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射頻單片集成應(yīng)答機設(shè)計與實現(xiàn)
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設(shè)計） |
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課程(專業(yè))
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光電信息工程 |
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關(guān)鍵詞
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徵小衛(wèi)星|測控應(yīng)答機 |
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適用年級
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研究生 |
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身份要求
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普通會員 |
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金 幣
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20 �。�金幣如何獲得？） |
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文件格式
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caj |
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文件大小
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10817K |
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發(fā)布時間
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2014-08-06 21:32:00 |
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無 |
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下載次數(shù)
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0 |
| 發(fā)布人 |
kj008 |
內(nèi)容簡介：
碩士學(xué)位論文 射頻單片集成應(yīng)答機設(shè)計與實現(xiàn)，共67頁。
摘要
隨著集成電路的發(fā)展及數(shù)字器件處理能力的增強,微小衛(wèi)星正向著體積更小,功耗更低,功能更強的方向發(fā)展,這就推動著應(yīng)用于微小衛(wèi)星的測控應(yīng)答機朝著小型化、低功耗、通用化的方向發(fā)展。
經(jīng)過十多年的努力,項目組成功研制出國際領(lǐng)先的小型化、低功耗測控應(yīng)答機,并經(jīng)過了飛行驗證,證明了該應(yīng)答機應(yīng)用于微小衛(wèi)星的可行性。目前,同時具備上述兩大特點的多模式測控應(yīng)答機也已成型。但由于采用了性能較好的超外差式接收結(jié)構(gòu)、二次上變頻發(fā)射結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其無法用成熟的商業(yè)集成芯片來實現(xiàn),而只能用分立器件來搭建電路,在體積上優(yōu)勢還不夠明顯。本文通過分析了各種收發(fā)機結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣之后,選取了性能雖不是最優(yōu),但利于集成,體積上有較大優(yōu)勢的收發(fā)機結(jié)構(gòu),并通過對其射頻非理想特性的分析,提出相應(yīng)解決方案,使其性能與傳統(tǒng)收發(fā)機結(jié)構(gòu)相當(dāng)。最終設(shè)計并實現(xiàn)的射頻單片集成應(yīng)答機具有體積小,重量輕,開發(fā)周期短等優(yōu)勢,完全滿足微小衛(wèi)星的應(yīng)用需求。
射頻單片集成應(yīng)答機的硬件部分主要由射頻收發(fā)模塊和數(shù)字處理模塊兩部分組成,整機面積約為60X 20mm2。根據(jù)不同的測控體制,在同一接收模塊中分別采用低中頻和零中頻方案,發(fā)射模塊采用IQ正交調(diào)制一次混頻將基帶信號上變頻到下行發(fā)射頻率。數(shù)字處理模塊主要實現(xiàn)上行遙控信號的解調(diào)、測距信號處理、下行遙測及測距信號調(diào)制、射頻芯片的配置以及射頻集成芯片非理想特性校正等功能。
通過本文的工作,射頻單片集成應(yīng)答機能夠在USB (統(tǒng)一 S頻段)體制、非相干擴頻體制和數(shù)傳體制下分時進行工作,下行信號最大輸出功率26dBm,接收靈敏度優(yōu)于-112dBm,動態(tài)范圍優(yōu)于60dB,各項性能指標滿足設(shè)計要求,能夠滿足低軌衛(wèi)星的測控需求。同時,通過本論文的工作,也進一步驗證了商用射頻集成芯片應(yīng)用于微小衛(wèi)星測控應(yīng)答機的可行性。這為測控應(yīng)答機的設(shè)計提供了一種新的思路。
關(guān)鍵詞:徵小衛(wèi)星,測控應(yīng)答機,射頻單片集成,IQ不平衡
目次
1 ^ 1
1.1 課題研究的背景和現(xiàn)狀 1
1.1.1 微小衛(wèi)星研究背景和現(xiàn)狀 1
1.1.2 測控應(yīng)答機研究背景和現(xiàn)狀 2
1.2 論文研究的目的和意義 5
1.3 論文工作與章節(jié)安排 6
2 射頻單片集成應(yīng)答機總體設(shè)計8
2.1 射頻單片集成應(yīng)答機需求分析 8
2.2 接收方案設(shè)計 9
2.3 發(fā)射方案設(shè)計 11
2.4 射頻單片集成應(yīng)答機的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 13
2.5 本章小結(jié) 14
3 射頻單片集成應(yīng)答機硬件模塊設(shè)計實現(xiàn) 15
3.1 射頻接收模塊 15
3.1.1 射頻接收模塊設(shè)計 15
3.1.2 接收模塊元器件特性 16
3.1.3 接收鏈路增益分析 17
3.1.4 模擬自動增益控制 17
3.2 射頻發(fā)射模塊 18
3.2.1 射頻發(fā)射模塊設(shè)計 18
3.2.2 發(fā)射模塊元器件特性 19
3.2.3 發(fā)射鏈路增益分析 20
3.3 數(shù)字處理模塊 20
3.4 本章小結(jié) 21
4 射頻芯片非理想特性校正研究 22
4.1 直流偏差校正 22
4.1.1 直流偏差產(chǎn)生的原因及影響 22
4.1.2 直流偏差的校正 23
4.2 IQ不平衡對發(fā)射信號的影響及解決措施 27
4.2.1 IQ不平衡對發(fā)射信號的影響 27
4.2.2 發(fā)射IQ不平衡校正措施 30
4.3 IQ不平衡對接收機的影響及解決措施 32
4.3.1 IQ不平衡對零中頻接收機的影響 32
4.3.2 IQ不平衡對低中頻接收機的影響 33
4.3.3 接收IQ不平衡的檢測方法 36
4.3.4 接收IQ不平衡校正措施 37
4.4 溫度對IQ不平衡的影響 38
4.5 本章小結(jié) 41
5 射頻單片集成應(yīng)答機性能測試 42
5.1 測控應(yīng)答機實物及測試方案介紹 42
5.1.1 硬件平臺 42
5.1.2 測試方案 43
5.2 射頻性能測試結(jié)果 44
5.3 測控應(yīng)答機整機測試 46
5.4 本章小結(jié) 5
6 總結(jié)和展望 52
6.1 本文總結(jié) 52
6.2 工作展望 53
參考文獻 54
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