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时间:2020-03-27
《萤火一号火星探测器数字化指令接收机技术.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第30卷2013年第4期上海航天AERoSPACESHANGHAI文章编号:1006—1630(2013)04一0129一04萤火一号火星探测器数字化指令接收机技术屈晨阳h2,熊蔚明1,谢春坚1,王竹刚1、2(1.中国科学院空间科学与应用研究中心,北京l00190;2.中国科学院研究生院,北京100190)摘要:对萤火一号(YH一1)火星探测器的X波段深空指令接收机设计进行了研究。给出了接收机设计原理、技术指标与技术特点。介绍了射频前端的变信道功能、极高的频率稳定度和收发隔离,以及中频处理单元的微弱信号捕获与跟踪、信号解调等设计。设计的接收机具有小体积、轻质量、低功耗和长寿命等特点。电性能
2、测试和对接试验结果表明:接收机设计合理,符合技术指标要求,能满足YH一1火星探测器的应用要求。关键词:YH一1火星探测器;深空接收机;微弱信号;数字信号处理中围分类号:TN85文献标志码:ADeepSpaceDigitalReceiVerforYl匡一1MarsProbeQUChen—yan91一,XIONGWei—min91,XlEChun—jianl,WANGZhu—gan91‘2(1.CenterforSpaceScienceandApplledResearch,ChineseAcademyofScience,Be巧ing100190,China;2.UniversityofChin
3、eseAcademyofSciences,Be巧ing100190,China)AbstI。act:Asmall)【-banddeepspacedigitaluplinkreceiverforYH一1Marsprobewasdevelopedinthispaper.Theprinciple,performanceandcharacteristicsofthereceiverweregivenout.Thechannelchangingfunction,VeryhighfrequencystabilityandtransceiverisolationoftheRFfront,andfaint
4、nesssignalcapturingandtracing,anddemodulationofmid—frequencyunitwereintroduced.Thereceiverdes迦nedwassmanvolume,l逸htmass,lowpowerandlonglife.TheresultsoftheelectricalperformancetestandlinkingtestshowedthatthereceiverwasreasonabIedesignandmettherequirements,whichcouIdbeappliedinYH—lMarsprobe.Keyword
5、s:YH一1IⅥarsprobe;Deepspacereceiver;Faintnesssignal;DigitalsignalprocessingO引言人类的宇宙探索活动极大地促进了航天系统、远距离信息传输等工程技术的发展。在深空探测活动中,通信距离极为遥远,信号到达接收机时已极其微弱,因此提高灵敏度,增强对微弱信号的捕获、跟踪和解调能力,便成为深空接收机研制的主要目标uj。为适应深空探测任务对测控技术的新要求,一些国际空间组织开发了功能更全、集成度更高、性能更优的新一代深空接收机。如美国继Cassini深空应答机(DST)之后,于1993年发表文献,公布了改收稿日期:2012一09—2
6、5作者简介:屈晨阳(1969一),女.高级工程师,主要从事空间测拄通信系统技术研究。进型深空应答机在采样技术、载波捕获、数字锁相环(DPLL)算法等方面所取得的成果;JHU/JPL研究机构于2004年发表X波段数字接收机文献,介绍了一种更适合大规模、高密度、高速度数字处理器件的改进型数字处理模块。使用该模块的X波段指令接收机,质量仅550g,功耗由原来的6w降至2.8w,同时用DDS和数字环路滤波器替代模拟的VCO或DRo和滤波器,避免了温度变化对载波捕获、跟踪精度和自动增益控制电路的影响,将接收灵敏度提高至一157dBmL2。]。本文介绍了YH一1火星探测器配置的x波段数字化深空指令接收
7、机设计,分析和探讨了大动态多普勒频偏下的微弱信号频率捕获、频率跟踪、信号解调等关键技术。上海航天AER()SPACESHANGHAI第30卷2013年第4期1系统设计1.1深空通信基本任务深空通信的基本任务主要由指令、跟踪和遥测三个分系统承担。指令分系统将地面的控制信息发送至航天器,使其在规定时间按规定参数执行规定动作,如改变飞行路线等。该指令链路传送的是低速率数据,但传输质量要求极高,须保证到达航天器的指令准确无误。跟
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