计51-54

5.

1.1 接收ADC模块电路设计52-53

5.

1.2 发送DAC模块电路设计53-54

5.2 实物与测试结果54-60
5.

2.1 应答机的测试连接54-55

5.

2.2 测距信号的测量55-60

结论60-61
致谢61-62
参考文献62-64