无人机高速DS/FH混合扩频通信系统关键模块设计

针对UAV(Unmanned Aerial Vehicle,无人机)测控链路高抗干扰需求,给出了实现跳频速率20 000次/s的扩跳混合无人机测控数据链系统实现方案.系统采用跳频频率并行捕获模式.跳频源设计采用直接频率合成、DDS(Direct Digital Synthesis,直接数字频率合成)和PLL (Phase-Locked Loop,锁相环)相结合的混合频率合成技术.利用相位响应滤波器,通过正交调制技术完成MSK(Minimum Shift Keying,最小频移键控)、GMSK (GaussianMinimum Shift Keying,高斯最小频移键控)调制.通过推导得出2 bit差分解调输出与载波频率选择有关,且为四分之数据率的整数倍关系.然后通过实例分析给出了跳频频率间隔选取方法,即跳频间隔应当将临近跳频的主瓣分开,同时跳频载波频率应当设在其他跳频频谱的零点处.最后总结了高速扩跳频系统参数设计一般步骤.     

USB测控通信载波功率的一种分配策略

针对USB(统一S频段)通信中副载波信号的功率分配问题,提出了一种载波功率分配策略,实现了副载波功率的最优分配,达到了提高功率效率的目的。结合某卫星副载波的特点,以应答机对副载波的检测门限为依据,对测控上行各副载波功率进行分配。计算结果表明,该载波功率分配策略在残留载波和遥控指令副载波的调制损耗上要优于传统常用调制度分配方法。该功率分配策略能够为卫星通信提供更佳的功率分配,使上行各种副载波信号能够达到卫星接收解调的最佳门限。     

半脉冲移相器

有些数字式的测量仪器,精密圆转台和其它测试设备,常使用脉冲移相方法,改变脉冲的相位。这种相位移动往往是连续变化的,如速率圆转台。使用相位闭环控制时,需要一个连续移相的方波信号作为速率指令,控制圆转台的速率。该精密圆转台的旋转速度,相位分辨率和速率精度都较高,因而要求脉冲移相器的时钟频率也高。时钟频率高,对元件和调试     

NASA月球激光通信演示验证试验

为满足日益增长的大数据量、高数据速率传输要求,NASA(National Aeronautics and Space Administration,美国国家航空航天局)正开启采用激光技术进行空间通信的新时代,并于近年相继开展了多项自由空间激光通信技术研究项目。针对该情况,重点介绍LLCD(Lunar Laser Communications Demonstration,月球激光通信演示验证)项目的系统组成和工作状况:该项目由NASA实施,首次采用激光作为载波在绕月飞行器和地面接收机之间进行双向激光通信,通过飞行演示验证了下行速率为622 Mbit/s和上行速率为20 Mbit/s的月地双向空间激光通信,以及端到端DTN(Delay Tolerant Networking,容延迟网络)数据传输,并验证了作为激光通信链路副产品的高精度测距技术,试验成果超出预期。最后展望LLCD后续发展,供我国相关研究工作参考借鉴。     

遥测信号和噪声

本章介绍各种遥测信号的特性。所涉及的论题如下: 1)数据质量 5)基带频谱特性 2)调制前滤波 6)射频频谱特性 3)发射机和副载波振荡器频偏 7)线路分析 4)接收机滤波器选择 8)调频解调器噪声特性本章既介绍时分多路复用也介绍频分多路复用信号。时分系统使用不同的时隙传送不同的信号。脉码调制(PCM)和脉幅调制(PAM)就是时分系统的实例。频分系统使用不同的频率间隔同时发送不同的信号。调频/调频体制中用不同的信息信号调制几个副载波振荡器,这是频分系统的一个实例。混合系统是在同一系统里既使用时分也使用频分体制。混合系统的实例     

深空测控通信载波信号二维FFT捕获技术

针对深空测控通信系统中,地面站接收信号的信噪比低、频率动态大,载波信号捕获难度较大的问题,提出一种基于频率和频率变化率进行二维FFT(快速傅里叶变换)搜索的深空载波信号捕获技术,同时结合工程应用提出一种基于时分复用结构的实现方法,并进行仿真。仿真结果表明,该捕获技术在低信噪比和高动态适应能力方面具有优异的性能,能够在载噪比为16dBHz时,完成对频率变化率为800Hz/s的信号快速捕获,其技术成果可应用于我国深空测控通信系统。     

