星載高速調(diào)制器的數(shù)字處理技術(shù)研究.pdf

1、隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星有效載荷系統(tǒng)中星載鏈路的帶寬已成為制約系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。衛(wèi)星到地面的主干傳輸鏈路的數(shù)據(jù)通信速率將有數(shù)量級的提升，向幾個Gbps甚至數(shù)十個G bps邁進(jìn)；衛(wèi)星接入網(wǎng)絡(luò)的空中接口速率亦將突破數(shù)十兆，向數(shù)百兆邁進(jìn)。從滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，提高系統(tǒng)的容量和業(yè)務(wù)質(zhì)量的角度考慮，星載高速數(shù)傳系統(tǒng)的研制十分必要。
　　本課題主要的研究目標(biāo)是完成星載高速調(diào)制器數(shù)字處理系統(tǒng)的研制，過程中需要突破高速DAC應(yīng)用及雙DAC同

2、步技術(shù)，星載高速數(shù)據(jù)總線技術(shù)，F(xiàn)PGA自主多版本配置技術(shù)，高速PCB設(shè)計(jì)技術(shù)和高速數(shù)傳設(shè)備的電磁兼容設(shè)計(jì)技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)。這些技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)用性，且在國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，部分研究內(nèi)容會給整個應(yīng)用系統(tǒng)帶來重大影響。
　　在關(guān)鍵技術(shù)研究前，本文首先從采樣定理及DAC工作原理出發(fā)，探討了DAC的主要指標(biāo)參數(shù)及影響因素，分析了高速DAC并行采樣技術(shù)的必要性及工作原理。而后，在理論上分析了傳輸線效應(yīng)對數(shù)字信號波形產(chǎn)生的影響，并找到了合

3、適的傳輸線效應(yīng)問題解決方法。例如，通過并聯(lián)電阻對傳輸線終端進(jìn)行匹配，可以得到滿意的波形。這些都是后續(xù)研究的理論基礎(chǔ)。
　　在介紹高速DAC的應(yīng)用電路及雙DAC同步采樣技術(shù)時，本文給出了高速DAC應(yīng)用的注意事項(xiàng)，同時對雙DAC同步采樣技術(shù)的必要性、技術(shù)難度、誤差處理辦法和應(yīng)用電路進(jìn)行了介紹。在研究星載高速PCB設(shè)計(jì)技術(shù)時，分析了星載高速PCB設(shè)計(jì)要素，運(yùn)用傳輸線理論進(jìn)行分析，結(jié)合多年的高速PCB工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，得出了一系列星載高速PC

4、B設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，并通過運(yùn)用高速信號完整性仿真軟件對本課題中設(shè)計(jì)的PCB進(jìn)行仿真分析，糾正和改善了系統(tǒng)性能。其它三項(xiàng)技術(shù)本文也給出了很好的解決方案。
　　本課題主要創(chuàng)新點(diǎn)有兩個：一個是利用高速SI仿真軟件處理高速高頻和快速跳變沿信號的信號完整性問題，并很好的解決了具體的工程問題；另一個是雙DAC同步采樣技術(shù)。最終經(jīng)測試，雙DAC同步采樣系統(tǒng)能夠在ms級完成同步校準(zhǔn)，測得DAC輸出信號的信噪比不小于54.8dB，雜散不大于-52dBc，有