[发明专利]卫星调零天线信号处理片上系统及跳频通信下的调零方法

摘要

本发明公开了一种跳频通信下的调零方法，其主要思路为：模拟波束形成网络获取模拟波束信号，并将所述模拟波束信号作为合路模拟波束信号发送至模拟接收机，模拟接收机分别对所述支路模拟信号和所述合路模拟波束信号依次进行解调和中频转化，分别得到支路中频模拟信号和合路中频模拟信号，数据预处理模块根据所述支路中频模拟信号和合路中频模拟信号，计算幅相误差校正后的支路数字基带复信号和幅相误差校正后的合路数字基带复信号；根据幅相误差校正后的支路数字基带复信号，计算卫星调零天线的闭环调零权值，并计算卫星调零天线的开环调零权值，进而获取模拟波束网络稳定标识，实现卫星调零天线中的干扰抑制。

主权项

一种卫星调零天线信号处理片上系统，包括：天线阵元通道、通道选择开关、模拟接收机、模拟波束形成网络、跳频本振源，其特征在于，所述卫星调零天线信号处理片上系统，还包括：数据预处理模块、外部同步动态随机存取存储器DDR2‑SDRAM和信号处理模块；所述数据预处理模块包含双通道ADC芯片、数据正交插值模块和幅相误差校正模块，所述信号处理模块包含状态控制模块、闭环权值更新模块、干扰测向模块和开环调零权值计算模块；所述天线阵元通道单向通讯连接所述通道选择开关，所述通道选择开关单向通讯连接所述模拟接收机，所述通道选择开关与所述状态控制模块双向通讯连接，所述模拟接收机单向通讯连接所述双通道ADC芯片，所述双通道ADC芯片单向通讯连接所述数据正交插值模块，所述数据正交插值模块单向通讯连接所述幅相误差校正模块，所述幅相误差校正模块单向通讯连接所述状态控制模块，所述外部同步动态随机存取存储器DDR2‑SDRAM与所述状态控制模块双向通讯连接，所述状态控制模块与所述开环调零权值计算模块双向通讯连接，所述状态控制模块与所述闭环权值更新模块双向通讯连接，所述状态控制模块与所述干扰测向模块双向通讯连接，所述闭环权值更新模块单向通讯连接所述干扰测向模块，所述干扰测向模块单向通讯连接所述开环调零权值计算模块，所述状态控制模块与所述模拟波束形成网络双向通讯连接，所述开环调零权值计算模块通过波束网络接口单向通讯连接所述模拟波束形成网络，所述跳频本振源单向通讯连接所述模拟接收机，所述跳频本振源单向通讯连接所述状态控制模块；所述双通道模数转换ADC芯片为双通道高速模数转换ADC芯片；所述天线阵元通道包含N个通道，用于向通道选择开关发送N路模拟信号；所述状态控制模块用于向所述通道选择开关发送开关切换指令，所述通道选择开关用于接收所述状态控制模块发送过来的开关切换指令，并根据所述开关切换指令分时切换通道接收天线阵元通道发送过来的N路模拟信号，进而得到开关切换完成标识，然后任意选取一路模拟信号作为支路模拟信号发送至模拟接收机，将所述开关切换完成标识发送至状态控制模块；所述模拟波束形成网络用于获取模拟波束信号，并将所述模拟波束信号作为合路模拟波束信号发送至模拟接收机；所述跳频本振源用于获取跳频本振源的频带跳变标识和频带遍历标识，并将所述跳频本振源的频带跳变标识和频带遍历标识分别发送至模拟接收机和状态控制模块；所述模拟接收机分别用于接收所述跳频本振源发送过来的所述频带跳变标识和频带 遍历标识，以及通道选择开关发送过来的支路模拟信号和模拟波束形成网络发送过来的合路模拟波束信号，并分别对所述支路模拟信号和所述合路模拟波束信号依次进行解调和中频转化，分别得到支路中频模拟信号和合路中频模拟信号，然后将所述支路中频模拟信号和合路中频模拟信号分别发送至双通道ADC芯片；所述双通道ADC芯片用于接收模拟接收机发送过来的支路中频模拟信号和合路中频模拟信号，并对所述支路中频模拟信号和合路中频模拟信号分别进行模数转换，分别得到支路中频数字信号和合路中频数字信号，然后将所述支路中频数字信号和合路中频数字信号分别发送至