卫星S波段测控信道总体设计

概述卫星S波段测控系统的主要功能,S波段测控信号在空间传输信道中的功率损耗和附加噪声,以及由于星上应答机两种不同的测距信号提取方法而造成的信道设计的区别之处。在此基础上,详细研究了射频功率分配和副载波频率干扰两个问题,包括:如何达到最大的已调载波的功率效率,在测距和数据信道(遥控和遥测)同时工作时,如何确定最佳分配已调载波功率的约束条件,如何建立有、无测距音提取滤波器两种情况的调制指数设计方程,以及如何进行副载波频率干扰计算。     

数据扰乱技术在遥测中的应用

当PCM遥测信号出现较长时间的全“1”、全“0”状态时,将破坏直接自数据流中提取同步信号的码同步器的工作,从而破坏了系统的正常工作。文章分析了用m序列产生器构成的自同步的数据扰乱和解扰原理。PCM遥测信号经过数据扰乱后在信道传输中将大大改善同步性能,应该在遥测系统中推广应用。     

遥测信号差分解调仿真

非相干解调由于不需要产生同频同相的本地载波,避免了因为本地载波的不精确导致的解调信号失真,降低了在实际系统中接收端实现的复杂度。文章分析了遥测信号的一种非相干解调的算法,并进行了仿真,得出高斯白噪声（AWGN）信道中的误码曲线。     

小波变换在弹箭遥测数据处理中的应用

由于遥测参数的时变性和各种干扰的影响，传统的Ｆｏｕｒｉｅｒ分析往往不能给出令人满意的处理结果。小波变换是一种同时在时间（或空间）域和频率域内进行局部化分析的新方法；利用小波变换及其自适应性，可以在不同的分辨率下分析和处理数据，尤其是处理非平稳信号。本文介绍小波分析的基本原理，说明利用小波变换将遥测信号在时频平面上表示的方法。在此基础上，将小波变换应用于实测遥测数据的分析和处理，从被噪声淹没的数据中成功地恢复出冲击信号，提高了箭遥数据的信噪比。     

动态测量数据的高保真容错Q-滤波算法

针对航天器遥测和跟踪数据非平稳、噪声干扰、数据散乱、野值多、真实信息往往被随机误差淹没等问题,提出一组新型滑动容错滤波算法,称Q-滤波容错算法。 采用原始数据滑动四分位滤波和滤波残差四分位过滤补偿相结合的方式,实现各种带野值、非平稳、强噪声干扰和超低信噪比的采样数据序列剔除野值、削弱扰动和提取信号。理论分析、仿真计算和飞行数据应用实例证实了该Q-滤波算法有强容错能力和提取采样数据本真变化的能力,可以从被噪声淹没和低信噪比的非平稳采样数据序列中或者在采样数据变化形态杂乱的情况下,高保真地准确提取测量对象的真实变化信息。     

HHT在遥测信号处理中的应用

遥测信号的数据处理品质直接影响对飞行试验结果的分析与评定。在研究HHT方法的基础上,结合遥测信号的特征,将HHT应用于遥测信号数据的趋势项提取与排除和滤波降噪中,并与传统的遥测信号处理方法进行对比分析。实测数据分析结果表明,基于HHT的遥测信号分析处理方法更准确、有效。     

再入遥测信道

再入遥测信道是一个变参信道。它明显地存在不同深度和不同速率的衰落现象。造成再入遥测信道衰落的主要原因是弹头运动造成传输媒质特性的动态变化。本文将多径衰落信道的基本理论运用于再入遥测。分析表明,除恒参信道中的加性噪声外,乘性噪声对再入遥测系统的设计具有更大的影响。因此,基于恒参信道的传输理论不能简单地用于再入遥测,特别是再入遥测的传输速率受到很大限制,从而给再入遥测系统带来新的特点。     

