主要功能

• 具备对深空探测器平台及载荷的测距、测速和跟踪能力；
• 具备对深空探测器下行遥测、数传信号的接收能力；
• 具备对1个目标上行遥控和数据注入能力；
• 具备对同一个波束内2个目标下行信号的同时接收能力。

根据不同任务的工作要求，多功能数字基带分系统具备满足表5-1所列举的多种系统工作方式的能力。

技术指标

测控

（1）中频接收（含测速模块）

• 输入信号中心频率：70MHz。
• 输入信号电平：-60~0dBm。
• 接收灵敏度（S/Φ）_载波：20dBHz（双边环路带宽10Hz），无多普勒预报；

0dBHz（双边环路带宽0.1Hz），加多普勒预报。

4）动态特性

• S频段：最大多普勒频率±600kHz；多普勒频率变化率≤200Hz/s。
• X频段：最大多普勒频率±2400kHz；多普勒频率变化率≤800Hz/s。

5）下行多普勒预置范围

• S频段：±600kHz（步进1kHz）；
• X频段：±2400kHz（步进1kHz）。

6）环路带宽（双边带宽）：0.1Hz、1Hz、10Hz、50Hz、200Hz、500Hz、1kHz、2kHz分档可变，并具有自动变带宽能力（低信噪比时，环路带宽自动宽转窄）。

7）输入信号调制体制：PM。

8）信号调制度

• 侧音：0.1~1.0rad；
• 遥测：0.1~1.6rad；
• 当遥测副载波为方波时，调制度为1.57rad，码速率（编码后）为100b/s~2Mb/s；其他调制度时，码速率（编码后）为1b/s~2Mb/s。

9）AGC动态范围：≥60dB。

10）AGC控制精度：≤1dB。

11）AGC时间常数：10ms、100 ms、1000 ms、10000 ms（统一按闭环状态下定义）。

12）测速精度

•　S频段：≤0.9mm/s（（S/Φ）_载波=20dBHz，2B_L=10Hz，积分时间τ=10s）。

•　X频段：≤0.08mm/s（（S/Φ）_载波=20dBHz，2B_L=10Hz，积分时间τ=60s）。

13）三向测距精度：

• 随机误差：σ_R≤2m；
• 系统误差：ΔR≤8m。

14）具有载波防错锁能力。

15）能够适应上行载波频率最大扫描速度引起的下行频率变化（环路带宽大于10Hz时）。

• 接收信号（S/Φ）_载波=20~23dBHz时，可适应上行载波最大扫描速度小于或等于46kHz/s时最大扫描速度引起的下行频率变化；
• 接收信号（S/Φ）_载波≥23dBHz时，可适应上行载波最大扫描速度小于或等于50kHz/s时最大扫描速度引起的下行频率变化。

16）具备单向、双向和三向多普勒测速功能

• 单向测速：指接收航天器下行信号，测量单向多普勒，实现单向测速；
• 双向测速：指本站发射的上行载波信号，经应答机相干转发后，由本站接收该下行信号，测量双向多普勒，得到目标径向速度；
• 三向测速：指本站发射上行载波信号，经应答机相干转发后，由第二个

站接收下行信号，测量多普勒，计算得到距离和变化率。

17）多普勒采样率：20Hz，1Hz，0.1Hz，1/60Hz，采样间隔300s范围内任意整秒可选。

（2）上行调制

1）侧音测距调制信号

• 侧音波形：正弦波或方波；
• 主音频率：100kHz、500kHz（可选）；
• 次音频率：100kHz（主音500kHz时）、20kHz、4kHz、800Hz、160Hz、32Hz、8Hz、2Hz、0.5Hz，采用折叠音，低侧音折叠在16kHz上，最低侧音频率可设（8Hz、2Hz、0.5Hz）；
• 调制度：0.1~1.4rad，准确度±5%，步进0.01rad；
• 测距和遥控同时：≤1.75rad；
• 侧音发送方式：捕获时由高到低依次发送测距侧音，测量时只发主音。

2）音码混合测距

• 测距主音：100kHz~1.5MHz可选（1Hz连续可变）；
• 测距码周期：2ⁿ/f_t，n=0，1，…，20（f_t为测距主音频率）；
• 调制方式：PCM/PM/PM（测距码对侧音进行PM调制，调制指数为45°或22.5°，测距侧音对载波进行PM调制）；
• 侧音调制度：0.1~1.4rad，准确度±5%，步进0.01rad；
• 测距和遥控同时：≤1.75rad。

