[实用新型]一种用于卫星通信系统的超低码速率PSK解调器

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种解调器，尤其涉及一种用于卫星通信系统的超低码速率相移键控(“相移键控”以下简称“PSK”)解调器即超低码速率PSK解调器，该发明属于卫星通信技术领域。

(二)背景技术

随着航天技术的发展，我国的深空探测战略已经正式展开，并取得初步成果，2007年10月，嫦娥一号月球探测卫星成功发射，并传回了大量的月球遥测数据，为我国利用探测太空，利用太空迈出了第一步，同时，月球探测的成功将为我国开展深空探测奠定技术基础。

在深空通信领域，对于数据量不大但可靠性较高的遥控数据，降低码速率能够提高解调器的Eb/N0，在相同的信道环境中获得更高的误码性能，故在深空探测任务中遥控信号常常使用较低的码速率，由于距离太远，接收到的信号功率太弱，因此与其它通信系统相比，功率受限的问题更加突出，而频带却并不受限。相反，由于接收的信号功率太小，使得不允许传输太高的码率，所以，和遥感卫星的高速数传关键技术相反，在深空通信中，极低码速率遥控解调是其关键技术问题。，使用极低码速率传送遥控信号会遇到以下问题：

(1)数据信号的谱线与载波的根部相噪重叠，甚至淹没信号谱线而无法解调；

(2)解调锁相环的负反馈作用，将抵消掉一部分数据信号的低端频谱，从而使数据信号的信噪比下降和产生波形失真，导致误码率加大；

(3)码速率低时捕获时间和载波环路裕量的矛盾较为严重；

(4)在码速率极低时只有几比特/秒，带宽极窄，前端滤波器设计困难，无法将前端的滤波器的带宽设计的和码速率带宽匹配，为如此窄的信号设计窄带滤波器不现实，因此实际的前端的滤波器带宽会远远大于信号带宽，会有较多的带外噪声进入解调器，在较低的信噪比时，信号的总功率不变，但是信号的有效功率会变得很小，因此解调时信号的动态范围会很大。

针对以上特点设计一种能够解调超低码速率的PSK解调器具有重要意义。

(三)发明内容

1、目的：本实用新型的目的是提供一种用于卫星通信系统的超低码速率PSK解调器，它克服了现有技术的不足，该解调器能够完成对超低码速率的遥控PSK信号的解调。

2、技术方案：如图1所示，本实用新型一种用于卫星通信系统的超低码速率PSK解调器，它由4部分组成，包括：前端模数转换A/D 10、数字下变频模块11、载波同步模块12和位同步模块13，按照一定的流程完成对超低码速率的遥控PSK信号进行解调。前端模数转换A/D 10使用现成的产品，数字下变频模块11、载波同步模块12和位同步模块13在现场可编程门阵列(“现场可编程门阵列”以下简称“FPGA”)中实现。它们之间的连结关系是前端模数转换A/D 10的输出连接到数字下变频模块11，数字下变频模块11的输出连接到载波同步模块12、载波同步模块12的输出连接到位同步模块13；信号走向是输入的信号，经过调理后进入前端模数转换A/D 10，前端模数转换A/D 10采样后的信号进入数字下变频模块11进行处理，经过数字下变频模块11处理后的信号进入载波同步模块12进行载波同步处理，载波同步模块12处理后的信号进入位同步模块13进行位同步处理，位同步模块13处理后输出的信号即为解调器的输出。

所述的前端模数转换A/D 10以恒定的采样率将调理后的模拟相移键控即模拟PSK信号变换为数字信号，前端模数转换A/D 10使用现成的产品即可。