基于可调品质因子小波和簇稀疏增强的磁异常信号特征提取研究

在磁异常信号目标探测中,由于存在背景噪声的干扰,导致采集到的磁信号中的有用特征极其微弱,从而极大地增加了特征提取的难度。文章提出了一种基于重叠簇收缩算法的可调品质因子小波变换的稀疏特征提取方法。与传统的固定品质因子值相比,该方法可根据信号的振荡特性调整品质因子,从而有效地诱导稀疏;此外,重叠簇收缩算法可有效地从具有簇特性的信号中提取微弱特征,从而增强特征的提取精度。经工程验证,将该方法应用于磁异常信号特征提取,可从复杂背景干扰信号中精确地提取出有用的稀疏目标特征。     

一种适用于封闭场景下的遥测信号接收方法

常规的遥测信号接收多是在开阔场景进行,被测对象除了在起飞或降落时短暂低仰角,大部分时间其信号是视距传输,其遥测信道近似于高斯白噪声信道。随着遥测应用场景的逐步扩展,封闭场景下的遥测需求逐步被提出,应用模式和信道条件发生了巨大变化。针对某封闭场景,分析常规遥测接收方法存在的一些问题,提出一种双天线加盲均衡的分集合成和接力接收方案,有效解决了封闭场景下的遥测信号中断问题。方案成功应用于某测试系统,实测结果表明,方案能够极大提升遥测系统的健壮性。     

皮卫星测控应答机信号互干扰研究

皮卫星上的测控应答机由于受体积、成本和功耗等因素限制,其性能指标比传统测控应答机差,测距、遥控和遥测信号相互干扰较为严重。重点分析了三类信号相互干扰产生的机理,获得相互干扰的不同特征,以及带来的影响。最后,根据分析结果验证了皮卫星测控应答机参数设计的合理性。     

数字式多路生理遥测系统

作者研制了一种数字式多路遥测系统。它可同时对8路不同的生理信号进行遥测,接收端既可对被测信号进行即时显示,也可通过计算机接口对被测信号进行存贮和处理。     

月球图像传输与处理的分析和仿真

需要一个平台对探月卫星,探月图像传输和处理进行研究. 嫦娥一号月球图像的传输与处理的仿真,结合了链路分析,采用MATLAB GUI 和虚拟现实设计工具。由于图像在深空传输中,距离较远,信号会受到很大的衰减,传输质量会受到噪声干扰的严重影响。因此要对系统链路进行严格的预算分析,包括考虑地球大气产生的影响,以确保信号传输质量满足要求,另外还要通过适当算法提高图像的清晰度。这种仿真方法对探月图像传输的研究奠定了基础,并且对降低探月成本有一定的帮助。     

第三讲 信号划分的方法和原理

在第一讲《绪论》中,我们谈到了遥测有别于一般通信的主要特点之一是同时在一个信道中传送几十路以至几百路信号。实现多路信号在一个公共信道中传输的方法就是我们这一讲要讲的遥测的信号划分问题。信号划分也叫信号分割或信道复用、信道多路复用等。这些名词都是一个意思,在本讲及以后各讲中,在不同的地方可能用不同的名词,这纯系习惯和     

针对伪码引信的瞄准式噪声调频干扰机理及硬件实现

首先从理论上分析了瞄准式噪声调频干扰对伪码调相引信相关检测的影响,分析表明当噪声调频干扰超出伪码调相引信自身抗干扰容限时,相关输出严重恶化,引信不能正常工作.基于此提出了一种瞄准式噪声调频干扰方案.该方案中,干扰机先搜索、接收伪码引信信号,提取伪码引信信号的载波频率,并把它存储下来,在引信工作频率上进行噪声调频干扰,使引信早炸或使引信失去识别目标信号的能力.给出了该方案的主要电路的工作原理和硬件实现,主要包括载波提取电路、低频噪声源的产生和锁相环噪声调频电路.从实验结果来看,系统设计原理正确,干扰方案有效可行.     

