随着微小卫星技术的发展,微小卫星的测控应答机正向着数字化、集成化和多功能化的方向发展。目前主流的应答机都采用中频数字化的结构,直接对中频信号进行采样,使用数字信号处理技术完成大部分的基带信号处理。这种应答机所需的硬件资源少、结构简单,具有体积小重量轻的优点。还可以根据需求通过软件设计改变应答机的功能,而并不需要改变硬件结构。本论文对测控应答机的发展历程进行了综述,并根据微小卫星通信的特点,对测控应答机的数字基带所使用的关键技术进行了分析比较,给出了中频数字化测控应答机的发射机和接收机数字基带设计方案,最后在FPGA中实现了数字基带。测控应答机的发射机具有调制下行遥测数据的功能,所以设计的发射机数字基带主要包括数据调制模块和扩频调制模块。对卫星通信常用的调制技术进行了分析,从而选用合适的调制技术。扩频调制方式采用直接序列扩频调制,分析和比较了若干种伪随机序列,选择合适的一种作为扩频码。测控应答机的接收机具有解调上行遥控信号的功能,从接收信号的表达式入手,分析了接收机为了能够正确解调接收信号所需要的关键技术,对中频信号采样使用的带通采样定理、扩频码捕获技术、扩频码跟踪技术及载波跟踪技术进行了分析探讨。在理论分析的基础上,给出了中频数字化接收机数字基带的设计方案。在理论和算法分析的基础上,结合硬件条件,在Altera公司的EP4CE FPGA芯片中实现了发射机和接收机的数字基带,并设计和实现了数据转换模块,应答机系统测试结果表明数字基带能够成功实现数据调制、扩频调制和扩频码捕获跟踪等功能。