一种用于高动态载体的通信终端制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种用于高动态载体的通信终端，包括：天线模块、短报文基带处理模块、短报文功放模块、以及短报文射频接收模块；该通信终端具有前向及返向信号处理过程，其中：前向信号处理过程包括：GEO卫星的信号经由所述天线模块接收后，依次经由短报文射频接收模块、短报文基带处理模块处理后传输至所述高动态载体的机载计算机；返向信号处理过程包括：从所述高动态载体的机载计算机接收遥测数据，依次经由短报文基带处理模块、短报文功放模块处理后，通过天线模块发送给GEO卫星。本发明专利技术可实现高动态载体的可靠通信。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，具体涉及一种用于高动态载体的通信终端。
技术介绍
短报文功能是北斗系统所特有、GPS不具备的一项技术突破，基于短报文功能可以与北斗定位总站间进行双向通信，而GPS只能进行单向通信。可广泛应用于普通移动通讯信号不能覆盖的情况，如海洋、沙漠和野外，在这些恶劣环境下均可使用短报文进行紧急通信。对于航天器、飞机、导弹等高动态载体，当运动速度很高时，由于多普勒效应的存在，会给通信链路的信号处理带来相当大的困难，导致通信质量和通信效率急剧下降。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种用于高动态载体的通信终端，包括：天线模块、短报文基带处理模块、短报文功放模块、以及短报文射频接收模块；该通信终端具有前向及返向信号处理过程，其中：前向信号处理过程包括：GEO卫星的信号经由所述天线模块接收后，依次经由短报文射频接收模块、短报文基带处理模块处理后传输至所述高动态载体的机载计算机；返向信号处理过程包括：从所述高动态载体的机载计算机接收遥测数据，依次经由短报文基带处理模块、短报文功放模块处理后，通过天线模块发送给GEO卫星。所述通信终端为所述高动态载体的机载终端。所述通信终端可利用前向信号处理过程得到的频率多普勒和伪码多普勒对返向信号在发射前进行预补偿；其中，采用FFT、FLL、DLL相结合的算法对前向信号进行处理。所述通信终端从所述高动态载体的机载计算机接收所述高动态载体的飞行状态数据，根据该飞行状态数据计算所述高动态载体与GEO卫星之间的位置关系，然后根据该位置关系选择天线模块的最优波束和最佳指向角度。所述天线模块包括四阵元接收天线。所述短报文基带处理模块采用直接序列扩频。所述短报文功放模块在具有脉冲输入信号时加电运行，否则断电停止运行。所述通信终端可在加密通信状态和普通通信状态之间切换，其中：在所述加密通信状态下，短报文数据先加密后再进行传输；在所述普通通信状态下，短报文数据不进行加密处理。其中，所述通信终端在加密通信状态使用军码芯片，在普通通信状态使用民用SIM卡。所述通信终端还支持嵌入软件的在线升级。所述通信终端实时收集各模块的状态信息，然后传送至遥测系统以分析和监控运行状态。地面系统与所述高动态载体、GEO卫星之间构成前向及返向双向传输链路，其中：前向传输链路为：所述地面系统发送前向短报文数据，GEO卫星接收后将前向短报文数据发送给所述高动态载体；返向传输链路为：所述高动态载体发送返向短报文数据，GEO卫星接收后将返向短报文数据发送给所述地面系统。所述前向传输链路中，GEO卫星接收后将前向短报文数据发送给所述高动态载体，包括：GEO卫星接收前向短报文数据后转发至地面卫星定位总站，再由总站中转至GEO卫星，然后由GEO卫星将前向短报文数据发送给所述高动态载体；所述返向传输链路中，GEO卫星接收后将返向短报文数据发送给所述地面系统，包括：GEO卫星接收返向短报文数据后转发至地面卫星定位总站，再由总站中转至GEO卫星，GEO卫星将返向短报文数据发送给所述地面系统。其中，所述地面系统可采用多卡指挥型用户机。进一步地，可将所述前向传输链路的状态信息通过返向传输链路传输至所述地面系统，以分析和监控前向传输链路的状态。其中，所述前向传输链路的状态信息包括信噪比和/或频偏多普勒值。所述通信终端还可进一步包括导航基带处理模块、以及导航射频接收模块。本专利技术相对于现有技术而言能够取得以下技术效果：(1)本专利技术采用合适算法对接收信号进行处理，并利用前向接收计算得到的频率多普勒和伪码多普勒对返向信号在发射前进行预补偿，能够适应飞行器高达七马赫的速度、40g的加速度、以及60g的加加速度，能够满足高动态飞行时的通信要求；(2)本专利技术通过采用直扩通信体制和数据加密等方式，具有低误码率、低时延、高可靠性、抗干扰的优点；(3)本专利技术支持短报文休眠及短报文正常工作两种工作模式，在短报文休眠时可以降低系统的功耗；(4)本专利技术支持根据飞行器在飞行过程中提供的经度、纬度、高度、航向等信息，进行波束优选及最佳指向；(5)本专利技术支持嵌入式软件在线升级，可使系统随时保持最新状态。