高码速率锁相解调器

本文介绍我厂研究所新研制的遥测地面站的核心设备—高码速率锁相解调器的特点、性能及工作原理。在前言中说明了研制高码速率锁相解调器的依据、遥测视频发展的方向及研制的结论:然后介绍高码速率锁相解调器的性能特点、适应范围(例遥测体制、码速率、帧结构等等……)及对主要技术指标的测试结果,最后介绍高码速率锁相解调器的工作原理及设计依据,并对高速锁相环的主要参数进行了测试及验证它是否符合遥测工程的使用要求。     

高码率可编程帧同步器

印度的第一颗遥感卫星在1988年3月17日从苏联航天站发射到904km的极地太阳同步轨道。从卫星发送的数据高码速率如下:在S波段是5.2Mbps,x波段是10.4Mbps,载荷数据格式是常用的8328字格式。在数据处理系统的各研制阶段,为测试数据已研制了一种独特的可编程通用帧同步器和分路部件。它可以工作到50Mbps,处理的帧码组长度达128位,每帧长度为2e~(20)位码。此设备可在前面板设置允许误码和码位滑动。本文描述了专为IRS飞行器研制的高码率帧同步器的设计和工作过程。简介指标,系统结构同步方法,码位滑动及测试情况,表明该同步器已获得广泛应用。本设备将大大改善系统的工作性能。     

基于双臂螺旋天线的箭载天基遥测系统设计

为满足运载火箭轨道作业段遥测全帧码流中有效载荷姿态、冲击、速率等关键信息参数的挑路、帧重构及传输的需求，提出了一种基于双臂螺旋天线的箭载天基遥测系统设计。本文在通过COMSOL仿真软件对系统双臂螺旋天线在轴向工作模式下的散射参数(Scatter参数，S参数)和远场辐射方向图进行电磁波、频域及重力场耦合仿真分析的基础上，选择了385 MHz、4.77 GHz频段作为主、备份频段进行天基遥测数据的传输，最后在整箭模拟飞行测试中进行了天基遥测系统空间衰减等效实验。实验结果表明，地面天基检测站“捕获”、“载波”、“帧同步”、“符号同步”功能正确，精准完成了箭载天基遥测系统状态锁定，近地轨道处遥测数据传输速率稳定保持在1.2 Mbps,系统链路余量充裕，与现有系统相比同等条件下的箭地通信速率提升比至少达到了76%。     

高动态高码率解扩接收机的设计

扩频技术首次应用于空间遥测系统，其地面接收站的关键设备──解扩接收机完成扩频遥测信号的数据解调．本文简要介绍一种新型数字化高动态高码率解扩接收机，该接收机应用ＡＳＩＣ电路并按ＰＣ模块化设计，采用串并组合的伪码快捕方式、自适应捕获门限测量、逐次逼近的载波多卜勒扫描以及自适应伪码销定判决和重捕技术等，这些技术通过可编程数字信号处理软件算法灵活地加以实现。     

一种通用小型弹载图像遥测设备设计

弹载遥测设备是导弹研制阶段的重要参数测量设备,中小型导弹通常给遥测设备可使用空间比较狭小。目前,国内某小型导弹遥测设备指标提出了10 Mbps码率、能支持红外图像传输以及支持波道表在线可编程的要求,传统遥测产品的设计方案无法解决遥测设备体积小和功能全的突出矛盾。利用软件无线电的设计思想,采用AD9361和FPGA的硬件架构,使用了软件在线可编程技术、GMSK先进调制技术、基于FPGA的JPEG2000图像压缩技术和对称赋形天线技术,实现了一款集成度高、可靠性好、通用经济的先进弹载图像遥测设备。通过测试试验表明,弹载遥测设备简化了以往复杂的硬件设计,有效降低了弹载遥测设备的体积、重量和功耗,高集成度提高了产品可靠性,而且具备可重构能力,提高了弹载遥测设备的通用性和试验效率,有利于降低研发成本。     

