一种多调制方式空空通信机的设计与实现

空空通信机安装在两个航天器上,建立双向通信链路,以完成两器之间的信息交换.文章首先简单阐述了空空通信机的工作原理和幅度不平衡度、相位指标要求等.然后,针对需要实现正交相移键控(Quadrature Phase-Shift Keying,QPSK)调制和二相相移键控(Binary Phase-Shift Keying,BPSK)调制兼容的需求,进行了QPSK调制电路实现BPSK调制的理论推导;依据理论推导,分别提出QPSK调制原理、BPSK调制原理和调制实现框图.为保证相位变化的连续性,对调制数据采用格雷编码,并给出编码后QPSK调制和BPSK调制的设计星座图.最后,由现场可编程门阵列(Field-programmable Gate Array,FPGA)实现两路调制数据编码,微带电路实现90°移相器及功率合成器;采用直接射频调制的方案实现产品.对实现的产品幅度不平衡度、相位不平衡度指标进行测试,测试结果表明,该设计可以满足空空通信机实际应用需求.该产品已成功应用于某卫星型号,设计方法对后续其他型号的空空通信机或发射机的设计有一定参考价值.