姜 坤,王元钦,梁 盛

(装备学院,北京101416)

1 引 言

甚长基线干涉测量(VLBI)是20世纪60年代后期发展起来的一种新兴干涉测量技术,具有超高的测角精度[1],起初应用于射电天文、大地测量以及地球物理学。由于VLBI观测量能够与测距测速提供三维互补信息,促进了VLBI技术在深空测控中的应用与发展。目前,美国国家航空航天局、欧洲航天局和日本宇航局都开发了基于Δ VLBI(差分VLBI)的测量系统,并将其作为支持深空航天器导航的主要工具[2]。

随着我国深空探测任务的不断发展,现有统一S频段(USB)测控网采用的单站单脉冲测角法已无法满足深空航天器高精度测量要求。在“嫦娥一号”任务中,我国首次综合使用USB+VLBI进行联合测定轨,取得了满意的结果。

数字基带转换器是VLBI接收系统的重要组成部分,主要完成数据采集、频道选择以及基带转换等功能,是后续信号处理的基础。

当前,美国深空网分别采用WVSR(Wideband VLBI Science Receiver)和VSR(VLBI Science Receiver)进行宽带VLBI和Δ DOR观测[3],具有全频谱记录即中频处理频带内任意指定带宽的下变频和记录功能[4],这就要求深空测控VLBI基带转换器具备输出信号中心频率任意可变、输出信号带宽按照要求可选的功能。

当前VLBI基带转换大致可分为基于正交混频和基于均匀信道化滤波两类方法。

文献[3]采用了带通滤波抽取+正交混频的基带转换方法。该方法具备输出信号中心频率可变,输出带宽可选的全频谱处理能力,但随着前端中频可变带通滤波器中心频率步进精度的提高,实现难度不断增大。……