人造卫星多普勒接收机的自然百科

[拼音]：renzaoweixing duopule jieshouji

[外文]：satellite Doppler receiver

观测携有频率高度稳定发射机的人造卫星用的地面无线电设备。当卫星经过观测站上空时，随着人造卫星与观测站间相对距离的不断变化，观测站接收到的人造卫星信号的频率也不断变化。接收频率同人造卫星发射频率之差称为多普勒频移。多普勒接收机就是用来测量这种频移的仪器，以获得有关人造卫星轨道和观测站位置的资料。

多普勒接收机是一种高灵敏度的锁相接收机，采用振子式、螺旋式或其他类型的超高频天线。外差式接收机把来自天线的微弱信号进行低噪音放大，并由频率标准和倍频器给出的高稳定度(一般优于 10-10)参考频率，将接收信号的频率差拍到较低的频率。锁相跟踪滤波器是一个把中心频率不断调整在差拍信号频率上的窄带滤波器（带宽数赫到数十赫）。由于带宽较窄和频率跟踪特性准确，信号通过滤波器以后，接收机噪音的绝大部分被滤除，而有用的多普勒信号则被完整地保留下来，从而使多普勒接收机的输出信噪比和灵敏度大为提高。滤波器输出的“纯净”多普勒信号，由计数器按一定重复频率进行周期计数，即测量信号电压在一定时间间隔内过零的次数。周期计数的时间间隔小于 1秒的微分多普勒接收机（又称多普勒测速仪），其输出数据是对应于各计数间隔中央时刻的瞬时多普勒频移和人造卫星对观测站的视向速度的。周期计数时间间隔较长（数秒至两分）的积分多普勒接收机，其输出数据则对应于每次计数开始和结束时的人造卫星同测站的距离之差。计数器测得的周期数按编码输出，和观测站数字钟所提供的世界时一起由打印机、穿孔机或磁带机记录。为获得准确的时间，可用甚低频接收机接收甚低频时号来校准观测站的数字钟，并使其与其他观测站的时间同步，但积分多普勒接收机一般用人造卫星本身提供的时间信号来校准。

多普勒接收机的测频精度可达10-10，但人造卫星信号穿过地球大气的电离层和对流层时所产生的附加频移，要比仪器误差大得多。一般可以通过同时接收人造卫星发出的两个相干信号来消除电离层影响的一阶项。为了消除对流层折射的影响，需将误差较大的低仰角数据剔除，并根据一定的对流层模型，利用观测站记录的气象数据进行修正。