運(yùn)動平臺衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)信號處理與實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、近年來，衛(wèi)星通信與衛(wèi)星跟蹤技術(shù)的發(fā)展越來越成熟，在各個(gè)領(lǐng)域上應(yīng)用也更加廣泛。載體在與衛(wèi)星實(shí)時(shí)通信過程中由于地理位置的改變，使得通信質(zhì)量受到嚴(yán)重影響甚至通信中斷，因此，運(yùn)動平臺上衛(wèi)星跟蹤技術(shù)成為當(dāng)代一大研究熱點(diǎn)。運(yùn)動平臺上衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)需能夠隔離地理位置以及自身姿態(tài)的變化，實(shí)時(shí)調(diào)整天線陣列的波束指向，對衛(wèi)星來波方向進(jìn)行快速準(zhǔn)確的測量以及持續(xù)穩(wěn)健的跟蹤。
　　本文針對運(yùn)動平臺上衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)的信號處理與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究，結(jié)合陣列信號波束形成、

2、能量檢測、角度測量等相關(guān)理論，以 FPGA器件為平臺，設(shè)計(jì)搭建衛(wèi)星來波方向的測量與跟蹤系統(tǒng)，并通過仿真與測試驗(yàn)證系統(tǒng)功能，為大型運(yùn)動平臺跟蹤系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
　　首先介紹陣列信號波束形成基本理論，結(jié)合系統(tǒng)需求，給出接收信號的數(shù)學(xué)模型。介紹了系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框架、功能模塊劃分以及工作流程，給出系統(tǒng)關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)方案，為后續(xù)FPGA實(shí)現(xiàn)工作做鋪墊。
　　然后介紹了數(shù)據(jù)緩沖、數(shù)字下變頻、通道幅相誤差校正等預(yù)處理模塊的設(shè)計(jì)原理，

3、完成預(yù)處理模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)。介紹了FPGA系統(tǒng)與波控單元、FPGA系統(tǒng)與DSP系統(tǒng)通信接口的設(shè)計(jì)原理，給出接口通信協(xié)議，完成接口模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)，保證基帶數(shù)字信號處理單元與波控單元及DSP系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通信。
　　接下來討論了基于 CORDIC算法求解正余弦、反正切、求模等運(yùn)算的 FPGA實(shí)現(xiàn)原理，并給出仿真結(jié)果，為系統(tǒng)關(guān)鍵算法的實(shí)現(xiàn)奠定良好基礎(chǔ)。介紹了系統(tǒng)狀態(tài)控制與時(shí)序控制模塊的設(shè)計(jì)原理與 FPGA實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，然后詳細(xì)說明了互相關(guān)