前言

浩瀚星空，茫茫宇宙，充满了未知与挑战。人类对未知世界的探索从未止步，从陆地到海洋，从地球到太空，未来必将走向更遥远的星球，不断扩展认知边界，推动文明发展。同时，航天梦也是中国梦的重要组成部分，习近平同志曾指出： “探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦”。深空探测是航天领域未来发展的重点，能够帮助人类研究太阳系及宇宙的起源、演变和现状，认识空间现象和地球自然系统之间的联系。无线电跟踪测量是深空科学探测的重要基础，一方面为深空探测器提供遥控、遥测和测量的基础保障，另一方面为信号传输时延、多普勒等的高精度测量，星体运动规律、内部构造及固体潮等自然现象的研究提供科学数据支撑。

本书以我国深空测控网系统设计与建设为背景，从统计信号处理原理出发，较为全面地分析、梳理和总结了深空探测地基无线电跟踪测量信号处理的理论与方法，具体包括： 无线电跟踪测量的基本数学模型，主要测量体制的信号调制模型，深空探测载波多普勒及其变化率，到达时延（time difference of arrival,TDOA）测量的最优估计模型，以及深空再生伪码测距的捕获、跟踪测量模型，并开展了性能分析，在此基础上给出了负反馈跟踪环路、序贯立方相位函数及用于TDOA测量的载波辅助等多种实用算法，最后结合“嫦娥”任务的实际跟踪测量结果及对未来深空多目标联合测量的初步体制设计，介绍了我国在月球和深空探测无线电跟踪测量领域取得的最新技术成果。

本书主要面向深空探测无线电信号处理领域的工程技术、科学研究及教学人员，对于开展深空探测无线电测量通信系统总体设计及相关技术的研究具有一定的参考价值和借鉴意义。

本书共7章，其中第1，5，6章内容主要由郝万宏完成，第7章内容主要由潘程吉完成，第2，3，4章内容由两人共同完成。本书在编写和出版过程中得到了北京跟踪与通信技术研究所董光亮所长、李海涛研究员，清华大学陆明泉教授，罗马大学Luciano Iess教授的大力支持和帮助，在此表示衷心感谢。

作者

2020年3月28日