一种微小型USB测控应答机测距音功率解耦方法

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2023.04.008

现代防御技术 ›› 2023, Vol. 51 ›› Issue (4): 63-68.DOI: 10.3969/j.issn.1009-086x.2023.04.008

• 目标特性与探测跟踪技术 • 上一篇下一篇

一种微小型USB测控应答机测距音功率解耦方法

赵赛果¹(), 姚玉维²^,³

^1.北京遥感设备研究所, 北京 100854
^2.煤炭科学技术研究院有限公司, 北京 100013
^3.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室, 北京 100013

收稿日期:2021-12-21 修回日期:2023-03-23 出版日期:2023-08-28 发布日期:2023-09-01
通讯作者: 赵赛果
作者简介:赵赛果(1982-)，男，湖南长沙人。高工，硕士，研究方向为通信与信息系统。

A Decoupling Method of Ranging Tone Power for a Miniaturized USB TT&C Transponder

Saiguo ZHAO¹(), Yuwei YAO²^,³

^1.Beijing Institute of Remote Sensing Equipment，Beijing 100854，China
^2.China Coal Research Institute，Beijing 100013，China
^3.State Key Laboratory of Efficient Mining and Clean Utilization of Coal Resource，Beijing 100013，China

Received:2021-12-21 Revised:2023-03-23 Online:2023-08-28 Published:2023-09-01
Contact: Saiguo ZHAO

摘要/Abstract

摘要：

在航天统一S波段（unified S-band，USB）测控系统中，地面测控站通过星上的USB测控应答机转发的测距音相位延迟提取距离信息，考虑到测距音提取滤波器以及信道噪声对下行调制度的影响，下行测距音的调制度会发生非预期的起伏，从而影响整个测控系统的功率效率与通信距离。提到了一种微小型USB测控应答机测距音功率解耦方法，在简化上行接收机设计的同时，通过进行接收功率归一化，消除上行接收信号强度对调制度的不利影响，保障了测控应答机调制信号的功率效率，并通过产品实测对方法的可行性与效果进行了验证。

关键词: 统一S波段, 测控应答机, 相位调制, 调制度, 解耦方法

Abstract:

In the unified S-band （USB） tracking telemetering and control （TT&C） system，the ground station extracts the range information through the phase delay of the ranging tone transmitted by the satellite TT&C transponder. Considering the influence of the ranging tone extraction filter and channel noise on the downlink modulation system， the modulation index of the downlink ranging tone will fluctuate unexpectedly. So the system efficiency and communication distance of the whole TT&C system are affected. This paper introduces a ranging sound power decoupling method for a miniaturized USB TT&C transponder， which simplifies the design of the uplink receiver while eliminating the adverse effect of the uplink received signal strength on the modulation system through the normalisation of the received power， so as to guarantee the power efficiency of the modulation signal of the measurement and control transponders. The feasibility and effect of the method are verified by product measurement.

Key words: unified S-band（USB）, tracking telemetering and control（TT&C） transponder, modulation, phase modulation index, decoupling method

中图分类号:

TJ768.3

赵赛果, 姚玉维. 一种微小型USB测控应答机测距音功率解耦方法[J]. 现代防御技术, 2023, 51(4): 63-68.

Saiguo ZHAO, Yuwei YAO. A Decoupling Method of Ranging Tone Power for a Miniaturized USB TT&C Transponder[J]. Modern Defense Technology, 2023, 51(4): 63-68.

