软件无线电技术在航天测控应答机中的应用

金骏 孙晨 王文伟 江勇

【摘要】 测控应答机是航天器测控通信分系统的核心组成部分，配合地面测控网完成对航天器的测距测速，以及传输遥控、遥测等信息的任务。各类航天器测控通信分系统所采用的测控应答机，其工作频率、工作带宽、码速率、调制体制、编码体制和测距体制各不相同。采用软件无线电技术，利用软件可重配置、可重编程以及多频带多模式的特点，可实现测控应答机的通用化和小型化。本文介绍了软件无线电技术在测控应答机中的应用方法及研究进展，介绍了软件无线电应答机的抗辐照设计，最后介绍了自主无线电技术在未来深空探测应答机中的应用前景。

【关键词】 测控应答机 软件无线电 测控通信 自主无线电Application of Software Radio Technology in Aerospace TT&C; Transponder

Jin Jun， Sun Chen， Wang Wenwei， Jiang Yong

Abstract： TT&C; transponder is core part of spacecraft C&T; subsystem and it can finish the tasks of measuring range & velocity of a spacecraft， transmitting telecommand & telemetry information， etc. in cooperation with ground TT&C; network. TT&C; transponders in different spacecraft C&T; subsystems have various operating frequency， operating bandwidth， bit rate， modulation system， coding system and ranging system. Universalization and miniaturization of TT&C; transponders can be realized by taking advantage of software reconfiguration， reprogramming and multi-band multi-mode characteristics of software defined radio （SDR） technology. This article introduced application methods and research progress of SDR technology in TT&C; transponders. Radiation resistant design of SDR TT&C; transponders is also described. Finally the article introduced the application prospect of autonomous radio technology in future deep space TT&C; transponders.

Key Words： TT&C; transponder， software defined radio， C&T;， autonomous radio

一、引言

测控应答机是航天器（卫星、飞船、探测器）测控通信（C&T;）分系统的核心组成部分，是航天器与地面站之间进行通信联络的主要通道之一，配合地面测控网完成对航天器的测控（TT&C;）任务。测控应答机的主要功能如下：

1、对来自地面站的测距和测速信号进行转发，完成地面对航天器的跟踪及轨道测量；

2、接收来自地面站的遥控信息；

3、将航天器上的各类遥测数据发送至地面站。

各类航天器测控通信分系统所采用的测控应答机，其工作频率、工作带宽、码速率、调制体制、编码体制和测距体制各不相同。就工作频率而言，主要有S波段、C波段、X波段、 Ka波段四种；就调制体制而言，分PM/PM体制、FM/PM体制、扩频体制等；就编码体制而言，有PCM、PPM、ADPCM、PACM等；……