航天公开课匹配滤波思维导图

输出的基带信号经过匹配滤波以提高信噪比

匹配滤波器为滚降系数为0.3的奈奎斯特平方根升余弦，时间长度为8个符号持续期

模数转换的采样率从4到128倍符号率变化，匹配滤波器的抽头数从32到1024变化

匹配滤波器采用两片高速大规模可编程逻辑器件实现

时钟恢复时基再生由相差估计、环路滤波、压控振荡器和分频器组成

相差估计信号经过全数字二阶环路滤波后控制时基恢复NCO的振荡频率

载波恢复锁频锁相环相干解调载波恢复中

为了增大捕捉初始频差范围，载波频差的捕获采用锁频锁相环完成

将输入信号调整到合适的大小，然后启动锁频环工作

鉴频输出经一阶比例积分滤波器滤波后控制压控振荡器直至频率锁定

频率锁定后，启动锁相环，作载波相差估计，该信号经二阶数字滤波器，控制压控振荡器直至相位锁定

环路滤波器及NCO均由EPLD完成，信道均衡为了抵消有限带宽信道失真引起的码间干扰（ISI）

消除信道的频率选择性和时间选择性对传输所带来的影响，在解调基带处理之后采用了均衡技术

为了不影响信号的传输效率，采用不需要训练序列的盲均衡技术

信道均衡器接收来自匹配滤波器的数据和系统定时信息，将均衡好的数据送入信道译码

自适应均衡器从结构上可分为线性均衡和非线性均衡

从延时抽头间隔上可分为码元间隔抽头与分数间隔抽头

是一种线性均衡器，当它以中心抽头作为参考抽头时，它的结构在时域上是对称的

对拖尾干扰、前导干扰具有相同的均衡能力

但由于它是线性的，在补偿衰落的同时也增加了噪声；且清除后尾干扰的能力不强

因此，这里的均衡器的结构选用基于最小均方误差（MSE）准则的判决反馈均衡器（DFE）

与横向均衡器相比，DFE的特点是

是一种非线性均衡器，它由两部分组成：前馈滤波器和反馈滤波器

前馈滤波器用于均衡信道的前导失真，反馈滤波器用于抵消后尾失真

监控部分主要由调制器监控、解调器监控和用户操作界面组成

调制器监控完成调制器参数设置、调制器状态查询以及调制器告警显示

解调器监控完成解调器参数设置、解调器状态查询以及解调器告警显示

用户操作界面由液晶显示器、键盘、调制解调器状态指示及相应的控制电路组成

调制解调器具有本地控制和远端控制功能。本地控制通过前面板的液晶显示器和键盘设置实现

前面板上各种告警及故障指示灯，直观地显示调制解调器的工作状态

监控单元为外部计算机提供远程接口，通过远程口可完成所有的监控操作

远控口采用4线RS-485接口或2线RS-485口或RS-232口，通过远端计算机可以完成对设备的监控

通信卫星多采用静止卫星，卫星被置于赤道上空约35786km处

为了增加通信容量，载波多选用微波频段

因此，从卫通站发向卫星的信号到达卫星后要形成很大的衰减（例如在6GHz频段衰减约为200dB）

卫星上的接收设备由于噪声的限制其接收灵敏度不可能无限提高

再者卫通站发射机的上变频器限于器件水平，其输出功率一般都比较低（-20～10dBm）

所以为了使卫星能有效可靠地接收卫通站的上行信号，在卫通站必须加设微波功率放大器（简称高功放）

要求微波功率放大器要有高增益（一般在50～80dB）、高功率输出（几瓦到几千瓦）

并且还要保证所规定的多项技术指标

一般发射机功率放大器中所采用的电子管，由于电子渡越时间的存在已不能进行有效的放大

所以在卫通站微波功率放大器中采用利用电子渡越时间而工作的速调管和行波管，以实现高功率放大