显然，为了保持接收信号在滤波器带宽内，无论是发射机还是接收机都必须重新调整。通常的做法是让卫星在一个固定的频率上，然后重新调整地面站的发射和接收频率。这一设计消除了卫星上不必要的硬件和软件复杂性。否则，为了能正确地调整卫星收发机，卫星必须正确“感知到”其轨道和地面站的位置。这要求卫星有一个板载GPS接收机，或者在卫星发射前将精确的星历数据加载至卫星。在轨道插值以前，星历数据是不可能精确知道的。在给定卫星发射机和接收机中心频率的前提下，只通过调整地面站也能使多个地面站同时与卫星进行通信。这对允许地面站二次监听信标而言是必要的。
调整地面站接收机的结果是，其必须将发射信号（上行）和接收信号（下行）调整至不同的频率。这可以从考虑式（20.1）看出，固定fRx和fTx中的一个，因为它们有可能是在卫星上的。使用STK仿真软件，在ION正好过顶（直接在头顶）时，ION和地面站之间的相对速度可以计算出来。ION的这种通过，产生了最极端的相对速度，因此也是最极端的多普勒频移。在图19.4a和图19.4b中，画出了多普勒频移作为中心频率一部分的图，它是关于时间和仰角的函数。这些图定义了地面站的多普勒调谐系统参数。对于ION，地面站必须适应±10.3 kHz的多普勒频移。此外，在图19.4c中，多普勒频移的最大变化率发生在过顶，此时多普勒频移的变化率为147 Hz／s。给定ION最大的允许调谐误差为4 kHz，收发机必须至少每27 s调整一次。图19.4d显示了传输时间随仰角变化的函数关系。
图19.4 对于过顶时的多普勒频移描述
ION地面站使用Nova卫星跟踪程序和传统的无线接口软件来适应多普勒频移。Nova本质上是一个有很多额外功能的轨道预测器。它以两线元（two line elements，TLEs）的形式输入星历数据。TLEs首先可以从发射供应商，然后从NORDA雷达卫星跟踪设备获得。然后，Nova可以预测卫星未来的轨道，并且可以在任何时间计算它与地面站之间的相对速度（距离的变化率）。无线接口软件与Nova交互以轮询距离变化率，计算任何给定中心频率的上下行链路的多普勒频移，并且更新无线电以保证不超过1 kHz的调谐误差，从而很好地限定在4 kHz的范围内。地面站的收发机，是一个Icom910h，提供了RS232串口与PC进行双向通信。无线电软件采用PERL实现，PERL是一个高级脚本语言。(www.xing528.com)
像ION那样使用一个半双工系统的主要缺点是，无论收发机的接收和发送模式在什么时候改变，地面站的振荡器必须在多普勒调整收发频率之间进行调整。每当该调整完成后，振荡器将会采取少量的时间（关键时间）以稳定在正确的频率上。这浪费了宝贵的通信时间，同时也增加了数据包冲突的可能性。幸运的是，大多数的通信时间都花在了下行链路以检索传感器数据，而模式切换缓慢变成了主要问题。
地面站收发机的内部实现也比较难适应多普勒频移。存在一个由包含发射或接收频率之一的寄存器控制的数字合成PLL振荡器。但是，只有主动寄存器可以通过串口写入。如果在收发机正在主动发送或接收数据时尝试更新两个寄存器将会引起数据包丢失。同样，当一个寄存器正在更新时收发机可能改变状态进而导致错误的寄存器被覆盖。当发生这种情况时，该软件必须立即恢复，否则，通信不会成功，因为发射频率和接收频率已经被调换了，这使得软件变得异常复杂。调谐软件的一个基本流程图如图19.5所示。
图19.5 多普勒调整软件
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