[发明专利]一种宽带数字化遥测信号隔离匹配方法

说明书

一、技术领域

本发明测下提供一种宽带数字化遥测信号隔离匹配方法，具体涉及一种利 用数字化隔离耦合方案来实现对遥行相移键控(PSK)信号的隔离、匹配和信 号复制，属于卫星地面测试领域。

二、背景技术

遥测信号的隔离匹配应用在卫星地面测试设备中，完成遥测下行PSK信号 与地面设备的隔离，并完成遥测下行PSK信号的阻抗匹配。遥测下行PSK信 号频率范围在(1-500)KHz，常用遥测下行PSK信号频率为65.536KHz。

传统的信号隔离耦合方案均对模拟信号进行直接隔离耦合，通常有高精度 线性光电耦合、宽带线性光电耦合、变压器耦合三种方式。基于高精度线性 光电耦合的信号隔离耦合方案在带宽较小时，可获得良好线性，并且噪声较 小；但是需要精确调节偏置，并难以在较宽的频带范围内获得较好的性能。 基于宽带线性光电耦合的信号隔离耦合方案在较大带宽内获得一致的增益； 但是需要精确调节偏置，并且耦合系数太小，导致噪声较大。基于变压器的 信号隔离耦合方案电路非常简单，耦合系数大，噪声系数低，高频特性好； 但是低频特性差。

表1.三种隔离耦合方案特点

  耦合方式   工作频率范围   噪声特性   高精度线性光电耦合   51KΩ≤50KHz   好   宽带线性光电耦合   (1-500)KHz   不好   变压器耦合   ≥50KHz   好

三种隔离耦合方案特点如表1所示，其工作频率范围有限或者噪声特性不 好。因此采取新型宽带隔离耦合方案对遥测信号隔离匹配器的应用具有相当 重要的意义。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种宽带数字化遥测信号隔离匹配方法，采用了数字 化隔离耦合方案，对遥测下行PSK信号进行隔离、匹配和信号复制，为增大 隔离匹配器的信号频谱宽度提供了一种有效的途径，提高了隔离匹配器的频 谱特性，对卫星地面测试设备的性能有着重要的意义。

本发明一种宽带数字化遥测信号隔离匹配方法，其原理框图如图1所示， 它包括以下步骤：

步骤一，输入信号通过接收匹配电路，完成输入信号的接收、阻抗匹配、 抗混叠滤波，同时实现单端信号转差分信号和对信号进行幅度调整以适合后 级处理；

步骤二，经过接收匹配电路后的模拟信号通过模数转换芯片采样数字化， 由于输入、输出通道间相互电气隔离，因此要建立信号的联系，必须进行信 号的隔离耦合，模数转换后的数字信号通过数字耦合器件实现隔离耦合；

步骤三，经过隔离耦合的数字信号，进入信号处理单元，完成信号的增益 校正、增益设置以及可选带通滤波功能，可选带通滤波功能由信号下变频、 信号抽取、信号低通滤波、信号内插和信号上变频五个部分实现；

步骤四，信号处理单元由人机界面控制，可以在PC机上进行远程控制， PC机与隔离匹配硬件设备通过RS485进行通信；

步骤五，经过信号处理单元的数字信号通过数字隔离耦合器件隔离耦合， 然后通过数模转换芯片恢复成模拟信号；