摘要：随着空间探测任务逐步增加、空间信道频谱资源日趋紧张,传统Gardner定时同步算法已经无法满足高速数传系统高通量、高可靠性的需求。为了提高Gardner定时同步算法的吞吐率并增大可纠正误差范围,提出一种高速并行Gardner算法。为了保证插值精度同时减少乘法器消耗,设计了一种并行分段抛物线插值滤波器;为了便于并行流水线设计和最佳采样点选取,构建了计数模块和定时缓存调整模块;为了提高等价吞吐率,重构了流水线并行环路滤波器结构和并行数控振荡器结构。结果表明,该算法等价吞吐率可达1739.13 Msps,数字信号处理器资源消耗可减少44%,可纠正2×10^(-3)的定时误差。

摘要：为满足卫星有效载荷数据传输系统高速、高可靠性的需求,提出一种基于L&R(Luise and Reggiannini)算法的高速低复杂度可重构频偏恢复实现方案。为便于算法逻辑架构实现,对算法的函数功能进行分解及模块化设计;为减少乘法器资源消耗,采用复用分解的自相关函数模块;为提高L&R算法的精度,对导频段自相关函数进行多段叠加。结果表明,高速低复杂度可重构频偏恢复实现方案解调性能损失接近为0 dB,且优化后的算法结构相比于直接结构可减少92.59%的乘法器消耗,拆分的自相关函数功能模块具有可复用性和重构性。该算法的可工作时钟速率高达370.37 MHz,在高速接收机中具有极高的应用价值。

摘要：针对近地卫星数传时的信道时变性和严重的Ka频段雨衰现象,采用自适应编码调制(Adaptive Coding and Modulation, ACM)技术能够充分利用链路资源,相对于传统的固定编码调制方式,进一步提高链路的数据吞吐量。提出近地卫星Ka频段数传链路ACM模式设计方法,在降雨环境下建立Ka频段数传链路模型,根据链路预算的信道状况确定ACM选用模式;采用基于导频符号的最大似然信噪比估计算法结合移动平均的平滑方法实现信道估计,有效地减小了估计值的波动。仿真结果表明,无论晴天还是雨天,采用提出的卫星数传链路ACM模式设计方法,能够在保证系统可靠性的同时获取较高的数据吞吐量。

摘要：连续相位调制(CPM)由于其高频谱效率而被广泛应用于数字通信系统.根据调制参数的不同,连续相位调制对应一大类调制方式.针对射频调制系统实现复杂,可移植性差的问题,设计了一种基于AD9364射频捷变收发器的通用CPM射频调制系统.首先根据CPM信号表达式完成基带信号调制设计,包括累加相位单元和相关相位单元;再通过AD9364直接上变频,完成包括插值滤波、频谱搬移等一系列转换过程.最后经测试验证,所设计的CPM射频调制系统频谱利用率高,复杂度低,且具有较好的通用性.

摘要：为了正确地接收扩频应答机的高动态信号,接收机需要很宽的频率跟踪范围。二阶锁频环,因其对频率斜升信号的频率跟踪误差为0而广泛应用于扩频信号的跟踪环路。在详细分析了具有四象限反正切鉴频器的二阶锁频环的噪声特性、频率跟踪范围的基础上,通过仿真得到了最优环路带宽。整个分析和推导过程及结论对扩频信号跟踪环路的设计和优化具有很好的参考价值。

摘要：提出一种在新的简化的解映射方法下,以星座图上所有信号点距离解映射门限的最小距离的最大化为目标函数的星座图优化方法。仿真比较了在优化设计的星座映射下,传统的解映射算法和所提出的解映射的误码性能。仿真结果表明,所提出的星座图优化设计方法在简化的解映射方法下具有良好的性能;简化的解映射算法在大大降低计算复杂度的情况下,在误比特率为10-4时,SNR损失了约1 d B。

摘要：扩频系统接收机模拟中频信号的量化会带来信噪比损失,在一定程度上影响扩频系统的抗干扰性。为提升接收机输入端量化信噪比,针对服从高斯分布的噪声且低信噪比的接收机模拟中频信号,提出一种自适应功率的模拟中频信号的"最佳失真度量化方法"。首先分析数模转换器的特性划定量化门限,然后依照输入信号的统计特性,设计出最佳功率的计算方法,并提出新的评价指标"载噪比",可以在捕获前预先衡量量化损失。通过仿真计算了"最佳失真度量化方法"的载噪比,并与"传统法"进行对比。实现结果表明,所提方法的载噪比相对于"传统法"的均值提升0. 27 dBHz。

摘要：针对一般调制平台互联性差、灵活性差、复用性差等问题,采用软硬件协同设计和部分动态可重配置等技术,设计了一种基于Zynq-7000和AD9361的通用调制平台。采用16APSK和QPSK的调制方式对通用调制平台的设计进行验证,其中平方根升余弦成形滤波器采用查找表形式的多相滤波器结构实现,该实现方法只用到加法运算。测试结果表明,在不同Zynq-7000开发板和不同调制方式下,替换部分硬件功能模块和修改软件配置,平台均能正常工作。与传统调制平台相比,本平台的设计以及功能实现具有灵活性强、复用性高等特点,具有广阔应用前景。

摘要：量子科学卫星有效载荷激光链路需要有一条上下行射频高速通信链路作为激光链路的量子秘钥分发途径.构建了量子科学卫星上下行射频链路的物理层硬件和算法,该链路采用符合CCSDS频谱规范的SRRCOQPSK作为上行调制类型,上行速率达到1.024 Mbit·s^(-1),下行采用SRRC-OQPSK和GMSK调制,速率达到4 Mbit·s^(-1).经过与多个地面站的对接试验测试,结果表明数传通信机的载波捕获灵敏度优于-100 dBm,数据解调灵敏度优于-98 dBm,AGC(自动增益控制)能力大于43 dB,在-96 dBm接收信号电平条件下的实际传输误码率优于1×10^(-9).在轨试验验证证明,射频信道物理层设计方案满足量子科学实验任务要求.

摘要：为了实现遥控遥测地面接收机的测控信息和关键信道参数的实时备份、显示以及测控指令的准确发送,提出一种基于USB2.0协议的通用测控通信接口的设计方案,并完成了系统的软硬件设计。该系统的硬件部分主要包含FPGA与CY7C68013A的接口设计、FPGA硬件电路设计,软件部分包含了USB固件程序设计和基于MFC的主机接口程序设计。在状态机的设计中,引入基于软件的中断机制处理双向数据传输,并且加入了对重要标志信号的冗余保护措施,增强了状态机的稳定性和整个系统的鲁棒性。实际应用表明,该通信接口具有传输速率超高、操作简便、运行稳定的特点,达到了设计要求。