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月面巡视探测器测控通信分系统的研究与设计

作　者: 柳丽
导　师: 宫新保；朱克勤
学　校: 上海交通大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 月球车 测控通信 应答机 自动增益控制
分类号: V447.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


月球是太阳系和宇宙空间中距离地球最近的一个的星体,它已经成为人类开展深空探测的首选目标。本论文在我国探月二期工程的背景下,开展了月面巡视探测器(即月球车)的测控通信分系统方面的设计和研究。研究内容主要包括了以下三个方面:首先,论文讨论了MR-3月球车工程样机通信分系统的设计与实现。该月球车采用了一套基于UHF的全双工通信系统。本论文给出了它详细的设计、实现和测试的过程。实验表明:该系统在模拟月面环境下具有十分良好的性能。其次,在MR-3月球车工程样机的基础上,论文针对探月二期总体工程的需求,讨论并设计了TY-2月球车测控通信分系统的方案。最后,论文还针对深空应答机AGC环路幅度特性的设计这一问题展开讨论。AGC环路位于深空应答机的前端,它的主要作用是控制输入信号幅度的变化范围。由于AGC环路中参数比较多、环路结构复杂,而且部分模块还存在非线性,这导致了设计的困难。在这一部分的研究中,我们使用函数拟合的方法处理环路中的非线性模块,然后通过的推导,获得了AGC环路的幅度特性模型。这一模型为AGC环路的设计提供了有利的工具。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 引言  8-14
  1.1 背景概述  8-9
    1.1.1 深空探测与探月工程  8-9
    1.1.2 月面巡视探测器测控通信系统  9
  1.2 国内外研究现状及研究意义  9-12
    1.2.1 国外月球车及火星车研究情况  9-11
    1.2.2 国内月球车研究现况  11-12
  1.3 论文研究内容及章节安排  12-14
第二章 月-地测控系统概述  14-27
  2.1 无线电测距  14-16
    2.1.1 基本原理  14
    2.1.2 两种距离测量法  14-15
    2.1.3 三种体制的测距系统  15-16
  2.2 无线电测速  16-20
    2.2.1 基本原理  16
    2.2.2 三种连续波雷达测速方案  16-20
  2.3 应答机  20-23
    2.3.1 应答机的发展及分类  20-21
    2.3.2 相参应答机与非相参应答机  21-23
  2.4 深空探测无线电跟踪测量的新技术  23-25
  2.5 本章小结  25-27
第三章 MR-3 月球车UHF 通信系统的研制  27-46
  3.1 MR 系列月球车介绍  27-28
  3.2 MR-3 月球车样机通信方案  28-29
  3.3 通信分系统设计  29-37
    3.3.1 系统指标分配  29-31
    3.3.2 车体通信机设计  31-36
    3.3.3 远程基站通信机设计  36
    3.3.4 天线设计  36-37
  3.4 系统性能测试及实验验证  37-45
    3.4.1 测试参数  38-39
    3.4.2 测试方案  39-43
    3.4.3 测试结果  43-45
  3.5 本章小结  45-46
第四章 TY-2 月球车测控通信分系统方案设计  46-57
  4.1 探月二期工程测控通信系统方案  46
  4.2 TY-2 月球车测控通信系统的工作任务  46-47
  4.3 TY-2 月球车测控通信分系统方案  47-56
    4.3.1 系统组成  47-48
    4.3.2 X 深空应答机  48-53
    4.3.3 UHF 发射机  53
    4.3.4 X 波段固态功放  53-54
    4.3.5 天线  54-56
  4.4 本章小结  56-57
第五章 深空应答机AGC 环路幅度特性的分析  57-68
  5.1 问题背景  57
  5.2 AGC 环路和它的设计要求  57-60
  5.3 AGC 接收电路的模型分析  60-65
    5.3.1 AGC 接收电路的幅度模型  60-62
    5.3.2 非线性模块的处理  62-64
    5.3.3 模型方程的求解  64-65
  5.4 模型的应用  65-67
    5.4.1 典型配置下的输入输出特性  65-66
    5.4.2 输出动态范围分析  66-67
  5.5 本章小结  67-68
第六章 总结  68-70
参考文献  70-72
附录 UHF 通信系统单机指标分配  72-74
致谢  74-75
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  75

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中图分类: > 航空、航天 > 航天（宇宙航行） > 航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制 > 科学探索设备与仪器 > 探测设备与仪器
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