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本专利技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。图1是实施例一所述的用于高动态载体的通信终端的结构框图；图2是示例性的短报文基带处理模块的结构框图；图3是示例性的短报文功放模块的结构框图；图4是实施例二所述的用于高动态载体的通信终端的结构框图。具体实施方式为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。图1是实施例一所述的用于高动态载体的通信终端结构框图。参见如图1所示，本实施例一所述的用于高动态载体的通信终端10包括：天线模块101、短报文基带处理模块102、短报文功放模块103、以及短报文射频接收模块104。在本实施例中，所述通信终端为所述高动态载体的机载终端。其中，短报文基带处理模块102的示例性结构框图如图2所示，该模块通过北斗卫星的短报文中继通信，构建支持信息传输的前向链路和返向链路，完成对导弹的导引信息及遥测数据的传输。具备接收4路中频信号并完成AD采样的功能、具备遥测数据上变频到L频段并发射的功能、具备上行指令数据的解扩、解调和译码以及导弹遥测数据的编码、调制、具备4路信号的具备抗干扰处理的功能及具备与高动态载体的机载计算机通信功能。所述短报文基带处理模块采用直接序列扩频通信体制可以降低发射信号功率谱密度，降低对接收信号谱密度的要求；可以抵抗干扰容限范围内的连续波、扫频、宽带噪声、脉冲等形式的干扰信号。另外，核心处理模块可采用FGPA方式实现，相应地，使得其功能能够通过在线方式升级。短报文功放模块103的示例性结构框图如图3所示，该模块用于将输入的脉冲射频信号进行滤波、放大和发射、根据电源切换信号，在功放输入脉冲信号工作时加电工作，脉冲不工作时断电，具备功放输出功率监测功能和保护功能，功放过热时自动断电，保护功放不受损坏。天线模块101包括一个短报文发射阵元、4个短报文接收阵元，具体可以包含左右天线及耐高温天线罩，天线的工作温度范围为-50℃～+125℃，而所述耐高温天线罩则可采用复合材料——聚酰亚胺压制而成，耐受最高瞬时温度约450℃。该通信终端具有前向及返向信号处理过程，其中：前向信号处理过程包括：GEO(地球静止轨道)卫星的信号经由所述天线模块101接收后，依次经由短报文射频接收模块104、短报文基带处理模块102处理后传输至所述高动态载体的机载计算机105。具体地，四阵元短报文接收天线接收4路北斗卫星信号，经短报文射频接收模块滤波、放大和下变频后输出给中频信号给短报文基带处理模块；短报文基带处理模块完本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高动态载体的通信终端，其特征在于，包括：天线模块、短报文基带处理模块、短报文功放模块、以及短报文射频接收模块；该通信终端具有前向及返向信号处理过程，其中：前向信号处理过程包括：GEO卫星的信号经由所述天线模块接收后，依次经由短报文射频接收模块、短报文基带处理模块处理后传输至所述高动态载体的机载计算机；返向信号处理过程包括：从所述高动态载体的机载计算机接收遥测数据，依次经由短报文基带处理模块、短报文功放模块处理后，通过天线模块发送给GEO卫星。

【技术特征摘要】
1.一种用于高动态载体的通信终端，其特征在于，包括：天线模块、短报文基带处理模块、短报文功放模块、以及短报文射频接收模块；该通信终端具有前向及返向信号处理过程，其中：前向信号处理过程包括：GEO卫星的信号经由所述天线模块接收后，依次经由短报文射频接收模块、短报文基带处理模块处理后传输至所述高动态载体的机载计算机；返向信号处理过程包括：从所述高动态载体的机载计算机接收遥测数据，依次经由短报文基带处理模块、短报文功放模块处理后，通过天线模块发送给GEO卫星。2.如权利要求1所述的通信终端，其特征在于：利用前向信号处理过程得到的频率多普勒和伪码多普勒对返向信号在发射前进行预补偿。3.如权利要求1所述的通信终端，其特征在于：从所述高动态载体的机载计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨红乔，何宏伦，孟娜，张薇，刘庸民，胡红，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11