一种组合调制的脉冲超宽带测控信号

将脉冲超宽带（IR-UWB）信号应用于航天测控领域，能够有效提高当前航天测控系统的隐蔽性、抗干扰性和测量性能，具有重要的现实意义。将DS-PAM（Direct Spread-Pulse Amplitude Modulation）调制、TH-PPM（Time Hopping-Pulse Position Modulation）调制的信号和PSM（Pulse Shape Modulation）调制技术组合起来，可构成一种新的组合调制的脉冲超宽带信号，即DS-PAM-TH-PPM-PSM-UWB（Direct Spread-Pulse Amplitude Modulation-Time Hopping-Pulse Position Modulation- Pulse Shape Modulation-Ultra Wideband）信号。利用对数正态阴影模型分析其传输性能，在单频干扰信号条件下分析其抗干扰性能，利用模糊函数分析其测量性能。仿真结果表明，相比于传统的DS-PAM-UWB信号和TH-PPM-UWB信号，该组合信号具有良好的传输性能、抗干扰性能和测量性能，为脉冲超宽带信号应用于航天测控领域提供了更多的选择。     

脉冲超宽带技术在航天测控系统中的应用

针对当前航天测控系统安全性不足的问题,将脉冲超宽带技术应用于航天测控系统中,构建了一种新的脉冲超宽带测控体制。建立了基本的脉冲超宽带测控信号模型,对脉冲超宽带测控系统的性能和传输链路进行了分析。给出了脉冲超宽带测控系统结构框图,介绍了系统工作过程。针对并行信号捕获方法资源消耗大的不足,提出了两步并行捕获方法。分析表明,脉冲超宽带技术可用于航天测控系统中,完成测距测速和数据传输任务。脉冲超宽带测控系统可有效提高测控系统的隐蔽性和抗干扰能力,同时提高测距精度。在信号捕获方面,与并行捕获方法相比,两步并行捕获方法的硬件资源消耗得到大大降低,同时还可保证较快的捕获速度,但会产生一定的信噪比损失。     

S频段微波统一测控系统双点频跟踪链路的设计

月球探测卫星的飞行姿态和轨道特点决定了卫星天线有交替覆盖测控站的现象。为了保证下行遥测信号的连续接收，本文提出了S频段微波统一测控系统（简称USB）双TT＆C点频跟踪链路设计的若干方案并进行了分析比较。     

电离层闪烁对跟踪测量的影响分析及规避策略

针对某南方卫星测控站测控信号频繁被干扰的情况展开研究。首先介绍国内外对电离层闪烁原理及监视预警方面的研究成果,然后分析电离层闪烁的时空效应原理,通过计算对比电离层强闪烁监测预报数据和卫星测控站的实时观测数据,发现电离层闪烁与卫星测控站跟踪测量信号的幅度、相位抖动以及接收机失锁之间的相关性,最后提出相应的规避策略,期望为后续测控设备的电离层闪烁防护预警研究提供一定的借鉴和参考。     

航天测控技术的过去,现在和未来

本文综述了航天测控体制的三个发展阶段－分离测控系统阶段、统一载波测控系统阶段、天基测控系统（ＴＤＲＳＳ和全球定位系统（ＧＰＳ））的阶段。并对近代测控系统的新应用进行了介绍，如载人航天、小卫星测控、巡航导弹测控以及深空跟踪测控。最后概述了航天测控的发展方向。     

基于资源池的测控设备动态集中管理

为满足日益增长的航天测控任务需求，采用基于资源池的测控设备动态集中管理，可以有效降低投入成本，提高系统的可靠性和资源利用率。介绍了我国传统测控系统体系架构，从优化传统测控站的资源利用率角度入手，提出了基于资源池的测控设备动态集中管理，分析了其功能需求，论述了关键技术问题，为实施基于资源池的测控设备动态集中管理提供了一定参考。     

应答机技术研究与展望

在现代航天测控任务中,应答机作为合作测控目标,配合地面测控站完成航天飞行器的测控对应答机技术的研究具有重要意义.为此,介绍了应答机的工作原理,针对应答机的主要性能参数进行了详细的分析和讨论,并展望了应答机的技术发展,对工程应用具有借鉴价值.     