3）纯伪码测距

•　伪码结构：T2B和T4B，复合码的产生原理见图5-1和图5-2。

•　上行信号链路信号处理：伪码测距信号对上行载波进行调制，设伪码测距信号为m（t），β为上行测距调制度，上行载波频率为ω_c，则调制后的信号为

调制度β要求为0.2~1.6rad，准确度±5%，步进0.01rad。

伪码测距信号在调制之前具备基带成形功能。基带成形滤波器的冲击响应为

式中　T——伪码码片宽度。

•　上行链路伪码码片速率：伪码测距信号码片速率与上行载波频率相干。伪码码片速率、测距时钟频率和上行载波频率的关系满足下列关系式：

式中　F_码片——伪码码片速率（Mb/s）；

F_时钟——测距时钟频率（MHz）；

f_S频段——S频段上行链路的频率（MHz）；

f_X频段——X频段上行链路的频率（MHz）；

k=6，l={1，2，…，12，16，32或64}或者l=2，k={8，9或10}。

4）遥控调制信号

• 副载波波形：正弦波或方波；
• 调制度：0.1~1.4rad；
• 准确度：±5%，步进0.01rad。

5）输出信号频率：中心频率为70MHz的调相信号。

6）上行调制扫描

• S频段：扫描速率：±1Hz/s~±50kHz/s，1Hz/s或1kHz/s步进可设；扫描范围：±300kHz，1kHz步进可设。
• X频段：扫描速率：±1Hz/s~±50kHz/s，1Hz/s或1kHz/s步进可设；扫描范围：±1200kHz，1Hz/s或1kHz/s步进可设。

7）上行多普勒预置

• S频段：最大为±300kHz，步进1Hz。
• X频段：最大为±1200kHz，步进1Hz。

8）带内杂波：≤-60dBc。

9）二次、三次谐波：≤-50dBc。

10）输出信号电平稳定度：±0.5dB/24h。

11）相位噪声：-75dBc/Hz　　1Hz

-85dBc/Hz　　10Hz

-95dBc/Hz　　100Hz

-105dBc/Hz　　1kHz

-115dBc/Hz　　10kHz

-120dBc/Hz　　100kHz

（3）测距

为满足深空探测多种测距体制和国际合作的需要，同时兼顾我国目前测距体制，测距采取侧音测距、音码混合测距和伪码测距三种体制。具有双向测距、三向测距功能。

1）侧音测距

• 侧音波形：正弦波或方波。
• 主音频率：100kHz、500kHz（可选）。
• 次音频率：100kHz（主音500kHz时）、20kHz、4kHz、800Hz、160Hz、32Hz、8Hz、2Hz、0.5Hz，采用折叠音，低侧音折叠在16kHz上，最低侧音频率可设（8Hz、2Hz、0.5Hz）。
• 调制度：0.1~1.4rad，准确度±5%，步进0.01rad。
• 侧音发送方式：捕获时由高到低依次发送测距侧音，测量时只发主音。
• 侧音环路带宽（2B_L）：0.001~3Hz可选（每0.001Hz连续可变）。
• 测距精度：σ_R≤0.9m（（S/Φ）_载波=20dBHz，2B_L=10Hz，（S/Φ）_测距音=10dBHz，2B_R=0.001Hz，R≤2×10⁶km，主音频率500kHz）。
• 测距采样率：1Hz。

2）音码混合测距

• 测距主音：100kHz~1.5MHz可选（1Hz连续可变）。
• 测距码周期：2ⁿ/f_t，n=0，1，…，20（f_t为测距主音频率）。
• 调制方式：PCM/PM/PM（测距码对侧音进行PM调制，调制指数为45°或22.5°，已调侧音再对载波进行PM调制）。
• 侧音调制度：0.1~1.4rad，准确度±5%，步进0.01rad。
• 侧音环路带宽（2B_L）：0.001~3Hz可选（每0.001Hz连续可变）。
• 测距精度：σ_R≤0.9m（（S/Φ）_载波=20dBHz，2B_L=10Hz，（S/Φ）_测距音=10dBHz，2B_R=0.01Hz，R≤2×10⁶km，主音频率1MHz）。
• 测距采样率：1Hz。

