[发明专利]一种卫星信号的自动追踪系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动追踪系统技术领域，具体为一种卫星信号的自动追踪系统。

背景技术

卫星的应用领域非常的广泛，根据其自身具有的不同功能可分为许多种类，自人类进入太空以来，卫星的功能与应用充斥着我们的生活，卫星电视是卫星应用之一。卫星电视广播是由同步卫星转发功能实现的，地面部口向同步卫星发射相关的音视频信号，同步卫星将这个信号按照一定的方向下传音视频信号，信号所被覆盖的区域都可W借助接收设备来接收信号，收看节目：

(1)车载电视时系统最主要的关键问题是保持天线平台的稳定性和精确的天线自动跟踪算法。由于汽车是随时移动的载体，行车方向会随着道路的变化和地理因素的变化而变化，比如汽车在山间行驶时，不免会出现俯仰姿态变化以及方位角变化，这些因素分别对天线的俯仰角和方位角产生影响，最终导致车载卫星天线无法准确对卫星实现实时在行驶过程中收看电视节；

(2)现有的地球站上的天线将收集到卫星天线发射的相当微弱的电磁波能量转换作频率一致的高频功率并且传递给接收机。天线能够较好的完成对卫星信号的接收直接影响卫星通讯质量。卫星天线能够对准卫星是控制系统主要操作目的。天线的种类有多种，其中抛物面卫星天线功效最好，因此应用的比较广泛，但是，该天线的体积比较大，对于卫星信号的追踪系统较难，且天线补偿速度慢、跟踪性不好、运动范围受限、系统开机重启用时长等。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种卫星信号的自动追踪系统，结合了程序跟踪法和步进跟踪法能够获取卫星极大值，利用FPGA控制器控制调整天线平台的方位角和俯仰角对姿态进行相应的角度补偿，使得卫星天线始终保持对星，提高了卫星的追踪性能，实用性强，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种卫星信号的自动追踪系统，包括自动跟踪单元、波控单元和步进跟踪模块，所述自动跟踪单元包括FPGA控制器和信号处理单元，所述FPGA控制器的双向端口通过控制线与信号处理单元相连接，所述FPGA控制器的输入端接收模数转换器的模拟信号，所述模数转换器的输入端通过射频通道与接收阵列相连接，所述接收阵列分为四个阵列模块，所述接收阵列的双向端口与发射阵列相连接，所述发射阵列的输出端通过波控单元与信号处理单元相连接，所述波控单元内部设置有跟踪算法模块，所述跟踪算法模块包括微控制器和人机交互接口，所述微控制器的输出端通过人机交互接口与人机交互模块相连接，所述微控制器的输入端与GPS模块相连接，所述微控制器的输入端还连接有电子罗盘和六轴陀螺仪，所述微控制器的输出端反馈连接到电子罗盘和六轴陀螺仪的控制端。

作为本发明一种优选的技术方案，所述微控制器的输出端还连接有方位电机和俯仰电机，所述方位电机和俯仰电机的输出端均通过无线收发器与全方位天线相连接，所述全方位天线的输出端通过步进调整模块与信号检测器相连接，所述信号检测器的控制端与微控制器的控制端相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述步进调整模块的输出端与步进跟踪模块相连接，所述步进跟踪模块包括滤波放大器和转向控制器，所述滤波放大器的输出端分别连接有极大值检测算法和瞬时值检测算法，所述极大值检测算法和瞬时值检测算法的输出端通过比较器与转向控制器相连接，所述转向控制器的输出端与全方位天线相连接，所述全方位天线的输出端通过场强检测模块与滤波放大器相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述人机交互模块的输出端与PC机相连接，所述PC机内部设置有Labview控制模块。

作为本发明一种优选的技术方案，所述FPGA控制器的输出端通过数模转换器与波束处理模块相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述波束处理模块包括调制器、均衡器和上变频器，所述调制器接收波束信号，所述调制器的输出端通过均衡器与上变频器相连接，所述上变频器的输出端与继电器控制器相连接，所述继电器控制器的输出端与信号处理单元相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述人机交互模块包括液晶显示屏和控制按键，所述控制按键的输出端通过键盘扫描模块与微控制器相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：