题目：卫星测控双模应答机USB模式硬件设计与实现

本课题源于与某院合作的某飞行试验星USB（Uniform S-band，统一S波段）/扩频双模测控应答机模拟器项目。本课题中的USB（Uniform S-band）应答机主要模拟星上测控应答机功能，实现高动态环境的上行遥控信号解调、测距音提取与下行遥测信号的PM调制转发，完成测距测速、遥测、遥控、系统配置、监视等功能。本文主要讲述了USB应答机的系统要求、系统方案设计、硬件及软件设计，主要内容如下：第一章介绍了USB应答机的背景和技术要求；第二章主要讲述USB系统结构以及系统详细设计方案，包括载波FFT/扫频搜索捕获以及叉积鉴频、四象限反正切鉴相、F/PLL切换等载波跟踪算法原理，遥控副载波、测距音提取、下行转发方案设计等；第三章重点说明了系统的硬件设计。第四章详细阐述了系统的软件设计，包括FPGA内DDC、抽取降速、FIR滤波、乒乓FIFO、与DSP及TMTC接口交互控制模块设计，DSP的载波捕获与跟踪相关算法两部分。第五章简要介绍了系统调试和测试状况。本系统采用FPGA、DSP、AD、DA、运放、滤波器模块等构建平台，能够满足120KHz多普勒范围、32KHz/s多普勒变化率的高动态条件下数字化的载波捕获跟踪、遥控副载波/测距音精确提取及下行PM信号相干/非相干转发，配合完成遥测遥控、测距测速等功能，并可对应答机状态进行控制、监视。