数据正交插值模块；所述数据正交插值模块用于接收双通道ADC芯片发送过来的支路中频数字信号和合路中频数字信号，并对所述支路中频数字信号和合路中频数字信号分别进行正交插值，分别得到正交插值后的支路中频数字信号和正交插值后的合路中频数字信号，然后将所述正交插值后的支路中频数字信号和正交插值后的合路中频数字信号发送至幅相误差校正模块；所述幅相误差校正模块用于接收数据正交插值模块发送过来的正交插值后的支路中频数字信号和正交插值后的合路中频数字信号，并对所述正交插值后的支路中频数字信号和正交插值后的合路中频数字信号分别进行幅相误差校正，分别得到幅相误差校正后的支路数字基带复信号和幅相误差校正后的合路数字基带复信号，然后所述状态控制模块控制所述幅相误差校正后的支路数字基带复信号写入外部同步动态随机存取存储器DDR2‑SDRAM中，同时根据所述幅相校正模块预先存储的基带复信号门限值对所述幅相误差校正后的合路数字基带复信号进行门限检测，获得门限检测标识，将所述门限检测标识发送至所述状态控制模块；所述状态控制模块用于接收所述跳频本振源发送过来的所述频带跳变标识和频带遍历标识，以及所述幅相误差校正模块发送过来的所述门限检测标识，并向所述外部同步动态随机存取存储器DDR2‑SDRAM发送数据写入/读取指令，然后通过片上系统总线从外部同步动态随机存取存储器DDR2‑SDRAM中读取所述幅相误差校正后的支路数字基带复信号，并将所述幅相误差校正后的支路数字基带复信号发送至所述闭环权值更新模块，同时所述状态控制模块向所述闭环权值更新模块发送启动闭环迭代指令；所述闭环权值更新模块分别用于接收所述控制状态模块发送过来的幅相误差校正后的支路数字基带复信号，以及所述启动闭环迭代指令，并计算卫星调零天线的闭环调零权值，得到卫星调零天线的闭环调零权值的同时获取闭环调零权值计算完成标识，然后将所述闭环调零权值计算完成标识发送至状态控制模块，将所述卫星调零天线的闭环调零权值 发送至干扰测向模块；所述状态控制模块用于接收所述闭环调零权值计算完成标识，并根据所述闭环调零权值计算完成标识向所述干扰测向模块发送干扰位置测向指令，所述干扰测向模块分别用于接收所述状态控制模块发送过来的所述干扰位置测向指令，以及所述闭环权值更新模块发送过来的卫星调零天线的闭环调零权值，然后计算卫星调零天线的干扰位置，得到卫星调零天线的干扰位置的同时获取干扰位置测向完成标识，将所述卫星调零天线的干扰位置发送至开环调零权值计算模块，将所述干扰位置测向完成标识发送至所述状态控制模块；所述状态控制模块用于接收所述闭环权值更新模块发送过来的所述干扰位置测向完成标识，并根据所述干扰位置测向完成标识向所述开环调零权值计算模块发送卫星调零天线的开环调零权值计算指令，所述开环调零权值计算模块分别用于接收所述状态控制模块发送过来的卫星调零天线的开环调零权值计算指令，以及所述干扰测向模块发送过来的卫星调零天线的干扰位置，然后计算卫星调零天线的开环调零权值，得到所述卫星调零天线的开环调零权值的同时获取开环调零权值计算完成标识，所述卫星调零天线的开环调零权值为卫星调零天线的自适应权值，将所述卫星调零天线的自适应权值通过波束网络接口发送至模拟波束形成网络，将所述开环调零权值计算完成标识发送至所述状态控制模块；所述状态控制模块接收所述开环调零权值计算模块发送过来的开环调零权值计算完成指令，并根据所述开环调零权值计算完成标识向所述模拟波束形成网络发送加载自适应权值指令，所述模拟波束形成网络分别用于接收所述开环调零权值计算模块发送过来的所述卫星调零天线的自适应权值，以及所述状态控制模块发送过来的加载自适应权值指令，并根据所述加载自适应权值指令对所述卫星调零天线的自适应权值进行加载，进而得到模拟波束网络稳定标识，然后将所述模拟波束网络稳定标识发送至所述状态控制模块，实现卫星调零天线中的干扰抑制。