一種兼容標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一S波段測(cè)控體制的擴(kuò)頻中繼測(cè)控系統(tǒng)，包括射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊、基帶模塊、PSK模塊、接口控制模塊和電源模塊；射頻接收模塊實(shí)現(xiàn)遙控信號(hào)的接收與下變頻；射頻發(fā)射模塊實(shí)現(xiàn)遙測(cè)擴(kuò)頻信號(hào)的BPSK調(diào)制與發(fā)射；基帶模塊實(shí)現(xiàn)遙控信號(hào)的解調(diào)解擴(kuò)與遙測(cè)信號(hào)的加擴(kuò)；PSK模塊實(shí)現(xiàn)遙控碼流的BPSK調(diào)制與遙測(cè)DPSK信號(hào)的解調(diào)；接口控制模塊對(duì)本系統(tǒng)遙控BPSK信號(hào)或應(yīng)答機(jī)系統(tǒng)遙控BPSK信號(hào)進(jìn)行選擇輸出；電源模塊為上述各模塊供電。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)可實(shí)現(xiàn)星上標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一S波段測(cè)控體制與擴(kuò)頻測(cè)控體制的兼容，在標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一S波段測(cè)控體制的衛(wèi)星上實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻中繼測(cè)控功能。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種兼容標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制的擴(kuò)頻中繼測(cè)控系統(tǒng)，適用于采用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制的衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻中繼測(cè)控的功能。
技術(shù)介紹
中繼測(cè)控是一種利用地球同步衛(wèi)星上的中繼轉(zhuǎn)發(fā)器，實(shí)現(xiàn)地面終端與用戶(hù)星之間遙控、遙測(cè)功能的通信系統(tǒng)。利用此項(xiàng)技術(shù)可以提高對(duì)中低軌衛(wèi)星的測(cè)控覆蓋率、增加衛(wèi)星在軌測(cè)控時(shí)間。目前中繼測(cè)控主要作為星地測(cè)控的補(bǔ)充，通過(guò)控制中繼測(cè)控終端的遙控信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)中繼測(cè)控功能。 擴(kuò)頻測(cè)控體制是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的衛(wèi)星測(cè)控體制。該技術(shù)采用偽碼擴(kuò)頻處理，具有抗干擾、抗截獲等諸多優(yōu)點(diǎn)。美國(guó)第三代TDRS系統(tǒng)及國(guó)內(nèi)天鏈中繼衛(wèi)星系統(tǒng)均采用擴(kuò)頻體制，地面終端、中繼測(cè)控終端也均為擴(kuò)頻設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制的系統(tǒng)使用PM調(diào)制方法進(jìn)行信息的傳輸，衛(wèi)星采用USB應(yīng)答機(jī)收發(fā)遙控遙測(cè)信號(hào)。這種測(cè)控體制具有成熟度高、符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等特點(diǎn)，是目前主流的衛(wèi)星通信體制，具有很強(qiáng)的生命力。目前，中繼測(cè)控僅在采用擴(kuò)頻測(cè)控體制的衛(wèi)星中使用。這是由于該體制的衛(wèi)星采用偽碼擴(kuò)頻應(yīng)答機(jī)，其遙控、遙測(cè)處理方式及平臺(tái)設(shè)備間的信號(hào)接口與已有的中繼測(cè)控終端一致擴(kuò)頻調(diào)制的遙控信號(hào)在偽碼擴(kuò)頻應(yīng)答機(jī)(或中繼測(cè)控終端)內(nèi)完成解調(diào)同步后生成PCM碼，送入星上遙控單元進(jìn)行后續(xù)遙控信息處理；遙測(cè)信號(hào)以PCM碼形式從星上遙控單元輸入至偽碼擴(kuò)頻應(yīng)答機(jī)(或中繼測(cè)控終端)，經(jīng)擴(kuò)頻調(diào)制后輸出；在偽碼擴(kuò)頻應(yīng)答機(jī)鎖定狀態(tài)，通過(guò)應(yīng)答機(jī)位同步高電平禁止中繼測(cè)控終端的遙控信息輸出；在應(yīng)答機(jī)失鎖狀態(tài)，通過(guò)應(yīng)答機(jī)位同步低電平允許中繼測(cè)控終端的遙控信息輸出。USB應(yīng)答機(jī)在遙控、遙測(cè)處理方式及平臺(tái)設(shè)備間信號(hào)接口方面具有顯著區(qū)別USB應(yīng)答機(jī)將PSK遙控副載波信號(hào)、遙控載波同步信號(hào)送入遙控單元進(jìn)行后續(xù)遙控信息處理；星上中心計(jì)算機(jī)將DPSK遙測(cè)副載波信號(hào)送入U(xiǎn)SB應(yīng)答機(jī)進(jìn)行PM調(diào)制后發(fā)射。