[发明专利]一种自适应性多星扩频信号分析判读器

说明书

技术领域

本发明属于发射场地面测发控系统技术领域，涉及一种自适应性多星扩频信号分析判读器。

背景技术

目前，我国航天发射任务进入高密度发射期，为了提高运载利用率，一箭多星发射模式已成为未来卫星发射的主要方式。卫星测试作为发射前最重要的一环，射频测试信号的转发质量必须得到保证。同时，为节约卫星频率资源，多星测控采用同频码分多址复用技术来实现。测试时，多卫星安装在发射塔架的同一狭小空间内，同时开机后，此狭小空间内的电磁环境发生剧烈变化，会产生大量的同频干扰和多径干扰。多卫星信号无法通过天线空间分集实现有效信号隔离，导致多信号混叠，极易产生强信号对弱信号压制，导致卫星测控信号无法解调，或锁定状态极不稳定，给射频转发信号的锁定和解调都带来很大困难。目前常用的技术只是采用同频转发技术，该技术不具备解扩及信号判读功能，只能基本满足单星测试转发的要求，对多星测试信号的转发没有有效措施。

发明内容

本发明的技术解决问题的目的在于：针对现有技术的不足，提供了一种自适应性多星扩频信号分析判读器，实现了对多路同频扩频信号的稳定锁定和正确解扩、解调、分析，保证多星测试信号的准确转发，信号无误码、无失锁，能满足实时精确调控多卫星同时同频与各自地面测试系统之间的远距离测试转发要求。

本发明的技术解决方案是：

一种自适应性多星扩频信号分析判读器包括：频率参考单元、下变频单元、第一功率分配器、多个信号分析处理器；信号分析处理器又包括模拟前端模块和内核模块；

频率参考单元，将时间基准和频率基准发送至下变频单元，同时将其发送至功分配器，并将提供的时间和频率基准发送至集中监控服务器；

下变频单元，将接收到的来自前端预处理器的多路本地输出信号，下变频为70MHz中频信号，并将中频信号输出到功率分配器和集中监控服务器；

第一功率分配器，将经过下变频单元变频后的中频信号平均分配给多个模拟前端模块以及将频率参考单元提供的时间基准和频率基准平均分配给多个模拟前端模块；

模拟前端模块，将接收到的功率分配器发送的信号，进行IQ正交下变频，输出IQ正交数字零中频信号到内核模块；

内核模块，对接收到IQ正交数字零中频信号，进行解扩解调处理以及IO相位模糊度去除处理后，并将处理后的信号输出IO端以及输出到集中监控服务器。

模拟前端模块包括射频开关、低噪声放大器LNA、带通滤波器、IQ正交下变频、频率综合器、IQ两路VGA和双通道ADC模块；

射频开关处于通过状态时，将第一功率分配器发送的中频信号发送至低噪声放大器LNA；

低噪声放大器LNA对第二功率分配器输出的信号进行低噪声放大，并将其送入带通滤波器；

带通滤波器将接收到的信号进行滤波后送入IQ正交下变频；

IQ正交下变频将频率综合器输入的本振信号分为正交的同频率两路载波，并利用该两路载波对带通滤波器输出的信号进行解调处理，输出IQ基带信号；

IQ两路VGA对IQ正交下变频输出的IQ基带信号进行低通滤波及放大后，输入到双通道ADC；

双通道ADC模块对输入的IQ基带信号进行采样，输出IQ正交数字零中频信号到信息处理器内核模块；

频率综合器输出本振信号到IQ正交下变频。

内核模块包括相关解扩模块、零中频解调模块、相位处理与解码模块、模数转换时钟管理模块和缓存接口模块；

模数转换时钟管理模块，为相关解扩模块、零中频解调模块提供时间基准信号，保证信号处理过程中的时间同步；

相关解扩模块，接收双通道ADC模块输出的IQ正交数字零中频信号，并对其进行解扩输出解扩后的IQ两路信号到零中频解调模块，同时对IQ正交数字零中频信号进行滤波采样后输出采样数据到缓存接口模块以及对解扩后的信号进行傅里叶变换，输出频谱数据到缓存接口模块；

零中频解调模块，对解扩后的IQ两路信号进行解调以及进行IQ两路信号的载波频率相位跟踪，分离出IQ数据，并根据模数转换时钟管理模块提供的时钟恢复出IQ时钟数据，输出到相位处理与解码模块，同时零中频解调模块将解调信号发送至缓存接口模块；

相位处理与解码模块，对零中频解调模块输出的IQ时钟数据进行相位模糊度去除处理后，进行解码输出数据到IO端口，同时将解码后的数据发送至缓存接口模块；

缓存接口模块，将接收到的相关解扩模块发送的采样数据和频谱数据、零中频解调模块发送的解调信号以及相位处理与解码模块发送的解码数据，发送至外部缓存器；