3）伪码测距

• 工作门限：P_r/N₀=10dBHz。
• 伪码捕获时间：T_s≤11s（测试条件：T4B码，P_r/N₀=30dBHz，伪码速率2Mchip/s，多普勒范围±60Hz，多普勒变化率0.02Hz/s）；T_s≤0.7s（测试条件：T2B码，P_r/N₀=30dBHz，伪码速率2Mchip/s，多普勒范围±60Hz，多普勒变化率0.02Hz/s）；T_s≤90s（测试条件：T2B码，P_r/N₀=10dBHz，伪码速率2Mchip/s，多普勒范围±60Hz，多普勒变化率0.02Hz/s）。
• 测距随机误差：σ_R≤1m（测试条件：T4B码，P_r/N₀=30dBHz，伪码速率2Mchip/s，多普勒范围±60Hz，多普勒变化率0.02Hz/s）；σ_R≤1.5m（测试条件：T2B码，P_r/N₀=30dBHz，伪码速率2Mchip/s，多普勒范围±60Hz，多普勒变化率0.02Hz/s）；σ_R≤4.5m（测试条件：T4B码，P_r/N₀=10dBHz，伪码速率2Mchip/s，多普勒范围±60Hz，多普勒变化率0.02Hz/s）。
• 深空站伪码测距数据的时标精度：<1μs（相对于协调世界时（UTC））。

（4）遥测

• 副载波波形：正弦波或方波。
• 调制方式：PCM/PSK/PM。
• 调制度：0.1~1.6rad。
• 副载波频率范围：1kHz~4MHz，1Hz连续可变。
• 码型：NRZ-L/M/S，Bi-Φ-L/M/S。
• 码速率：当遥测副载波为方波时，调制度为1.57rad，码速率（编码后）为100b/s~2Mb/s；其他调制度时，码速率（编码后）为1b/s~2Mb/s。
• 信道编码方式：采用CCSDS标准的(7, 1/2)卷积码、RS(255, 223)编码以及卷积与RS的级联码。具有符合CCSDS标准的Turbo码解码功能，并具有扩充低密度奇偶校验码（LDPC）解码能力。
• RS编译码交织深度：1~5深度可选。
• 解调误码率：不同编译码条件下的E_b/N₀与误码率（含编译码及解调损失）要求见表5-2。

（5）遥控

• 副载波波形：正弦波或方波。
• 副载波频率范围：100Hz~16kHz，1Hz连续可变。
• 调制方式：PCM/PSK/PM。
• 调制度：0.1~1.4rad，准确度±5%，步进0.01rad。
• 码型：NRZ-L/M/S，Bi-Φ-L。
• 码速率：(4000/2ⁿ)b/s，其中n=0，1，2，…，9。
• 指令发送时延：τ≤50ms。
• 小环检测结果置信度：0.9999。
• 纠错体制：前向纠错和大回路校验。
• 上行遥控具有加扰、BCH编码功能。
• 具有常发和突发两种工作模式：常发模式下一直发送遥控副载波，在无遥控指令时发送引导序列和空闲序列（101010……）；突发模式下收到中心发遥控指令后，开始发送遥控副载波。突发模式下，基带本身不发送引导序列和空闲序列，引导序列和空闲序列由指令本身产生。

（6）跟踪

• 输入信号中心频率：70MHz；
• AGC控制范围：≥60dB；
• AGC控制精度：≤1dB；
• 和差通道隔离度：≥45dB；
• 具有自动校相功能；
• 自动校相精度（在全频带内）：≤5°；
• 和、差通道幅度一致性：≤1.5dB；
• 和、差通道相位一致性：≤3°；
• 环路带宽：0.1Hz、1Hz、10Hz、100Hz、500Hz、1kHz、2kHz，分档可变，并具有自动变带宽能力。