因此，采用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制的衛(wèi)星平臺(tái)設(shè)備無(wú)法兼容現(xiàn)有中繼測(cè)控系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)解決的技術(shù)問(wèn)題克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種兼容標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制的擴(kuò)頻中繼測(cè)控系統(tǒng)，對(duì)采用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制的用戶(hù)星平臺(tái)設(shè)備改動(dòng)最小的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制與擴(kuò)頻測(cè)控體制的信號(hào)接口兼容，在標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制的衛(wèi)星上實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻中繼測(cè)控功能。本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)解決方案是一種兼容標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制的擴(kuò)頻中繼測(cè)控系統(tǒng)，包括射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊、基帶模塊、PSK模塊、接口控制模塊和電源模塊，電源模塊為其他模塊供電；射頻接收模塊實(shí)現(xiàn)遙控信號(hào)的接收與下變頻，將下變頻之后的信號(hào)送入基帶模塊，基帶模塊對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解擴(kuò)之后，再送入PSK模塊中，PSK模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行BPSK調(diào)制后送入接口控制模塊，接口控制模塊對(duì)BPSK調(diào)制后的信號(hào)和外部應(yīng)答機(jī)系統(tǒng)輸出的遙控BPSK信號(hào)進(jìn)行選擇輸出給星上遙控單元；星上中心計(jì)算機(jī)輸出遙測(cè)DPSK信號(hào)給PSK模塊，PSK模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)遙測(cè)DPSK信號(hào)的解調(diào)，之后將生成的遙測(cè)信號(hào)輸入給基帶模塊，基帶模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的遙測(cè)信號(hào)的加擴(kuò)之后，在輸入給射頻發(fā)射模塊，射頻發(fā)射模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)遙測(cè)擴(kuò)頻信號(hào)的BPSK調(diào)制與發(fā)射；所述射頻接收模塊包含接收天線(xiàn)、信號(hào)放大電路和下變頻電路；接收天線(xiàn)接收中繼衛(wèi)星發(fā)射的遙控信號(hào)，經(jīng)信號(hào)放大電路進(jìn)行信號(hào)的放大、濾波處理后，下變頻輸出中頻信號(hào)之后送入基帶模塊；同時(shí)，射頻接收模塊為射頻發(fā)射模塊和基帶模塊提供參考時(shí)鐘信號(hào)。所述射頻發(fā)射模塊包含BPSK調(diào)制電路、信號(hào)放大電路和發(fā)射天線(xiàn)；BPSK調(diào)制電路對(duì)基帶模塊送入的遙測(cè)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行射頻段BPSK調(diào)制，經(jīng)信號(hào)放大電路放大、濾波后，再經(jīng)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)送出去。所述基帶模塊包含遙控基帶信號(hào)處理單元和遙測(cè)基帶信號(hào)處理單元；遙控基帶信號(hào)處理單元利用射頻接收模塊提供的參考時(shí)鐘對(duì)射頻接收模塊輸出的中頻信號(hào)進(jìn)行載波與偽碼的捕獲與跟蹤，完成遙控?cái)?shù)據(jù)的解調(diào)與譯碼，并將譯碼輸出，按照時(shí)鐘、門(mén)控和數(shù)據(jù)三線(xiàn)信號(hào)的時(shí)序波形送入PSK模塊進(jìn)行遙控信息的BPSK調(diào)制；遙測(cè)基帶信號(hào)處理單元將PSK模塊輸出的遙測(cè)PCM碼進(jìn)行卷積編碼與擴(kuò)頻調(diào)制，將遙測(cè)擴(kuò)頻信號(hào)送入射頻發(fā)射模塊進(jìn)行處理。所述PSK模塊包含遙控BPSK調(diào)制單元和遙測(cè)DPSK解調(diào)單元；遙控BPSK調(diào)制單元接收來(lái)自基帶模塊的輸出信號(hào)，對(duì)該輸出信號(hào)進(jìn)行PSK調(diào)制后送入接口控制模塊進(jìn)行選擇輸出；遙測(cè)DPSK解調(diào)單元接收星上中心計(jì)算機(jī)輸出的遙測(cè)DPSK信號(hào)，完成信號(hào)解調(diào)后，將得到的遙測(cè)PCM碼與時(shí)鐘信號(hào)送至基帶模塊的遙測(cè)基帶信號(hào)處理單元進(jìn)行編碼與擴(kuò)頻處理。