雙程數(shù)字轉(zhuǎn)發(fā)載波測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證.pdf

1、隨著微小衛(wèi)星編隊(duì)系統(tǒng)的高速發(fā)展，星間高精度測(cè)距已經(jīng)成為一個(gè)重要課題，受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。雙程轉(zhuǎn)發(fā)載波測(cè)距系統(tǒng)可以測(cè)得一個(gè)載波波長(zhǎng)范圍內(nèi)高精度的相對(duì)距離值，并且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，已經(jīng)在已有的模擬平臺(tái)上以模擬轉(zhuǎn)發(fā)載波的方式得到了初步驗(yàn)證。從雙程轉(zhuǎn)發(fā)載波測(cè)距用于絕對(duì)距離測(cè)量的發(fā)展方向出發(fā)，同時(shí)為了方便進(jìn)一步研究驗(yàn)證，本文提出以數(shù)字轉(zhuǎn)發(fā)載波的方式實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的雙程轉(zhuǎn)發(fā)載波測(cè)距。
　　 本文首先在已有的數(shù)字平臺(tái)上以數(shù)字轉(zhuǎn)發(fā)載波的方式對(duì)雙程轉(zhuǎn)發(fā)載波測(cè)

2、距進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)存在與模擬轉(zhuǎn)發(fā)載波相同的距離零值跳變問(wèn)題。文中對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)地分析并提出了相應(yīng)的解決方案，同時(shí)也分析了影響測(cè)距性能的因素并提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案。根據(jù)提出的方案，本文對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提出了新的需求，并根據(jù)需求建立了雙程數(shù)字轉(zhuǎn)發(fā)載波測(cè)距實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)與軟件平臺(tái)的改進(jìn)。硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)分為C波段射頻板、晶振板、中頻濾波板的設(shè)計(jì)和中頻板與S波段射頻板的改進(jìn)，軟件平臺(tái)改進(jìn)包括相干轉(zhuǎn)發(fā)方式、數(shù)字鎖相環(huán)參數(shù)、處理位數(shù)、濾波性能

3、等的改進(jìn)。本文最后對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證，首先驗(yàn)證了硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的功能與性能，然后結(jié)合軟件平臺(tái)對(duì)雙程數(shù)字轉(zhuǎn)發(fā)載波測(cè)距系統(tǒng)進(jìn)行全面測(cè)試驗(yàn)證。對(duì)引起距離零值跳變問(wèn)題的三方面原因進(jìn)行對(duì)比測(cè)試消除零值跳變現(xiàn)象，對(duì)軟件部分每個(gè)改進(jìn)點(diǎn)都進(jìn)行相同條件下的對(duì)比測(cè)試，提升了測(cè)距精度。
　　 結(jié)合本文所有測(cè)試結(jié)果，表明本文設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)用數(shù)字轉(zhuǎn)發(fā)載波的方式實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的雙程轉(zhuǎn)發(fā)載波測(cè)距系統(tǒng)。目前系統(tǒng)單獨(dú)用于測(cè)量相對(duì)距離(有零值跳變)，測(cè)試時(shí)間為10