[发明专利]北斗二代卫星信号再生式信号源及生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星通信定位领域，特别是一种北斗二代再生式卫星信号的实现方法。

背景技术

随着我国自主设计的北斗卫星导航系统战略布局逐步成熟，北斗卫星导航设备尤其是抗干扰导航设备已经进入到产业化应用的关键时期；在抗干扰导航设备的科研、生产、检验环节往往需要将室外的真实卫星信号转发到室内，完成设备的星历接收、校时、定位等功能。传统的解决方案是采用普通转发器将室外信号进行模拟式转发，即对信号和噪声同时进行放大；多阵元抗干扰天线接收到该信号后，即使采用噪声系数再小的低噪声放大器，噪声的功率也只会增大，导致信噪比降低。由于传统转发器并没有对信号质量进行提升，因此将出现略强的信号容易被当作干扰信号被抑制掉；而如果信号略弱，将达不到接收灵敏度要求，这将给实际使用造成极大的不稳定性。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种满足抗干扰天线接收要求的北斗二代再生式卫星信号发生装置以及实现方法，以确保在真实卫星信号无法到达的区域实现高信噪比、高动态范围的信号覆盖。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

北斗二代卫星信号再生式信号源，包括电源装置、室外有源接收天线、信号再生处理装置以及室内发射天线；所述电源装置用于为信号再生处理装置提供电源；室外接收天线用于接收室外北斗二代卫星信号，室外接收天线的输出端通过屏蔽同轴电缆与信号再生处理装置的输入端连接；信号再生处理装置用于信号的捕获、跟踪与再生；室内发射天线用于将信号再生处理装置输出的导航信号以圆极化方式发射到室内，室内发射天线的输入端通过屏蔽同轴电缆连接信号再生处理装置的输出端。

本发明所述信号再生处理装置的具体结构为：所述信号再生处理装置包括依次连接的射频接收模块、信号再生模块、射频发射模块以及功率控制模块，所述射频接收模块的输入端连接室外接收天线，功率控制模块的输出端连接室内发射天线；其中，射频接收模块用于完成射频信号的下变频及输出经A/D转换后的中频数字信号；信号再生模块用于完成对中频数字信号的捕获、跟踪、生成经过降噪处理的中频数字信号，并完成用户位置的定位解算；射频发射模块用于完成对中频数字信号的D/A转换，并将其进行上变频处理；功率控制模块用于完成对上变频后的射频信号发射功率的控制。

本发明的进一步改进在于：所述电源装置为220V交流电源或19V直流供电。

北斗二代卫星信号再生式信号生成方法，该方法基于北斗二代卫星信号再生式信号源，包括电源装置、室外有源接收天线、信号再生处理装置以及室内发射天线；所述信号再生处理装置包括依次连接的射频接收模块、信号再生模块、射频发射模块以及功率控制模块；该方法具体包括以下步骤：

A. 开启电源装置，使信号再生处理装置正常工作；

B. 室外有源接收天线接收室外北斗二代卫星信号并对其进行滤波及低噪声预放大处理；

C. 经过预放大处理的信号通过屏蔽同轴电缆传输至信号再生处理装置的射频接收模块下变频单元，将射频信号变频到模拟中频信号；

D. 将射频接收模块下变频单元变换得到的模拟中频信号送至射频接收模块的A/D转换单元，转换为中频数字信号；

E. 将经A/D转换后的中频数字信号传输至信号再生模块，完成对信号的捕获、跟踪，并生成经过降噪处理的中频数字信号，同时定位解算单元实现对定位、测速、时间信息的解算，并以RS422/RS232接口按待测设备协议要求输出基准通道状态和解算信息；

F. 将经过降噪处理的中频数字信号传输至射频发射模块，经射频发射模块的D/A转换单元转换为输出幅度不小于0.5Vpp的模拟中频信号；

G. 由射频发射模块输出的模拟中频信号经过中频滤波、混频以及功率放大后输出上变频信号，再将上变频信号传输到功率控制模块；

H. 功率控制模块完成对再生信号的功率控制，输出符合接收要求的卫星信号将通过室内发射天线实时传输至室内接收终端。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明体积较小、供电方式灵活，能够通过信号处理方法将接收的信号进行解扩、滤波，使接收的信号的信噪比由-24dB变为正值，从而滤除噪声，保留有效信号，再扩频，使通过上变频得到的信号近似卫星发出的信号，确保在真实卫星信号无法到达的区域实现高信噪比、高动态范围的信号覆盖，解决了多阵元抗干扰天线在遮敝环境下无法有效接收信号的问题。