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进入21世纪以来，深空探测作为人类认识宇宙、探索地外文明的唯一手段，已成为国际航天活动的一个热点。由于深空探测器距离地球远，地面接收的信号会非常弱，对探测器精确的跟踪定位变得尤为重要，传统的Doppler测速和雷达测距无线电技术已很难满足这样的要求，需要依赖更高精度的甚长基线干涉测量(VLBI)技术，其中信号相关技术是VLBI的关键技术，所以相关技术的研究对深空探测器的跟踪定位有重要意义。
本文主要对应用于VLBI的窄带相关技术和宽带相关技术进行研究。首先对窄带相关技术基础——高精度频率和相位估计算法和宽带相关技术算法进行理论研究，在Matlab平台上完成两种相关技术的软件系统设计，并用信号发生器和实测信号对其进行验证，窄带相关软件系统得到的频率估计误差小于10mHz，宽带相关软件系统得到的时延误差小于(1)ns，都满足设计目标。在软件实现的基础上，选择Xilinx公司的VC5VSX50T芯片进行两种相关技术的硬件系统设计。窄带相关硬件系统通过FFT单元、解调频单元等的复朋技术，实现对4路50KSps、16bit并行窄带数据的实时频率和相位估计;宽带相关硬件系统利用CORDIC、FFT、乒乓存储等技术，实现对两路4MSps、8bit宽带数据的实时相关处理。硬件设计完成后，借助ISE的在线硬件仿真工具ChipScopePro进行系统调试，然后利用PCI接口把硬件系统结果输出到计算机，最终结果表明硬件系统设计达到项目要求。