适于资源动态重组的测控设备体系结构

资源动态重组能够有效提高航天测控站的运行效益。介绍了我国传统测控设备的体系结构, 从优化测控站总体设计的角度入 手,设计了适应资源动态重组需求的测控设备的体系结构及其监控管理方式,提出了集中监 控管理平台的概念,分析了其功能需求,讨论了需要重点关注的关键技术。所提出的体系结 构可供该领域的设计、管理人员借鉴。     

航天测控站大动态控制的实现

介绍航天测控通信系统中首区测控站微波接收大动态控制的实现方法,采用“二状态”断续自动控制方案和高性能大动态控制模块。达到96 dB的大动态控制,实现了抗强信号互调、高灵敏度接收及和、差通道相位、增益的高一致性。     

虚拟化测控站体系结构设计与关键技术

随着测控任务日渐密集，任务类型的多样性、复杂性不断增长，传统测控站封闭的体系结构在应对未来测控需求方面存在较多的技术短板。在对比分析国内外同类技术发展的基础上，提出了以综合基带虚拟化和软件定义网络技术为基础、以资源池为核心的新一代测控站体系结构，分析了测控站功能域与实现方法，设计了基于OpenFlow协议的测控站网络。设计了多星测控实验，验证了虚拟化测控站的优势。实验结果表明，当前商用设备的虚拟化率不低于1.25。     

航天地面测控系统的健康管理应用

健康管理技术为管理对象提供健康状态管理和维护功能,已成为航空航天装备系统的重要组成部分。针对航天地面测控系统的健康管理需求,提出了基于多层级健康状态采集信息的健康管理体系架构,为地面测控设备提供状态监视、故障诊断和健康状态评估服务,并对相关健康管理功能的业务模型进行了分析,对全系统的健康管理体系工作流程进行了设计。该健康管理系统目前已实际应用于某地面测控站的建设中,提高了地面站设备的故障检测维修效率。     

采用压缩感知的直扩测控信号处理

鉴于扩频测控系统宽带化带来的高速采样压力和高数据率问题,研究了基于压缩感知的直扩测控信号处理方法。通过深入分析直扩测控信号稀疏性,构造了延时-多普勒基字典,提出了基于压缩感知直扩测控信号处理框架,并针对直扩测控信号特点给出了改进正交匹配追踪重构算法,最后针对该信号处理方法的可行性和性能分别进行了仿真实验。仿真结果不仅验证了方法的可行性,同时表明可以在不影响解调性能条件下大幅度降低采样率或数据率,并具有一定的降噪效果,这将为直扩测控通信系统提供一种高效的模数转换和同步解调处理方式。     

一种利用混沌同步的测控系统测距方法

当前测控系统普遍采用的伪码测距体制中存在距离模糊问题和同步捕获问题,并且两者的性能要求是矛盾的。利用混沌信号的非周期、自同步和良好自相关特性,提出了将连续混沌信号作为测距信号应用于航天测控系统的方法,分析了该体制的工程应用可行性,并进行了仿真试验,给出了改进相关性能的方法。混沌测距方法相对于伪码测距的优势在于,混沌的同步特性能够自动实现测距信号的同步,省略了测距信号的捕获过程;混沌的非周期性消除了距离模糊。连续混沌信号在测控系统中的应用是可行且有优势的。     

航天测控站数据传输处理系统构件化设计

针对航天测控领域软件复用程度不高、软件开发效率低的现状,设计了基于构件技术的体系及架构。通过分析航天测控站数据传输处理系统领域模型,抽象出其各功能构件,结合软件总线体系结构,设计了基于内存映射的通信机制、连接构件及各功能构件,实现了航天测控站数据传输处理软件系统的构件化实例。这种方法实现了二进制方式的复用,在一定程度上提高了软件的质量,降低了开发维护成本,提高了可靠性。     