应答机缩小体积以满足小卫星需要

2001年7月,最先进的、用于未来先进小卫星的小型空-地链路系统(SGLS)应答机已完成其一年的在轨飞行。由美国海军研究实验室(NRL)开发并安装于美国空军 MightySatⅡ.1卫星的SGLS应答机是至今设计和投入使用的最小型、性能最完整且具有空间应用资格的应答机。 SGLS应答机重3.3磅,总体积为90立方英寸,比现有系统在重量和体积上减少70％。NRL小型SGLS应答机以及NRL设计的小型天线、双工器、电缆和耦合器代表下一代国防部小卫星将采用的射频技术。     

发射脉冲载波泄漏抑制研究与实现

对发射端采用双平衡正交调制器产生线性调频造成载波泄漏的原因进行了详细分析,提出了采用直接数字合成(DDS)技术产生发射端线性调频信号的实现方法,从而很好地解决了载波泄漏的问题,并给出了试验结果。     

基于数字补偿的快速频率合成方法的研究

基于I/Q调制的快速频率合成方法比目前采用的频率合成方法更易调试,而且使用灵活。其思路是将信号先通过单边带调制,将较低频率调制到需要的频率范围;然后采用对基带信号的数字预补偿方法来抑制镜像频率和载波泄漏,从而达到应用的目的。文章中还给出一种基于输出信号包络信息的补偿系数调整算法,其仿真结果说明该新补偿算法可以有效抑制镜像频率和载波泄漏。     

基于模块级流水和并行处理的CAVLC编码器实现

基于上下文的自适应变长编码(CAVLC)是高清视频压缩标准H.264的关键模块。CAVLC编码器设计的优劣直接影响系统实时性。本文设计的编码器整体采用模块级流水线架构,关键子模块内部采用并行处理,提高了实时性。设计在Xilinx公司的xc5vlx330t芯片上实现,综合后时钟频率可达222MHz。视频数据的实际测试显示,编码器可满足系统实时性需求。     

航天飞机运载器的靶场安全指令接收/解码器

靶场安全用的停飞分系统是所有航天器发射运载器的一个组成部分。该分系统中的指令接收和解码器接收上行射频信号,启动停飞动作。对于无人航天器运载器,靶场安全上行指令信号由一组选定的IRIG单音组成(按特定的顺序,对射频载波进行调频)。航天飞机的发射,则采用了一种更为复杂的主字母(High-Alphabet)调制技术,这种技术能更好地防止干扰信号所引起的误炸。航天飞机系统使用了一种复合指令调制格式,即由几种不同的单音组成,对标准的UHF载皮进行调频。指令字中的字母由两个同时发送的单音组成,这两个单音选自7个可供使用的单音频率。这7个单音一次使用两个,可形成一个21个字母的字母表,用这些字母构成指令字。每次任务可选择发射字母序列。对于任何一次任务,大约有10~(12)种可供选用的代码组合。对于航天飞机发射,空间运输系统的固体助推器和外储箱要加靶场安全指令接收—解码器。接收机部分设计成单超外差式,在制造过程中固定调谐在一个合适的射频中心频率上。解码器部分采用一个微处理器进行解码。解码器在飞行前编好程,使之仅能识别这次任务的代码。此外,借助微处理器利用快速付利叶变换(FFT)完成单音解调。由固态输出开关给停飞炸毁机构输出解码器输出电压     

基于光纤以太网的高精度分布式授时技术

White Rabbit(WR)时钟同步技术是综合了同步以太网、精密定时协议(IEEE1588v2)和数字相位测量技术而发展的分布式同步授时技术,能够实现数千米范围内多节点亚纳秒精度的时钟分发。该技术兼容标准以太网协议,不占用额外网络带宽,与数据链路直接集成,结构简单成本低。介绍了White Rabbit技术的基本技术原理及初步应用方法,并给出了各种拓扑结构下的测试结果。采用White Rabbit能很好地解决各种长距离多节点高精度授时需求,能够作为地基增强导航系统的关键支撑技术。     

遥测术语和缩略语

本节分二部分:遥测界常用术语的汇编以及缩略语表。 2.1.术语汇编捕获(进入,Acquisition):进入同步的过程;可能是时钟同步,也可能是接收天线指向发射天线。捕获时间(Acquisition time):建立时钟同步或天线跟上目标所需的一段时间。混淆效应(Aliasing effect):由于采样速率过低,高于0.5采样频率之信号分量的频率看上去下     