本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果(I)本專(zhuān)利技術(shù)使中繼測(cè)控功能在標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制的衛(wèi)星上得以實(shí)現(xiàn)，并最大限度繼承了成熟的擴(kuò)頻體制中繼測(cè)控終端設(shè)計(jì)，增加的模塊功能獨(dú)立，便于組合與單獨(dú)設(shè)計(jì)；(2)本專(zhuān)利技術(shù)不對(duì)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制的衛(wèi)星平臺(tái)相關(guān)單機(jī)設(shè)備做任何更改，只需適當(dāng)修改整星電纜網(wǎng)，即可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制下的擴(kuò)頻中繼測(cè)控功能，大大降低了研制成本與更改風(fēng)險(xiǎn)。附圖說(shuō)明圖I為本專(zhuān)利技術(shù)系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；圖2為本專(zhuān)利技術(shù)射頻接收模塊與射頻輸出模塊信號(hào)處理流圖；圖3為本專(zhuān)利技術(shù)遙控信號(hào)捕獲流程圖；圖4為本專(zhuān)利技術(shù)遙控信號(hào)的跟蹤處理流圖；圖5為本專(zhuān)利技術(shù)的同步指示信號(hào)流圖；圖6為本專(zhuān)利技術(shù)的遙測(cè)信號(hào)流圖。圖7為本專(zhuān)利技術(shù)DPSK信號(hào)解調(diào)流圖；圖8為本專(zhuān)利技術(shù)接口控制模塊示意具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的具體實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種兼容標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制的擴(kuò)頻中繼測(cè)控系統(tǒng)，用于在采用了標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制的衛(wèi)星上，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻中繼測(cè)控的功能。如圖I所示為本專(zhuān)利技術(shù)的系統(tǒng)組成，主要由以下模塊組成射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊、基帶模塊、PSK模塊、接口控制模塊和電源模塊；射頻接收模塊實(shí)現(xiàn)遙控信號(hào)的接收與下變頻；射頻發(fā)射模塊實(shí)現(xiàn)遙測(cè)擴(kuò)頻信號(hào)的BPSK調(diào)制與發(fā)射；基帶模塊實(shí)現(xiàn)遙控信號(hào)的解調(diào)解擴(kuò)與遙測(cè)信號(hào)的加擴(kuò)；PSK模塊實(shí)現(xiàn)遙控碼流的BPSK調(diào)制與遙測(cè)DPSK信號(hào)的解調(diào)；接口控制模塊對(duì)本系統(tǒng)遙控BPSK信號(hào)或應(yīng)答機(jī)系統(tǒng)遙控BPSK信號(hào)進(jìn)行選擇輸出；電源模塊為上述各模塊供電。工作過(guò)程為射頻接收模塊實(shí)現(xiàn)遙控信號(hào)的接收與下變頻，將下變頻之后的信號(hào)送入基帶模塊，基帶模塊對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解擴(kuò)之后，再送入PSK模塊中，PSK模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行BPSK調(diào)制后送入接口控制模塊，接口控制模塊對(duì)BPSK調(diào)制后的信號(hào)和外部應(yīng)答機(jī)系統(tǒng)輸出的遙控BPSK信號(hào)進(jìn)行選擇輸出給星上遙控單元；星上中心計(jì)算機(jī)輸出遙測(cè)DPSK信號(hào)給PSK模塊，PSK模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)遙測(cè)DPSK信號(hào)的解調(diào)，之后將生成的遙測(cè)信號(hào)輸入給基帶模塊，基帶模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的遙測(cè)信號(hào)的加擴(kuò)之后，在輸入給射頻發(fā)射模塊，射頻發(fā)射模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)遙測(cè)擴(kuò)頻信號(hào)的BPSK調(diào)制與發(fā)射；本專(zhuān)利技術(shù)中，射頻接收模塊包含接收天線(xiàn)、信號(hào)放大電路和下變頻電路。射頻接收模塊與射頻發(fā)射模塊的信號(hào)處理流圖見(jiàn)圖2所示。接收天線(xiàn)接收中繼衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的遙控?cái)U(kuò)頻信號(hào)，通過(guò)射頻電纜輸入至后端低噪放進(jìn)行小信號(hào)的低噪聲放大。接收模塊恒溫晶振通過(guò)本地本振電路生成射頻信號(hào)，與低噪放輸出的S波段遙控信號(hào)混頻，得到66. 5MHz的中頻信號(hào)，完成信號(hào)的下變頻處理，送入基帶模塊進(jìn)行中頻遙控信號(hào)的解擴(kuò)解調(diào)。射頻發(fā)射模塊包含BPSK調(diào)制電路、信號(hào)放大電路與發(fā)射天線(xiàn)。