LDPC码在卫星导航系统中的应用

作为一种接近香农极限的信道编码,近年来LDPC码被广泛采用,例如欧洲第二代数字视频广播卫星标准DVB-S2和空间数据咨询委员会(CCSDS)遥测信道编码标准就分别采用了LDPC码。文章将讨论LDPC码在卫星导航系统中的应用,内容涵盖星上编码与接收机解码。GPS联合项目办公室在接口规范(Draft IS-GPS-800,Navstar GPS Space Segment/User Segment L1C Interfaces,19 April 2006)中展现了L1电文结构中的LDPC码。子帧2和子帧3将分别用一个独立的24bit循环冗余检验(CRC)算法。加入CRC比特之后每一子帧将进一步被长度为1200/548码率为1/2的LDPC码编码。文章将给出同等长度同等码率的不同类型的LDPC码。它们表现出了优异的译码性能、简单的编码结构和较低的译码复杂度。另外一个优点是其校验矩阵无需用一系列的冗余表格来表示。这种LDPC码的构造方法可以被扩展到其它卫星导航系统,比如欧洲的伽俐略(Galileo)系统和中国的北斗(Compass)系统。     

NASA航天飞机遥测数据的维特比译码器

用于处理航天飞机遥测数据的数据通信系统已在新墨西哥白沙靶场这里的遥测主控站JIG-56中建成。因为航天飞机数据进行了卷积编码,因此该数据系统需要Viterbi译码器。但是航天飞机采用的是非标准码,过去勾空间飞行器提供译码器保障的工厂已不再生产这些译码器。由于没有其他公司为航天飞机数据译码设计Viterbi译码器,为此研制了这种所需的译码器。本文叙述了这种译码器的性能要求及其设计。     

8mm旋转头数字记录技术在遥测中的应用

采用美国ＥＸＡＢＹＴＥ公司的８ｍｍ机芯研制成功用于遥测系统中的ＹＪ２—１６８ｍｍ旋转头数字磁记录器。重点介绍了对遥测数据进行无损压缩的实验，充分利用记录码速率的无冗余码记录技术，ＳＣＳＩ总线接口控制技术，符合ＩＲＩＧ１０６－９３遥测标准的ＡＤＡＲＩＯ记录格式。     

AOS体制分析及在导航卫星上的应用

随着微处理器在航天器上的大量应用,各分系统或设备对数据的自主管理能力日益增强,并且航天器功能也越来越复杂。这些功能的增加,使遥测数据量越来越大,对数据处理的要求也越来越高,上、下行码速率也越来越高,这就要求遥测系统具有动态组织传送这些数据的能力,以更好适应不同任务的需求,实现高柔性和低成本。高级在轨数据系统AOS(Advanced Orbiting System)兼容了分包设计规范,满足传输路径的可靠性和实时性的要求。文章从导航卫星的角度,提出对AOS体制的分析及具体的设计和应用方法。     

遥测应用MSD+TPC技术时中频带宽的选取方法

针对码速率的提高,越来越多的脉冲编码调制-调频(PCM-FM)遥测信号应用了多符号检测(MSD)与Turbo乘积码(TPC)技术,只有合理选取遥测系统的中频带宽,才能保证遥测系统的通信质量。对PCM-FM遥测信号应用MSD+TPC技术时的频谱特性进行了分析,给出了中频带宽在实际应用中的最佳选取方法。     

可编程码同步器的探索

码同步器是一种直接从输入的数据信息流中提取位同步信号的锁相环,这种类型的环路在数字通信和数字遥测中已有广泛的应用.目前普通种类的码同步器,只能对固定速率的数据流进行同步.为适应各种不同要求,研究可编程码同步器,使码同步器在一定范围内工作速率连续可调,这具有很大的实际意义.国内对可编程码同步器的研究,基本上处于理论探讨和实验室阶段,我们研究的低速可编程码同步器,已成功地应用在YC—6地面遥测系统中.     

高码率通用数字化调制技术研究

采用软件无线电技术实现遥测发射机的高码率数字化调制,构建一个开放、标准、通用的硬件平台,FM体制最高调制码速率可达20Mb/s。设计中还采用脉冲成形技术对调制信号进行预调处理,极大地提高了系统的频带利用率和射频功率的发射效率。     

美国的空间环境研究飞行器

美国航宇局(NASA)提议研制一种“化学星”(Chemsat),这种卫星能在空间释放气体云雾作为战略防御新方案(SDI)试验激光武器的目标;同时还要研制一种“多探头”(Multiprobe)航天器,这种航天器能在气体云雾附近定位,以评定 SDI 激光器的性能,它还能提供有关气体如何改变环境的空间等离子体数据。战略防御新方案研究局(SDIO)在能研制或使用大功率的天基定向能系统或者用天基探测器跟踪苏联的导弹以前,必须先获得有关这些系统如何受空问环境影响的一个可靠的数据库。NASA 将利用这两种航天     

