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基于DSP的皮卫星差分解调器的研究

方浩华  
【摘要】: 随着卫星微型化的发展,对各个功能系统尤其在体积重量和功耗方面提出了严格限制。论文围绕皮卫星通信中测控指令的DPSK差分解调系统,重点从软件角度对通信解调技术和数字信号处理的一系列问题进行了实践和研究。着重解决在皮卫星体积结构,重量和功耗限制条件下的方案选择和性能问题,具体内容包括: (1)对一般二进制信号的最佳检测原理进行分析比较,针对本系统要求选择了DPSK信号差分检测系统的方案。在给定系统的技术指标基础上,利用Matlab对解调过程进行仿真,确定差分检测系统正常工作需要满足的条件; (2)采用软件无线电的思想,构造了简单通用的硬件平台,软件完成DPSK差分解调和数字处理。设计出基于DSP的硬件电路系统,用CPLD进行逻辑和时序控制,以减小体积和重量,同时选择了低功耗的芯片以降低系统功耗需求; (3)着手系统中数字滤波器的设计,采用切比雪夫最佳一致逼近法,利用Matlab进行带通和低通滤波器的仿真设计。讨论解调中的位同步问题,主要从软件开销方面考虑,提出了一种位同步的算法流程,并进行了性能分析,借助于传统硬件的分析方法,但是有本质的不同。对整个解调系统进行了总体工作流程设计,对程序软件进行了功能划分和各个功能模块的流程设计。 完成解调器的设计后,为确定解调器的整体工作性能,在不同的实验条件下对解调工作性能进行了测试。结果表明,解调器的整体性能达到了设计要求,适合在皮卫星通信中指令解调的应用。


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