經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻處理后的遙測(cè)碼流信號(hào)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種兼容標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一S波段測(cè)控體制的擴(kuò)頻中繼測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于包括射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊、基帶模塊、PSK模塊、接口控制模塊和電源模塊，電源模塊為其他模塊供電；射頻接收模塊實(shí)現(xiàn)遙控信號(hào)的接收與下變頻，將下變頻之后的信號(hào)送入基帶模塊，基帶模塊對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解擴(kuò)之后，再送入PSK模塊中，PSK模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行BPSK調(diào)制后送入接口控制模塊，接口控制模塊對(duì)BPSK調(diào)制后的信號(hào)和外部應(yīng)答機(jī)系統(tǒng)輸出的遙控BPSK信號(hào)進(jìn)行選擇輸出給星上遙控單元；星上中心計(jì)算機(jī)輸出遙測(cè)DPSK信號(hào)給PSK模塊，PSK模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)遙測(cè)DPSK信號(hào)的解調(diào)，之后將生成的遙測(cè)信號(hào)輸入給基帶模塊，基帶模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的遙測(cè)信號(hào)的加擴(kuò)之后，在輸入給射頻發(fā)射模塊，射頻發(fā)射模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)遙測(cè)擴(kuò)頻信號(hào)的BPSK調(diào)制與發(fā)射。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種兼容標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 S波段測(cè)控體制的擴(kuò)頻中繼測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于包括射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊、基帶模塊、PSK模塊、接口控制模塊和電源模塊，電源模塊為其他模塊供電； 射頻接收模塊實(shí)現(xiàn)遙控信號(hào)的接收與下變頻，將下變頻之后的信號(hào)送入基帶模塊，基帶模塊對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解擴(kuò)之后，再送入PSK模塊中，PSK模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行BPSK調(diào)制后送入接口控制模塊，接口控制模塊對(duì)BPSK調(diào)制后的信號(hào)和外部應(yīng)答機(jī)系統(tǒng)輸出的遙控BPSK信號(hào)進(jìn)行選擇輸出給星上遙控單元； 星上中心計(jì)算機(jī)輸出遙測(cè)DPSK信號(hào)給PSK模塊，PSK模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)遙測(cè)DPSK信號(hào)的解調(diào)，之后將生成的遙測(cè)信號(hào)輸入給基帶模塊，基帶模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的遙測(cè)信號(hào)的加擴(kuò)之后，在輸入給射頻發(fā)射模塊，射頻發(fā)射模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)遙測(cè)擴(kuò)頻信號(hào)的BPSK調(diào)制與發(fā)射。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種兼容標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一S波段測(cè)控體制的擴(kuò)頻中繼測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于 所述射頻接收模塊包含接收天線(xiàn)、信號(hào)放大電路和下變頻電路；接收天線(xiàn)接收中繼衛(wèi)星發(fā)射的遙控信號(hào)，經(jīng)信號(hào)放大電路進(jìn)行信號(hào)的放大、濾波處理后，下變頻輸出中頻信號(hào)之后送入基帶模塊；同時(shí)，射頻接收模塊為射頻發(fā)射模塊和基帶模塊提供參考時(shí)鐘信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種兼容標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一S波段測(cè)控體制的擴(kuò)頻中繼測(cè)控系統(tǒng)，其特征...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李琪，寧金枝，張可立，李紅寶，陳暉照，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：航天東方紅衛(wèi)星有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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