基于ISA总线的无人驾驶直升机遥测数据地面处理系统

本系统对共轴式双旋翼无人驾驶直升机机载遥测数据采集系统发回的遥测数据进行码同步、帧同步、解密、信道解码等处理 ,并将恢复后的数据帧保存在缓存中。计算机监控程序通过 ISA(Industry Standard Architecture)总线 ,使用内存映像的方式访问数据并进行后续处理。本系统的码同步部分、用作缓存的双口 RAM以及 ISA总线接口部分使用 CPL D(ComplexProgrammable L ogic Device)实现 ,帧同步、解密和解码功能由单片机完成。系统结构简洁、功能可靠、体积小、重量轻 ,非常适合移动的车载遥测地面站。     

并行处理数据流结构可编程遥测地面站

本文首先就八十年代可编程遥测系统的特点作了说明,指出:八十年代遥测地面站的一个重要技术标志是全实时处理数据,具有接受多数据流的能力。在弹上,则发展智能化的弹上系统。不断提高码速率是一个发展趋势。要不断提高遥测产品的灵活性和适应性。然后对先进的并行处理数据流结构全实时可编程遥测地面站、ADS—100遥测前端机、LDF—100专用数据处理计算机等作了较细的介绍。最后,就发展我国遥测技术提出了建议。     

Teledyne RMPS遥测地面站简介及述评

Teledyne RMPS遥测地面站是Teledyne Control公司推出的遥测系统,其主要指标如下: 数据流:最多15个,每个数据流最多含4096个参数。最多标识符32784个(有打包文件)或65586个(无打包文件)。一个PCM数据流的最高码速率为10兆码/秒。输入:1553B总线、ARINC 429总线、IEEE488总线、CAMAC总线、其它CPU总线。     

航天飞机空间站遥测总体设计面临的主要问题

航天飞机空间站出现,使空间飞行器遥测系统从简单的硬件设备发展到完成数据采集和格式化处理等任务的复杂计算机应用系统。文中简述了航天飞机空间站遥测总体设计遇到主要问题:信息类型多,有较多的传输动态成分;码速率高,较宽的地址分配;计算机在遥测系统中应用,使数据采集和数据传送发生了分离,数据采集仅是计算机各种服务功能之一,通讯已转为大量用户之间进行的计算机—计算机通讯;空间站的传输和通讯包括人与人之间通过声音、图象和工作站之间作用;为了共享资源,全球复盖通讯,要求实现天—地—空多目标的同时测控,也面临国际间大合作和标准化问题,以及频谱利用和管理等问题。最后,对发展我国的航天遥测技术提出了几点建议。     

一种高码速率遥测数据的录取与实时监测系统

提出了一种高码速率遥测数据的硬盘录取与兼容实时监测的遥测-计算机系统。该系统硬件电路大为简化。文中着重讨论了实时存盘与兼容实时监测问题的解决方法及缓存RAM容量的决定、遥测数据在RAM中的排列、软件编制等几个关键问题．     

实时飞行实验中的遥测预处理

近年来,由于弹载电子设备越来越复杂,因而向地面传输的遥测数据也越来越多,并需要现代化的遥测系统来接收和处理这些数据。面对如此复杂而繁重的任务,我们必须继续运用遥测预处理的概念。本文讨论了遥测预处理的若干优点,介绍了一种数据输入(合并数据和标记时间)选址系统、工程单位转换(多项式扩展和查表)、数据分类(处理、时间历程和显示缓冲器),还介绍了数据直接输给纸带、记录仪和打印机/绘图仪的过程,速度在300k字/秒以上。     

编者按:有关发表遥测软件三篇文章的说明

80年代国际上发展了并行遥测系统后,遥测系统的软件发生了较大的变化,产生变化的原因,概括起来有以下几点:一、由于采用了并行遥测系统,采用了并行数据流体系结构,每个数据流码速率提高,并行处理能力加强,整个数据流程起了较大的变化:1.实时记录全部数据放在检前或检后,一般不采用全部数据实时进盘或实时进格式化磁带机。