导航卫星星间链路信号质量参数评估算法

传统的微波调制信号质量评估需要将微波信号变频到中频后进行处理,变频处理会引起非线性失真问题,而且星间链路信号许多关键质量参数如相位一致性、相关损失、I/Q(Inphase/Quadrature,同相/正交)支路功率比等无法用传统评估方法完成,针对这些问题,提出了采用软件无线电技术的导航卫星星间链路信号质量评估算法,利用高速采样器对导航卫星的星间链路信号进行直接射频采样,在数字域对星间链路信号进行相关接收和解调,实现所有关键质量参数的评估.该方法避免了使用变频器带来的附加失真,采用该方法完成实际星载设备的信号质量评估的结果表明,该评估算法精度高,能满足导航卫星星间链路设备信号质量参数评估要求.     

航天飞机时频传递实验

一、引言 1.背景美国航空航天局(NASA)的空间和地面应用处正在考虑一项航天飞机实验,用来验证几种比对全球高精密时钟和原始频标的技术。该实验准备在航天飞机上装一台氢脉泽时钟,利用微波和激光脉冲信号比对航天飞机上的空间时钟与地面站上的时钟。提出该项实验的目的是验证几种时间传递技术,这些技术能以1毫微秒以上的精度比对时钟时间,以10~(-14)以上的精度比对时钟频率。能以10~(-14)的精度比对频率这种能力是本项实验的独到之处。目     

飞参系统在飞机维护中的应用研究

飞参系统是飞行参数记录系统的简称,通常包括机载采集记录系统、地面数据处理系统和地面保障系统,是一种用于监测飞机及其系统工作状态以及飞行员操纵飞机情况的自动测试记录系统(用飞参记录器或飞行数据记录器表示).机上的信号类型一般有模拟量、开关量、数字量、频率/周期量等.飞参记录系统的传感器将非电量信号(如高度、速度、位移、频率等)转换成电信号,经过信号调节器调节,送入采编器,采编器对模拟信号进行采样、量化,并按照一定的帧格式对信号进行编码,使所有的信号以数字量的形式表达,而后将信号存入记录器.记录在记录器内的飞参信息,由数据(转录)卸载器读取,通过数据回放译码设备输入计算机,计算机把原始码还原成物理量,以数据表格、曲线、图形报表和三维仿真等方式显示或打印输出,以便对飞参信息进一步分析.     

基于DDS技术的雷达多普勒频率模拟器

介绍了两种采用直接数字合成(DDS)技术的雷达目标多普勒频率模拟器,在26位数字控制字的控制下,模拟器可以相参地产生高分辨率的多普勒频率信号。     

基于被动相位噪声补偿的自由空间光学频率传递

针对自由空间光信号传输更易受到环境影响的特点，提出了一种被动相位噪声补偿技术。该方法利用探测往返传输的光信号与发射端参考信号拍频获得链路引入的相位噪声，在发射端通过声光移频器（acousto-optic modulator, AOM）对待传递信号移频取共轭即可在接收端获得相位稳定的光学频率信号。该方法避免了使用复杂的鉴相和伺服控制电路，使系统具有更快的补偿速度且没有鉴相范围的限制。实验结果表明，150 m的室外自由空间链路的平均时间1 s的附加频率不稳定度约为1.9×10-16，平均时间1 000 s的附加频率不稳定度约为4.6×10-19。该相位噪声补偿技术为高精度的自由空间光学频率传递提供了一个简单可靠的方案。     

光电编码器模拟测速机在转台控制系统中的应用

在转台的可靠性设计中, 常用测速机输出作为转台限速报警的触发信号, 但传统的测速机在安装、成本及精度上都不具有优势。利用美国AD 公司生产的AD650 芯片,对被广泛用于转台测角系统中的Heidenhain 公司的RON886C 型增量式旋转编码器 信号进行电压频率(V/ F) 和频率电压(F/V) 转换, 实现利用编码器输出模拟测速机电路, 不仅可以满足限速保护要求,并且较测速机具有成本低,安装使用方便,且精度较高的 优点,在实际应用中效果良好。     

全球卫星导航系统兼容性分析方法研究

根据全球卫星导航系统信号捕获、载波跟踪和数据解调的原理,优化了等效载波功率与噪声密度比模型。针对有多普勒频率时的情况,提出了C/A码自干扰时的捕获-频谱隔离系数。结果显示,随着多普勒频率的变化,频谱隔离系数有着明显的变化。通过对仿真结果的分析,验证了模型的有效性,也为后续卫星导航信号的优化设计提供了支持。