论文部分内容阅读
近年来国内外对地观测的分辨率愈来愈高，空间任务产生的数据量也随之增加，这就要求空间卫星通信链路在保证较低的误码率的同时，需要具有更高的通信速率；同时随着新的数字信号处理设备的发展，一系列新的数字解调实现方法逐步在工程中得到实际应用，这就给高码率数字接收机提供了硬件基础。本文以卫星数字通信为应用背景，从经典数字通信理论出发，与实际工程实践相结合，对空间数字通信中的解调解码技术问题进行了方法研究和仿真实验，并设计了原理样机。本文根据经典通信理论，结合空间数字通信的特点，着重对高码率数字通信设备的实现方法进行研究，并进行了工程化设计。
本文首先介绍了国内外数字通信系统的发展现状，然后介绍了数字接收机所用到的基本原理和设计思想。详细描述了高速数字通信接收机所采用的基本解调算法和均衡算法，并通过仿真对比分析。以解调模块的实现为研究对象，详细介绍了高码速率接收机的硬件实现和软件设计，并进行了相应测试。以满足高码率数字通信的任务为研究目标，以高速并行数字处理算法和信道均衡算法为研究对象，本文设计了能够满足通信速率的高速数字采样板卡，对信号进行直接中频采样。采用高速FPGA作为算法实现载体，根据高码率通信的需求，将通用的数据处理模块并行化，并通过添加均衡模块改善了系统误码性能。本文采用八路并行的算法策略，依靠并行化的计算方法来解决直接中频采样带来的海量数据处理的问题。数字接收设备的核心算法采用科斯塔斯环进行解调，支持QPSK，BPSK，DQPSK，OQPSK等多种调制制式，支持CCSDS标准的数据通信。