紫丁香2號衛(wèi)星VHF-UHF星地測控鏈路設計與實現(xiàn).pdf

1、微納衛(wèi)星是現(xiàn)今航天領域的研究熱點之一。與一般的大衛(wèi)星相比，微納衛(wèi)星具有成本低、研發(fā)周期短、標準化、可組網運行等諸多優(yōu)勢。測控分系統(tǒng)是衛(wèi)星最關鍵的分系統(tǒng)之一，多數(shù)微納衛(wèi)星的測控分系統(tǒng)使用VHF/UHF頻段。VHF/UHF頻段的信道特性與微納衛(wèi)星小體積、低功耗等特點對測控分系統(tǒng)提出了特殊的要求。
　　本研究主要內容包括：⑴由紫丁香2號衛(wèi)星實際任務需求著手，進行了衛(wèi)星電子系統(tǒng)的設計，并在此基礎上進行了測控與射頻分系統(tǒng)設計。紫丁香2號衛(wèi)星

2、的電子系統(tǒng)采用平級、異構、熱備份的設計思路，在分系統(tǒng)級別消除了單點；分析了衛(wèi)星接地設計的影響因素，使用了多點接地，并提出了實現(xiàn)方案；介紹了星體一體化的CSP通信協(xié)議，在測控收發(fā)信機雙冗余情況下進行了系統(tǒng)拓撲設計。⑵從衛(wèi)星軌道效應、載波頻率與天線增益、信道隨機過程、連續(xù)遙測與突發(fā)遙測等幾個方面分析了VHF/UHF測控信道與體制的特點，并提出了改善鏈路特性的方法。⑶完成了基于軟件無線電的、適用于微納衛(wèi)星的VHF/UHF測控收發(fā)信機設計。VH

3、F/UHF測控收發(fā)信機采用零中頻/低中頻接收機與直接調制 IQ發(fā)射機，實現(xiàn)了低功耗與小體積，與相應的軟件算法配合，實現(xiàn)遙測遙控與通信轉發(fā)功能。⑷為完成星上射頻設備的測試與實現(xiàn)星地通信，對地面系統(tǒng)的測角跟蹤算法進行研究，進行了基于軟件無線電的地面系統(tǒng)的軟硬件設計，并在此基礎上開展星上設備與星地鏈路的測試。⑸通過本文工作，完成了紫丁香2號衛(wèi)星電子系統(tǒng)的設計，成功研制了基于軟件無線電的VHF/UHF收發(fā)信機及地面系統(tǒng)，完成了相關的測試工作，符