（7）捕获时间

1）载波捕获时间：≤10s（当C/N₀=20dBHz，载波捕获范围为±20kHz时）；

≤5s（当C/N₀=30dBHz，载波捕获范围为±50kHz时）；

≤1s（当C/N₀=40dBHz，载波捕获范围为±180kHz时）。

2）测距捕获时间（从信号到达天线口面开始计算）：

≤10s（测距音S/N₀≥50dBHz）；

≤30s（测距音S/N₀≥30dBHz）；

≤100s（测距音S/N₀≥10dBHz）。

（8）功能要求

• 具备同时完成左、右旋极化下行信号的捕获跟踪、合成、解调的能力。
• 具备自动判断卫星捕获上行信号（载波、伪码等），完成双向捕获的能力（判断条件待定）。
• 能完成遥控副载波和测距音对上行载波的调制，自检测试时可以实现遥测模拟信号的载波调制；遥控副载波、遥测模拟信号副载波、测距主音、测距次音的加调与去调可控，调制度分别可控，步进0.01rad，误差小于5%。
• 具有上行载波频率扫描／回零功能。回零应平滑完成，并有回零指示，扫描时，能支持遥控指令盲发。
• 能完成下行遥测信号的同步、解调，恢复基带PCM信号，恢复遥测帧。对外提供帧同步信号接口用于遥测测试，具有遥测解调时延测试功能。
• 能逐帧传输带时标的全帧遥测数据，时标精度0.1ms，时标为帧同步码组后第1个字节最高位前沿时刻。
• 具有遥测误码率、误帧率统计功能，可以实时挑波道进行误码率、误帧率统计。
• 具有符合CCSDS标准的Turbo码解码功能，并具有扩充LDPC码解码能力。
• 具有遥控副载波输出接口。
• 能够测试遥控发令时延和时间符合发令的时间符合精度。
• 做遥控自环比对和小环比对时，无须输入关于遥控指令的先验信息。
• 能完成载波多普勒频率的提取，实现目标径向速度的测量。测速数据时标为积分时间终点时刻，时标精度0.1ms。
• 具有输出稳定侧音功能，供调制度定标测试。
• 具有输出未调遥控副载波功能，供调制度定标测试。
• 能实时存储遥控发令信息，包括发令时间、发送数据、自环／小环返回数据、自环／小环比对结果，存储数据至少保留1个月，并能按任务、时间等信息进行检索、浏览、打印，进行该项操作必须要加权限限制。
• 能实时存储遥测数据，并能按任务、时间等信息进行检索、浏览、打印（存储数据量待定）。
• 能实时存储距离、速度数据，可对存储数据进行精度统计，存储数据至少保留1个月，并能按任务、时间等信息进行检索、浏览、打印。
• 具有载波相位测速功能。
• 具有遥测模拟源，能产生模拟信号，数据可以是伪随机码、固定码、台阶码等，也可以逐波道任意设定，码型、码速率、帧格式、调制方式及参数可编程设定。
• 可对外提供模拟帧同步信号接口用于测试。
• 可对外来数据进行调制，码型、码速率、帧格式、调制方式及参数可编程设定。
• 具有中频噪声源，用于中频闭环自检，遥测、数传误码率测试，载波、距离捕获性能测试，测距、测速精度测试，AGC标定（暂定中频AGC标定）等。
• 噪声带宽应与跟踪、遥测和遥控（TT&C）信号输入带宽相当。
• 噪声功率应与TT&C信道噪声功率相当，并可调节，满足指标测试、AGC标定等的要求。

数传

（1）中频接收

• 输入信号中心频率：70MHz。
• 输入信号电平：-50~0dBm。
• 动态特性：同测控基带分机。
• 下行多普勒预置范围：同测控基带分机。
• 环路带宽：0.1Hz、1Hz、10Hz、50Hz、200Hz、500Hz、1kHz、2kHz分档可变，并具有自动变带宽能力（同测控基带分机）。
• AGC控制范围：≥50dB。
• AGC控制精度：≤1dB。
• AGC时间常数：10ms、100ms、1000ms、10000ms（同测控基带分机）。

（2）数据解调单元

• 调制方式：PCM/PM、PCM/BPSK、PCM/QPSK、PCM/OQPSK。
• 码型：NRZ-L/M/S、Bi-Φ-L/M/S。
• 信道编码方式：采用CCSDS标准的（7，1/2）卷积码、RS（255，223）编码以及卷积与RS的级联码。具有符合CCSDS标准的Turbo码解码功能，并具有扩充LDPC码解码能力（具体编码要求同遥测信道编码方式）。
• 数据调制方式与信息速率（编码后）的对应关系：PCM/PM/Bi-Φ，1kb/s~5Mb/s；PCM/PM/NRZ，1kb/s~10Mb/s；BPSK/Bi-Φ，100b/s~5Mb/s；BPSK/NRZ，100b/s~10Mb/s；QPSK、OQPSK，20kb/s~20Mb/s。
• 解调误码率：不同编译码条件下的E_b/N₀与误码率（含编译码及解调损失）要求同表5-2。

（3）数传跟踪单元

指标同测控跟踪单元。

（4）功能要求

• 具有同时完成左、右旋极化信号的捕获跟踪、合成，解调数据输出功能，同时输出载波AGC电压、载波锁定指示信号（输出码同步、帧同步锁定指示信号待定）。
• 具有AGC曲线自动标定功能（是否需具备该功能待定）。
• 具有误码率、误帧率统计功能（是否具备实时挑波道进行误码率、误帧率统计功能待定）。
• 具有符合CCSDS标准的Turbo码解码功能，并可扩充LDPC码解码能力。
• 可实时存储数据，并能按任务、时间等信息进行检索、浏览、打印（存储数据量待定）。
• 具有模拟源，能产生模拟信号，数据可以是伪随机码、固定码、台阶码等，也可以逐波道任意设定，码型、码速率、帧格式、调制方式及参数可编程设定。
• 对外提供模拟帧同步信号接口用于测试。