數(shù)字衛(wèi)星天線自適應(yīng)控制器的研制.pdf

1、隨著信息社會(huì)的到來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)正越來(lái)越深刻地改變著我們的生產(chǎn)、生活、工作及學(xué)習(xí)方式。為了滿足社會(huì)對(duì)人才的需求，必須加快發(fā)展交互式多媒體遠(yuǎn)程教育信息化建設(shè)，衛(wèi)星電視廣播在遠(yuǎn)程教育建設(shè)中起到了舉足輕重的作用。衛(wèi)星通信的迅速、方便、靈活及信息資源的豐富性是不言而喻的。但隨著電視廣播由模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化，對(duì)衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)的性能提出了新的要求。在接收數(shù)字信號(hào)時(shí)如何在較短的時(shí)間內(nèi)使天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，保證接收信號(hào)的快速性和可靠性，成為人們迫切需要解

2、決的問題。 目前國(guó)內(nèi)的衛(wèi)星接收天線控制器大部分是按極值跟蹤原理設(shè)計(jì)的，這種控制器需根據(jù)系統(tǒng)接收到的載波信號(hào)大小控制天線反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，才能對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。這對(duì)接收模擬信號(hào)的系統(tǒng)還能滿足要求，但對(duì)接收數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)卻不能滿足要求，需進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。 本文所研制的數(shù)字衛(wèi)星天線自適應(yīng)控制系統(tǒng)，是將天線控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，利用以單片機(jī)為核心的衛(wèi)星天線控制器，以Eb/no為跟蹤信號(hào)，自動(dòng)尋星尋優(yōu)，使天線準(zhǔn)確對(duì)星。系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，單

3、片機(jī)將尋優(yōu)時(shí)衛(wèi)星天線的位置角發(fā)送給PC機(jī)，PC機(jī)把位置角和相應(yīng)的系統(tǒng)時(shí)刻存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。在自適應(yīng)控制時(shí)，PC機(jī)讀取系統(tǒng)時(shí)鐘，把該時(shí)刻的位置角發(fā)送給衛(wèi)星天線控制器，進(jìn)行自適應(yīng)控制。 本文闡述了數(shù)字衛(wèi)星天線自適應(yīng)控制器的設(shè)計(jì)思想、主要功能、主要技術(shù)、具體的實(shí)現(xiàn)方法和使用方法。第一、二兩章闡述了系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)及主要技術(shù)，包括衛(wèi)星天線控制基礎(chǔ)理論和整體方案設(shè)計(jì)；第三章是系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，包括硬件電路組成、重要元器件的選取，部分電路的設(shè)計(jì)；第四

4、章是單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)思想及具體程序，包括監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)、尋星限位、尋優(yōu)設(shè)計(jì)和串行通信設(shè)計(jì)；第五章是PC機(jī)軟件設(shè)計(jì)，包括串口選擇、實(shí)時(shí)角度采集、自適應(yīng)角度控制、數(shù)據(jù)的瀏覽打印清除等，并闡述了PC機(jī)和單片機(jī)異步串行通信的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法。第六章是系統(tǒng)使用說(shuō)明及今后工作展望。 本文根據(jù)衛(wèi)星天線理論、自動(dòng)控制理論、現(xiàn)代通信理論和數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)，分析研究了衛(wèi)星天線自適應(yīng)跟蹤控制的方法，并從硬件和軟件兩個(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)的使用避免了人