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本文所研究的课题是TDRSS中多普勒频移的捕获和消除,是TDRSS中数字接收机的一部分。其要求是对TDRSS接收机中多普勒频移的估计和消除方法进行研究和开发。 作为一种新型的天基测控系统,跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)代表了国际上测控领域的新的发展方向。在TDRS系统中,由于同步卫星和用户航天器之间存在较大的相对运动,故引起较大多普勒频移,对我们的通信质量造成严重的影响,其多普勒频移最大可达±100kHZ,TDRS系统不能容忍。TDRS系统采取扩频通信的方式,多普勒频移对PN码的捕获性能有很大的影响,甚至造成不能正确解扩,所以在解调之前必须对其进行补偿以消除多普勒频移对PN码捕获的影响。本文采用数字匹配滤波器(DMF)和AFC环路相结合的方法对多普勒频移进行估计和消除,即满足了精度上的要求,又减小了多普勒频移的捕获时间。 论文首先介绍了TDRSS的形成和发展,总结了目前TDRSS系统中的正反向链路的信号设计形式;然后给出了多普勒频移概念以及多普勒频移对解扩和解调的影响;接着分析了传统的载波恢复方法及其特点;最后提出了本文的解决方法并用FPGA将其实现。