针对伪码引信的瞄准式噪声调频干扰机理及硬件实现

首先从理论上分析了瞄准式噪声调频干扰对伪码调相引信相关检测的影响，分析表明当噪声调频干扰超出伪码调相引信自身抗干扰容限时，相关输出严重恶化，引信不能正常工作。基于此提出了一种瞄准式噪声调频干扰方案。该方案中，干扰机先搜索、接收伪码引信信号，提取伪码引信信号的载波频率，并把它存储下来，在引信工作频率上进行噪声调频干扰，使引信早炸或使引信失去识别目标信号的能力。给出了该方案的主要电路的工作原理和硬件实现，主要包括载波提取电路、低频噪声源的产生和锁相环噪声调频电路。从实验结果来看，系统设计原理正确，干扰方案有效可行。     

数据处理器

1 前言 早期通信卫星的遥测遥控系统采用传统方式,即遥测数据和遥控指令的发送端和接收端通常是一一对应的。随着通信卫星容量的迅猛增加,卫星遥测遥控系统传输的信息量也迅猛增加,使得星上电缆网很长、很重、很复杂,给设备安装调试带来很大困难。 自七十年代末,大规模集成电路特别是微处理器的迅速发展,使遥测遥控技术工作原理发生根本性的变化,出现了新型的遥测遥控系统,即分布式遥测遥控系统。分布式遥测遥控系     

随机数字量参数采集电路

控制系统传送到遥测系统的数字量参数有各种频率、不同变化规律和不同信号形式。要求遥测测量装置采取不同的采集测量方式，将其变换并归一化后，传送到传输设备记录。对于随机数字量参数，测量装置必须随输入信号的频率变化，随时检测输入信号并将其采入；还要按遥测系统...     

基于谱相关函数-Wigner-Ville谱的轴承分布故障信号分析

针对包络解调技术不能有效提取滚动轴承中分布故障特征的问题,利用轴承分布故障振动信号的二阶循环平稳特性,研究了基于谱相关函数的Wigner-Ville谱的时频特征提取方法。与直接Wigner-Ville分布方法和匹配追踪时频分布方法不具备降噪功能不同,对含噪声的循环平稳信号,先用长数据序列计算得到谱相关函数,可通过计算中的多次平均显著削弱信号中噪声成分,再对谱相关函数作关于循环频率的逆傅里叶变换,得到的Wigner-Ville时频分布计算结果可有效降低噪声的干扰。对有轴承分布故障的振动信号,用滤波器去除一阶循环平稳成分,用获得的基于谱相关函数的Wigner-Ville时频谱消除平稳随机噪声的影响,能有效提取轴承分布故障的二阶循环平稳特征。仿真分析表明:所提方法能有效直观提取轴承分布故障,而普通Winger-Ville时频分布易受噪声影响,包络谱分析结果无法明确轴承分布故障特征。实验结果验证了所提时频算法提取齿轮箱轴承分布故障特征的有效性,而信号包络谱、平滑伪Wigner-Ville时频分布均无法有效提取该特征。     

通信卫星高集成度遥测遥控测试系统研究及实现

遥测遥控测试系统是通信卫星综合测试的重要测试系统,为通信卫星提供遥测视频有线通道和遥控视频有线通道。传统的测试系统测试设备数量多、体积大。本文提出了一套基于遥测遥控光端机的高集成度设备系统方案,将传统测试系统中遥测遥控前端测试设备、遥测遥控视频通道设备和遥测遥控光端机的功能集中在高集成度测试设备上实现,降低了信号传输链路的数量,同时减小测试设备的体积以便设备转运和运输。该研究成果已在某通信卫星的综合测试中应用,取得了良好的应用效果,提升了遥测遥控测试系统中信号传输的稳定性,并减少了测试设备的体积,方便转运。     

扩频遥测系统抗干扰性能仿真

阐述基于扩展频谱通信的测控技术的原理和实现方法,利用可视化工具System View建立扩频遥测系统仿真模型,详细讲述各模块的设计,并指出仿真建模中要注意的问题。利用建立的仿真系统,分析宽带噪声干扰、窄带噪声干扰和单频干扰下的系统性能,为以扩频通信为基础的卫星测控系统设计提供一定的依据。