遠(yuǎn)程操控?cái)?shù)字衛(wèi)星天線控制器的研制.pdf

1、隨著信息社會(huì)的到來(lái)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展正越來(lái)越深刻地改變著我們的生產(chǎn)、生活、工作以及學(xué)習(xí)方式。為了滿足信息社會(huì)對(duì)人才的基本需求，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，因此大力發(fā)展衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)便顯得尤為重要。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)的轉(zhuǎn)變，對(duì)衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)的性能也提出了新的要求。接收數(shù)字信號(hào)

2、時(shí)如何在較短的時(shí)間內(nèi)使天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，保證信號(hào)接收的快速性和可靠性，成為迫切需要解決的問(wèn)題。另一方面，衛(wèi)星天線控制室大都設(shè)在高山上或城郊高樓頂層，工作環(huán)境惡劣，電磁輻射較大，嚴(yán)重影響值機(jī)人員的身體健康，所以研制具有遠(yuǎn)程操控功能的高可靠性的衛(wèi)星天線自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，對(duì)保護(hù)值機(jī)人員的身體健康，保證衛(wèi)星通信質(zhì)量意義重大。 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)，

3、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)。本文所要研制的遠(yuǎn)程操控?cái)?shù)字衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)是采用數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)的信號(hào)質(zhì)量指示電壓轉(zhuǎn)換成天線控制的基準(zhǔn)信號(hào)，從而使天線準(zhǔn)確對(duì)星，并且可以找出衛(wèi)星的漂移規(guī)律存儲(chǔ)起來(lái)，然后根據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)適時(shí)地自適應(yīng)控制天線實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確對(duì)星。 本文闡述了遠(yuǎn)程操控?cái)?shù)字衛(wèi)星天線控制器的設(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

4、章，緒論。介紹了課題的研究意義及主要研究工作的安排。 第二章，遠(yuǎn)程操控?cái)?shù)字衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)。詳細(xì)闡述了系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)及關(guān)鍵技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上提出系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案。 第三章，遠(yuǎn)程操控?cái)?shù)字衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。包括系統(tǒng)的硬件組成，重要部件的選取，硬件電路設(shè)計(jì)以及硬件安全設(shè)計(jì)。 第四章，遠(yuǎn)程操控?cái)?shù)字衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。給出了51單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)思想，具體程序設(shè)計(jì)，串行通信軟件設(shè)計(jì)以及軟件抗干擾

5、措施。 第五章，無(wú)線操控模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。對(duì)無(wú)線傳輸模塊進(jìn)行了較深入的分析，詳細(xì)論述了模塊的結(jié)構(gòu)和功能，介紹了手持終端控制器的硬件系統(tǒng)架構(gòu)，闡述了無(wú)線通信協(xié)議的具體設(shè)計(jì)以及CRC校驗(yàn)在無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用。 第六章，總結(jié)與展望。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)作了簡(jiǎn)單總結(jié)，并初步探討系統(tǒng)需進(jìn)一步完善改進(jìn)的方面。 本文根據(jù)衛(wèi)星天線知識(shí)、自動(dòng)控制理論、現(xiàn)代通信理論，分析研究了遠(yuǎn)程操控?cái)?shù)字衛(wèi)星天線跟蹤控制的方法，并從硬件和軟件兩個(gè)方面進(jìn)

6、行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)的使用避免了人工調(diào)整天線費(fèi)時(shí)費(fèi)力的弊端，具有對(duì)星速度快、精度高、操作簡(jiǎn)單快捷、抗干擾能力強(qiáng)、性能價(jià)格比高和人機(jī)交互界面友好的特點(diǎn)，適合數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，符合現(xiàn)代衛(wèi)星廣播電視發(fā)展的需要。該研究可直接服務(wù)于現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)以及衛(wèi)星天線的測(cè)試控制實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，可廣泛應(yīng)用于廣播電視、遠(yuǎn)程教育、軍事情報(bào)、科學(xué)勘探等需要準(zhǔn)確快速對(duì)星的場(chǎng)合，具有較高的使用價(jià)值和推廣價(jià)值。對(duì)于推動(dòng)我國(guó)衛(wèi)星通信事業(yè)的發(fā)展也是具有非常重要的意義，其經(jīng)濟(jì)