分布式航天器间距离测量信号处理机的FPGA-DSP设计方案

"分布式航天器间距离测量信号处理机的设计" 本文主要介绍了一种用于分布式航天器间距离测量的信号处理机设计，该处理机基于大容量可编程门阵列（FPGA）和数字信号处理器（DSP）技术，旨在满足航天器小型化的需求。设计的处理机能够实现对航天器之间相对距离的高精度测量，并能自主进行距离解算，具有宽带信号处理能力。 在硬件结构方面，FPGA和DSP的选择是基于它们的高速计算能力和灵活性。FPGA是一种可编程逻辑器件，能够根据需求配置成各种数字逻辑电路，对于复杂的并行处理任务非常适用。而DSP则专为数字信号处理优化，擅长执行浮点运算和快速傅里叶变换等算法，适用于距离测量中的数据处理。 在软件模块设计上，处理机可能包括以下几个关键部分：信号采集模块、伪码测距算法模块、数据处理模块和结果输出模块。信号采集模块负责接收和预处理来自测距传感器的信号；伪码测距算法模块利用伪随机码技术来确定信号传输时间差，进而计算出距离；数据处理模块对原始数据进行滤波、校正等操作，提高测量精度；结果输出模块将计算得到的相对距离信息传递给航天器控制系统。 文章中提到的模拟试验验证了处理机的有效性，通过在处理机上进行航天器间相对距离的模拟测量，证明了其在处理宽带信号时的性能。这表明，该设计不仅能满足距离测量的精度要求，还能适应不同频段和复杂环境下的信号处理。 此外，论文还涉及到软件无线电的概念，这可能意味着处理机设计采用了软件定义无线电技术，允许通过软件更新来适应不同的通信协议和信号处理需求，增强了系统的可扩展性和适应性。 这篇论文详细探讨了如何结合FPGA和DSP技术设计一种分布式航天器间距离测量信号处理机，强调了其在小型化航天器自主导航系统中的重要应用，并通过实验验证了其性能。这对于推进航天器自主导航技术的发展，特别是对于分布式航天器编队飞行和协同任务的实施，具有重要的理论与实践意义。