[发明专利]卫星地面站中频信号频谱自动监测分析仪无效
申请号: | 201110372828.6 | 申请日: | 2011-11-18 |
公开(公告)号: | CN102364348A | 公开(公告)日: | 2012-02-29 |
发明(设计)人: | 魏小坤;钱祖国;赵淑琴 | 申请(专利权)人: | 西安欣业科技发展有限公司 |
主分类号: | G01R23/165 | 分类号: | G01R23/165 |
代理公司: | 西安集思得知识产权代理有限公司 61210 | 代理人: | 张晋吉 |
地址: | 710075 陕西省西安*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 卫星地面站 中频 信号 频谱 自动 监测 分析 | ||
技术领域:
本发明涉及一种卫星通信网频率资源监控装置,具体地说是卫星地面站中频信号频谱自 动监测分析仪。
背景技术:
在卫星通信领域中,频谱仪是频谱测量的重要仪器,几乎所有的卫星通信网中,频谱仪 是频率资源监测的主要手段,其以测量精度高、分辨率高、测量范围广、使用方便以及性能 可靠等而得到了广泛地应用。然而现有的频谱仪在实际测量过程中,一台频谱仪任何情况下 只能对某一频段信号进行人工测量或监视,如要对多频段信号同时进行测量,就必须由多人 使用多台频谱仪来完成。而如果要对多路信号同时进行长时间、不间断地连续监测——这几 乎是不可能做到的,其原因:不仅由于频谱仪价格昂贵,大量配置价格不菲,而且需配备许 多技术熟练的人员进行操作;即便如此,也只能人工监视,不能自动监测,其监测的充分性 和可靠性均受到影响。这是目前卫星通信网频率资源监测的薄弱环节,也是该技术领域的一 个滞后点。
发明内容:
本发明的目的在于,克服现有频谱仪存在的缺点,提供一种能实现多星、多转发器、多 个载波信号的同时监测,并显示测试数据、自动存储测试结果、对异常状态声光告警的一种 新型频谱自动监测分析仪。
本发明通过如下技术方案实现:
本发明之卫星地面站中频信号频谱自动监测分析仪,由频谱信息采集模块、机箱和电源三 部分组成,机箱内设有固定频谱信息采集模块的滑轨槽,机箱前面板上设有频谱信息采模块 的状态指示面板和总电源开关。电源采用一块多路开关电源。
所述频谱信息采集模块,由频谱信息采集卡、状态指示面板、屏蔽壳、滑轨组成;频谱 信息采集卡固定在屏蔽壳内,状态指示面板固定在屏蔽壳外侧,滑轨固定在屏蔽壳之上下两 侧;频谱信息采集卡上设有中频信号输入接口,通信接口,电源接口。频谱信息采集模块为 一块或多个模块。
所述频谱信息采集卡由硬件和单片机软件两部分组成:
A其硬件部分,由单片机、衰减电阻、放大器、带通滤波器、数字频率合成器、锁相环 电路、二级混频、四选一模拟开关、窄带滤波器、对数变换器、A/D转换模块、串行同步/ 异步通信模块构成;单片机控制着数字频率合成器、四选一模拟开关、A/D转换模块、串行 同步/异步通信模块;四选一模拟开关在单片机的控制下对四只窄带滤波器进行选择切换, 以不同的分辨率带宽将信号输入对数变换器;对数变换器将接收到的信号进行对数变换,然 后输出一个幅度与之相对应的直流电压信号;A/D转换模块将输入的经放大的直流电压信号 转换为相应的数字信号供单片机处理;串行同步/异步通信模块将单片机处理后的测试结果 字符串经通信接口发送到上位机;带通滤波器抑制噪声和杂散等干扰;衰减电阻、放大器为 输入输出提供电平匹配。
B其的软件部分,通过单片机执行如下程序:
1)加电后,进行初始化;
2)串口接收上位机发来的测试指令;
3)分析测试指令,提取各个参数;
4)计算起始频率,终止频率;
5)以起始频率为起点,以步距为单位,以终止频率为终点,逐步进行频率扫描;
6)根据扫描点频率值计算并设置DDS控制字,计算中涉及到的公式(FLO1=Fin=(M+1) ×Fr/(R+1)、Fr=(ΔPhase×System Clock)/232、FLO1=FIF1+FRE1);
7)等待频率合成器稳定后,启动AD转换,对经混频、对数变换、放大后的待测信号采 样并转换成相应数字值;
8)将采样、转换后的相应数字值转换为dBm值,并汇同别的参数生成测试结果字符串;
9)通过串行同步/异步模块(USART)将测试结果字符串发送给上位机;
10)扫描下一个频率点,并判断该点是否是终止频率点:如否,重复6)、7)、8)、9)步 动作,如是,发送字符‘E’到上位机,结束本轮扫描。
频谱信息采集卡的工作步骤如下:
1)载波信号经中频输入接口输入,再经衰减成载波信号FRE1;
2)频率合成器和锁相环将基准频率合成出高稳定度的本振频率信号FLO1;
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