基于FPGA的数字信标接收机设计-误跟踪解决方案

"基于FPGA的数字信标接收机设计" 这篇硕士研究生学位论文详细探讨了数字信标机的具体设计方案，特别是在Python环境下如何根据给定坐标点生成多边形mask。数字信标机是一种用于卫星通信的技术设备，它利用卫星发射的固有、未经调制的单频信号（信标信号）进行对星跟踪。与大载波信号相比，信标信号带宽较窄，但稳定性更高，适合作为跟踪源。 在传统的信标接收机中，通常采用复杂的微波电路来处理信号，根据电压强度的变化来判断信号跟踪状态。然而，这种方法无法确定信号是否来自目标卫星，存在误跟踪的风险。数字信标接收机则利用数字信号处理技术，通过对信标信号的频谱采样和特定算法处理，能更准确地分析信号来源，从而实现对星精确跟踪。 该设计方案提出采用Altera Cyclone III系列FPGA芯片作为核心处理器，前端下变频由Sharp接收机完成。FPGA负责处理信标信号，输出处理后的直流电压，通过串口通信。这一设计简化了信号处理流程，降低了对高频电路设计的要求，更多地依赖于低频信号检测。 论文作者唐崇楠在导师谢继东的指导下，深入研究了卫星通信技术，特别是FPGA在数字信标接收机中的应用。通过Verilog HDL语言进行硬件描述，优化了跟踪性能，提高了系统的可靠性和效率。论文还包含了原创性声明和使用授权，表明作者同意南京邮电大学保留论文副本，并允许其在一定范围内使用和传播。 总结来说，这篇论文主要介绍了基于FPGA的数字信标接收机设计，涵盖了卫星通信的基础概念、信标信号的特点以及FPGA在信号处理中的优势。通过这样的设计，实现了对卫星信号的高效、准确跟踪，对于卫星通信系统尤其是便携式地球站的对星技术有着重要的理论和实践意义。