遥测系统是导弹、运载火箭等航天器运行和试验过程中的重要支持系统,能够实时监测航天器的动力系统、电气性能、环境参数等信息,在航天器性能检测及故障分析环节中起到关键作用,为我国军事和国防建设提供有力保障。作为航天遥测系统的核心部分,遥测发射机的主要任务是完成将加密、编码后的信息码流调制到射频载波上,经过功率放大器后由天线发射出去,供地面站接收、解调和分析。PCM/FM体制是目前航空航天遥测领域的主流调制方式,该体制通过与多符号检测(MSD)和Turbo乘积码(TPC)等技术的结合,有效提高了遥测系统的误码性能。然而,随着我国重型运载火箭等新型号的发展,航天遥测数据量急剧增长,受其频谱性能所限,该体制已无法满足未来航天运载器高码率遥测系统的带宽需求。本课题研制一种用于航天器遥测的S频段先进体制数字遥测发射机,调制方式采用SOQPSK-TG和ARTMCPM。发射机的调制方式、码速率和发射频率等参数均可通过上位机设置软件进行灵活配置并具有实时存储功能,能够满足当前及未来航天遥测系统的应用需求。该发射机基于软件无线电思想,采用功能模块化设计,分为基带信号处理模块、射频上变频模块、功率放大器模块和电源转换模块四个部分。其中基带信号处理模块以FPGA为硬件处理平台,利用数字电路实现调制器输出70MHz中频调制信号;射频上变频模块采用两次上变频电路,可以有效滤除杂波并限制信号带宽;功率放大器模块保证发射功率不低于7W;电源转换模块经过浪涌抑制电路和EMI滤波电路后提供发射机所需的工作电压。试验结果表明,本课题研制的未来先进体制数字遥测发射机输出信号频谱主瓣窄,旁瓣低,包络恒定,频带利用率高,整体性能优于目前传统PCM/FM体制遥测发射机,可广泛应用于未来高码率航天遥测系统。