上行频率预置和扫描
深空应用中，信号极其微弱，多普勒频率动态大。为了辅助应答机锁定上行信号，深空站发射的上行信号需要加入频率补偿。
上行信号频率补偿采用预报补偿、扫描补偿两种方式分时进行。
预报补偿
多功能数字基带设备接收中心发来的预报文件，读取预报文件中的时间和对应的频率预报值，采用线性插值算法在预报时刻的间隔内均匀插入新的时刻和频率预报值。基带设备解调B码得到时间，利用这一时间与插值后预报时刻进行符合，当时刻到达时将对应预报频率置入上行信号频率，当下一时刻到达时将上行信号频率刷新为新的预报频率。
扫描补偿
与传统测控系统的上行扫描不同，深空基带扫描分为匀速扫描和平滑扫描两种方式。
深空探测器运动速度大、多普勒范围大，采用传统的方式完成整个多普勒范围的扫描耗时较长，一般采用预报+扫描的方式，在预报基础上根据预报精度进行小范围的扫描。扫描需设置扫描速率、扫描范围fmax、多普勒预置频率fd、扫描起始频率、扫描结束频率以及回零速率等参数。接收到扫描开始命令或时间到达设置的起始扫描时刻时，从起始扫描频率开始，按扫描速率起扫；达到多普勒预置频率点后，以多普勒预置频率点为中心，以f ' max为范围进行扫描。
匀速扫描方式下，当扫描到预置频率正负扫描范围时立刻以相反方向相同速率扫描；在平滑扫描方式下，需要在扫描拐点处做平滑处理，当扫描至预置频率fd±0.96fmax时开始逐渐减小扫描速度，直至扫描速度达到与减速前大小相同、方向相反恢复匀速扫描。常规工作模式下停扫命令下发后，立刻以回零速率回到扫描结束频率，深空工作模式下，须完成扫描圈次后以扫描速率回到扫描结束频率。
匀速扫描方式与传统方式相同，为三角波扫描，平滑扫描方式须在三角波顶点位置做平滑，见图5-8。
图5-8 基带扫描曲线图
与传统方式相比，平滑扫描具有更圆滑的扫描曲线，避免急速的扫描速度突变，可以防止应答机带宽较窄时跟踪丢失。
采用二次抛物线实现平滑扫描部分，采用上述公式可减少在匀速扫描部分与平滑扫描部分频率高次分量的突变，扫描示意图见图5-9。
图5-9 扫描示意图
f0—基带中心频率；fd—频率预置，实际应用时为预报频率值；2fmax—扫描范围
需要说明的是，fstart可为扫描范围之内任意固定频率值。该值通常与f0+fd较为接近，实际使用时通常可直接设为f0+fd，起始扫描时，扫描方向指向f0+fd位置。
下行多普勒预报
深空站可根据轨道预报辅助地面捕获应答机下行信号，多普勒频率预报值可根据中心发送文件直接提取，也可根据轨道公式进行计算，得到的结果发送至频率捕获单元，频率捕获单元以预报频率为中心，在一定范围内（可设置）完成多普勒频率估计。通过预报可以有效减小捕获范围，缩短捕获时间。
系统捕获流程
常规捕获
任务开始后，等待角度跟踪，控制发上行载波，同时启动上行载波预置+扫描；等待接收机上报随扫指示，控制调制器扫描回零；等待调制器回零指示，控制发上行主音；等待测距单元主音锁定，启动距离捕获。
距离捕获过程由测距单元根据监控设置的等待信号返回时间t自动进行，t与预计的信号时延有关，略大于信号时延。距离捕获过程为：首先发第1次音，等待t时间，第1次音相关；再发第2次音，等待t时间，第2次音相关；……；直至最后一个次音。
深空捕获
任务开始后，等待角度跟踪，控制发上行载波，在预定时间T0时刻，按设定参数：扫描起始频率（即上行载波预置值F）、扫描速率u、扫描范围f、扫描圈数n，启动上行载波扫描，调制器扫描ts=（nf+F）/u时间后，扫描完毕自动回零，上报回零指示。
T1（即T0+2ts）时刻后，控制发上行主音（ts的取值要充分考虑保证应答机的锁定时间和下行载波锁定时间的，既要保证上行信号到达航天器ts时间内应答机锁定，又要保证下行信号到达地面站2ts内下行载波锁定）。等待t1时间后，发第1次音（码），t1的取值等于主音锁定时间+主次音间保护时间；再等待t2（次音相关时间）+t3（次音间保护时间），发第2次音（码）；……；如此直至次音全部发送完毕。
接收端：在T2（即T1+t1+双向传输时延t）时刻且主音已经锁定的条件下，开始第1次音相关，相关运算t2时间；等待t3时间后，开始第2次音相关；……；如此直至次音全部相关完毕。
t1、t2、t3、t均可由监控设置，其取值主要考虑以下因素：
t1：主要考虑主音环的锁定时间，取决于（S/Φ）主音，由（S/Φ）主音确定主音环路带宽BR，准则为：（S/Φ）主音-10lg BR≥13dB，t1≥5（1/BR）。
t2：取决于（S/Φ）次音，准则为：（S/Φ）次音-10lg（1/t2）≥16dB。
t3：与预计的最大双向时延误差±Δtmax有关，t3=2Δtmax。
t：与预计的信号双向时延t′及最大的预计时延误差±Δtmax有关，t=t′+Δtmax。