图/表 6

参考文献 12

1	Johson Space Center.Apollo Experience Report：S-Band System Signal Design and Analysis［R］.NASA-TN-D-6723，1972.
2	CCSDS 401.0-B-21 Radio Frequency and Modulation Systems-Part 1：Earth Stations and Spacecraft ［S］.Washington D.C.：CCSDS Secretariat，2001：205-212.
3	吴学英.统一S波段测控信道调制指数设计方程［J］.遥测遥控，1999，3（2）：1-9.
	WU Xueying.Equations for the Selection of the Modulation Indices of Unified S Band Communication Channel［J］. Telemetry & Telecontrol， 1999，3（2）：1-9.
4	张庆君，余孝昌，左莉华，等，神舟载人飞船测控与通信分系统的研制［J］.航天器工程，2004，3（1）：97-103.
	ZHANG Qingjun， YU Xiaochang， ZUO Lihua，et al. Development of Shenzhou Manned Spacecraft T&C Subsystem［J］. Spcacecraft & Engineering， 2004，3（1）：97-103.
5	韩魁选，忻鼎勇，柴肇坤，等.微波统一测控系统设计导论［M］.北京：国防工业出版社，1984.
	HAN Kuixuan， XIN Dingyong， CHAI Zhaokun， et al. Introduction to the Design of TT&C System［M］.Beijing： National Defense Industry Press， 1984.
6	党赟，周亮.基于应用的多测距音测距改进技术［J］.测控遥感与导航定位， 2011， 41（8）： 21-24.
	DANG Yun， ZHOU Liang. Improved Technique of Multi Tone Ranging Based on Application［J］. Radio Engineering of China， 2011， 41（8）： 21-24.
7	张丽，常力，郭虹，等. PM/BPSK 复合调制信号的数字解调技术研究［J］.通信技术， 2006（6）： 28-30.
	ZHANG Li， CHANG Li， GUO Hong，et al.Research on Digital Signal Processing for PM/BPSK Demodulation［J］.Communications Techmology， 2006（6）： 28-30.
8	荆波，丁伟强. 基于软件无线电的中频数字接收机［J］.无线电技术，2005（33）：43-52.
	JING Bo， DING Weiqiang.Software-Defined Radio-Based IF Digital Receiver［J］.Radio Technics， 2005（33）：43-52.
9	丁晟，孙友礼.采用射频直采技术的超宽带软件无线电平台［J］.电讯技术， 2022， 62（12）：1792-1801.
	DING Sheng， SUN Youli. An Ultra-Wideband Soft Defined Radio Platform Using RF Direct Sampling［J］.Telecommunication Engineering，2022，62（12）：1792-1801.
10	鲁长来，倪文飞，夏丹.基于软件无线电的射频直采数字接收机研究［J］.火控雷达技术， 2018，47（3）：51-55.
	LU Changlai， NI Wenfei， XIA Dan. Study on SDR-Based RF Direct Sampling Digital Receiver［J］.Fire Control Radar Technology，2018，47（3）：51-55.
11	郭慧民，阎跃鹏.零中频接收机的直流偏移消除和自动增益校准［J］.湖南大学学报， 2022，49（2）：160-168.
	GUO Huimin， YAN Yuepeng. DC Offset Cancellation and Gain Mismatch Auto-Calibration in Zero Intermediate Frequency Receiver［J］. Journal of Hunan University， 2022，49（2）：160-168.
12	王红举.窄带零中频接收机IQ不平衡校准技术研究［J］.现代导航，2018，9（2）：114-118.
	WANG Hongju. Research on IQ Imbalance Calibration Technology for Narrowband Zero-IF Receiver［J］.Modern Navigation，2018，9（2）：114-118.

信号名称	侧音名称	调制指数标准值/rad	误差要求/%
上行	遥控侧音	0.6	5
	测距主侧音	0.4	5
	测距次侧音	0.3	5
下行	遥测侧音	1.0	5
	测距主侧音	0.4	5
	测距次侧音	0.3	5

信号名称	侧音名称	调制指数标准值/rad	误差要求/%
上行	遥控侧音	0.6	5
	测距主侧音	0.4	5
	测距次侧音	0.3	5
下行	遥测侧音	1.0	5
	测距主侧音	0.4	5
	测距次侧音	0.3	5

工作模式	工作模式含义	工况	接收信号强度/ （dBmW）
模式1	上行仅发送载波	工况1（a）	-92
模式1	上行仅发送载波	工况1（b）	-112
模式2	上行发送载波与测距音	工况2（a）	-92
模式2	上行发送载波与测距音	工况2（b）	-112
模式3	上行发送载波与遥控副载波	工况3（a）	-92
模式3	上行发送载波与遥控副载波	工况3（b）	-112
模式4	上行发送载波、遥控副载波与测距音	工况4（a）	-92
模式4	上行发送载波、遥控副载波与测距音	工况4（b）	-112

工作模式	工作模式含义	工况	接收信号强度/ （dBmW）
模式1	上行仅发送载波	工况1（a）	-92
模式1	上行仅发送载波	工况1（b）	-112
模式2	上行发送载波与测距音	工况2（a）	-92
模式2	上行发送载波与测距音	工况2（b）	-112
模式3	上行发送载波与遥控副载波	工况3（a）	-92
模式3	上行发送载波与遥控副载波	工况3（b）	-112
模式4	上行发送载波、遥控副载波与测距音	工况4（a）	-92
模式4	上行发送载波、遥控副载波与测距音	工况4（b）	-112

工作模式	工况	遥测音调制度/rad	测距主音调制度/rad	测距次音调制度/rad
模式1	工况1（a）	1.00	0.40	0.30
模式1	工况1（b）	0.99	0.40	0.29
模式2	工况2（a）	1.00	0.40	0.30
模式2	工况2（b）	1.00	0.40	0.30
模式3	工况3（a）	1.00	0.39	0.30
模式3	工况3（b）	1.00	0.40	0.30
模式4	工况4（a）	1.00	0.40	0.30
模式4	工况4（b）	0.99	0.40	0.30

一种微小型USB测控应答机测距音功率解耦方法

A Decoupling Method of Ranging Tone Power for a Miniaturized USB TT&C Transponder

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 6

参考文献 12

相关文章 2

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	孙棪伊, 丁立平, 张亚莉, 干兴业, 汤日佳, 韩锐. 一种改进特征提取方法在智能装填中的应用[J]. 现代防御技术, 2020, 48(6): 114-120.
[2]	韩小文, 赵明, 孙进, 冀祥. 便携式通用发控系统性能测试装置的研究[J]. 现代防御技术, 2018, 46(6): 135-142.