本书第1章从深空探测活动、深空测控，引出了深空测控应答机的重要作用； 第2章回顾了国际深空测控应答机的发展历程； 第3章和第4章是本书的重点，分别论述了转发模式、再生模式深空测控应答机的工作原理、工程实现及其套用； 第5章简要介绍了邻近链路收发信机技术； 第6章对深空测控应答机的新技术与发展趋势做了展望。

本书由李海涛、冯贵年、朱智勇共同编写，李海涛负责全书的策划和统稿。在本书的编写过程中，北京跟蹤与通信技术研究所的黄磊、李平、丁溯泉等提供了相关文献资料和有益帮助，在此一併表示感谢。

应答机是天地一体化测控通信的重要组成部分，也是星载测控通信分系统的核心。本书针对深空测控的需求和特点，对深空测控应答机技术进行了全面系统的论述，内容主要包括深空测控应答机技术的历史沿革和未来发展趋势、转发模式和再生模式深空应答机的基本原理与工程套用、邻近链路收发信机的原理与设计方法等。可供航天工程相关领域的科研人员和工程技术人员阅读参考。

测控应答机是太空飞行器测控通信分系统的核心，其与地面测控设备配合，共同完成对太空飞行器的测控通信任务。在深空探测任务中，测控应答机正朝着多频段、多功能、小型化、低功耗的方向发展。美国、欧洲、日本等国家和组织先后开发了新型深空测控应答机，作为支持深空导航和通信任务的主要工具，已经先后套用于“罗赛塔”、“火星快车”、“卡西尼”和“深空一号”等深空探测器。

嫦娥一号任务的圆满成功标誌着我国迈出了深空探测的第一步； 嫦娥二号和嫦娥三号连续顺利实施进一步深化了该成果； 探月工程三期再入返回飞行试验任务的圆满成功更是为月球採样返回任务奠定了坚实的基础。随着我国探月工程“绕、落、回”三步走战略的有序推进，自主火星探测等深空任务也已提上了议事日程。因此，研发具有自主智慧财产权的深空测控应答机已经成为急需解决的关键课题。

作为我国航天测控系统总体设计单位，北京跟蹤与通信技术研究所组织深空测控科研团队，不断跟蹤研究国际深空测控通信技术发展方向，开展了基于再生伪码测距的深空测控体制研究和系统设计，并组织了天地一体化深空测控应答机的样机研发与地面的系统级验证试验。本书作者整合了国内外研究和工程实践的相关成果，融合基础与专业理论知识，对深空测控应答机技术进行了较为全面的论述。其主要特点是理论与实际相结合，内容全面，工程套用性强。相信该书的出版不仅对从事深空测控通信领域的工程技术人员具有较高的参考价值，对深空测控应答机设计、研发以及相关技术研究也具有一定的指导意义。

由于编写时间紧促，加之编者水平有限，书中难免有错误或疏漏之处，恳请读者批评指正。

编者

2014年8月

第1章绪论

1．1深空探测

1．2深空测控

1．2．1深空测控频段

1．2．2深空测控的概念

1．3深空测控应答机概述

参考文献

第2章深空测控应答机的技术发展

2．1概述

2．2第一代S/X双频段深空测控应答机

2．2．1S/X双频段DST的结构

2．2．2数字接收机工作

2．2．3转发功能

2．2．4性能

2．3新一代X/Ka双频段深空测控应答机

2．3．1设计改进

2．3．2X/Ka双频段DST的结构

2．3．3性能

2．4未来的深空测控应答机

参考文献

第3章转发模式深空测控应答机

3．1概述

3．2转发测距基本原理

3．2．1测距原理

3．2．2多种测距技术

3．3转发测距性能分析

3．3．1测距通道的AGC控制模式

3．3．2三种模式的性能比较

3．3．3测试方法

3．4转发模式深空测控应答机的工程套用

3．4．1ESA DST的信号处理

3．4．2ISA DST的转发测距

3．4．3DST应答机性能和特性

附录

参考文献

第4章再生模式深空测控应答机

4.1概述

4.2再生伪码测距系统

4.2.1伪码测距基础

4.2.2伪码结构

4.2.3调製

4.2.4太空飞行器上捕获

4.2.5太空飞行器上伪码跟蹤抖动

4.2.6地面站捕获

4.2.7地面站及端到端的抖动

4.2.8对遥测遥控的干扰

4.3伪码透明转发测距系统

4.3.1引言

4.3.2选定序列T2B

4.3.3与再生测距的比较

4.4再生模式深空测控应答机的工程套用

参考文献

第5章邻近链路收发信机

5.1概述

5.2系统要求

5.3射频积体电路收发信机的结构

5.3.1顶层框图

5.3.2射频积体电路框图

5.3.3发射模式

5.3.4频率综合

5.3.5接收模式

5.3.6中频滤波和1bit模数转换

5.4数字数据机的设计

5.4.1数字发射机

5.4.2数字接收机

5.5蓝宝石硅积体电路的加工

5.6射频积体电路设计

5.6.1射频积体电路的重複原型

5.6.2接收机射频积体电路模型

5.6.3LNA设计与性能

5.6.4中频子系统稳定性和电源过滤

5.6.5接地点问题和布局规划

5.7设计举例

5.7.1设计目标

5.7.2应答机的主要特点

5.7.3工作模式

5.7.4接口

5.7.5小结

参考文献

第6章深空测控应答机技术的未来发展

6.1光通信技术

6.2软体再配置通信技术

6.3自主无线电接收机技术

6.4射频集成技术

6.5其他技术

参考文献

名词索引