我国航天测控设备发展应把握的主要问题

中国成为贸易大国的事实验证了改革开放战略的正确和伟大。面对全球经济贸易一体化进程的加快和各国之间日益激烈的国力竞争,如何在战略机遇期持续推动中国对外贸易高质量、高水平地增长,并顺利实现从贸易大国向贸易强国的转变仍是一个需要长期努力的目标。为此,深刻认识进一步提高我国对外贸易核心竞争力是加速提升对外贸易质量和水平的关键所在就显得尤为重要。     

采用压缩感知的标准测控信号处理

针对测控通信信号接收端存在数据大量冗余的问题,利用标准测控信号在频域上的稀疏性,采用压缩感知的理论进行前期处理。分别考虑了只存在测距音、只存在遥测信号和两类信号都存在等三种条件下的信号处理问题。通过改变稀疏度的大小,可以在不影响解调性能的条件下,大幅度降低接收端所需要的采样率,并且达到消除系统中不需要的谐波的目的。仿真验证了方法的有效性,同时说明利用压缩感知技术,将为测控通信系统的射频直接采样和处理提供一种高效的方式。     

一种应用于深空通信的微弱信号捕获算法

针对低信噪比、高动态条件下深空测控通信信号捕获概率低以及复杂度较高的问题,首先分析了深空测控通信信号捕获的难点以及信号循环平稳特性,然后在此基础上提出了一种基于循环相关的新算法。计算机仿真结果证明新算法捕获门限达24 dBHz,适应频率动态达800 Hz/s;新算法较传统的捕获算法,在相同门限条件下的频率动态适应范围提升了约两个数量级。该方法已被应用于我国第一个深空测控站的建设,工作性能稳定可靠,有效地解决了低信噪比下深空站抑制载波信号的捕获问题。     

压缩域直扩测控通信信号载波同步技术

为解决压缩感知理论在直扩测控通信应用过程中面临的压缩域信号载波同步问题,针对重构算法复杂度偏高、计算资源消耗过大与系统实时性要求之间的矛盾,提出了一种改进的压缩域Costas环技术,该环路不再需要进行信号重构,可以直接从压缩域信号中提取频率和相位信息。首先通过压缩域信号估计理论分析,给出了压缩域直扩测控通信信号处理框架,并提出了改进的压缩域Costas环路;然后对环路模型及其跟踪精度进行了理论分析;最后通过计算机仿真验证了该环路技术有效性。理论分析和仿真实验表明环路能够在压缩域中实现高动态信号的高精度载波跟踪和解调处理。压缩域Costas环技术可应用在基于压缩感知的宽带扩频测控通信系统、认知无线电等相关领域,具有一定工程应用价值。     

航天测控信号处理平台的现状与发展趋势

航天测控信号处理平台是航天地面测控系统中不可或缺的核心处理设备。以近十年实际工作中开发交付的一系列航天测控信号处理平台为研究对象，通过对各平台架构、功能性能的系统分析，总结了航天测控信号处理平台的发展现状并梳理了航天测控信号处理平台的发展趋势。     

信号级协同计算平台架构及应用思考

针对智能化作战对军事电子信息系统计算能力提升的迫切需求，结合云计算的资源虚拟化、大数据的分布式计算等技术，提出了基于嵌入式CPU+ALL（DSP、FPGA、PPC、GPU、AI处理器等）的异构处理的信号级协同计算平台架构，包括弹性、轻量级异构资源虚拟化模型、分布式实时计算框架和智能计算框架等，形成了一套架构统一、资源共用、使用简便的协同计算和智能计算环境。通过战术级无线电认知和智能信号与信息处理两个典型应用场景，探讨了该信号级协同计算平台可能带来的颠覆性效用。