一种具有校准收发通道的多通道收发时延实时监测系统及方法技术方案

一种具有校准收发通道的多通道收发时延实时监测系统及方法如下：测量校准发射通道和校准接收通道的闭环时延和，该闭环时延和减去校准发射通道绝对时延，得到校准接收通道绝对时延；测量反射面星间链路发射通道和相控阵星间链路发射通道与校准接收通道的闭环时延和，这些闭环时延和减去校准接收通道绝对时延，得到反射面星间链路发射通道和相控阵星间链路发射通道绝对时延；测量校准发射通道与反射面星间链路接收通道和相控阵星间链路接收通道的闭环时延和，减去校准发射通道绝对时延，得到反射面星间链路接收通道和相控阵星间链路接收通道绝对时延。本发明专利技术实现了多通道收发时延实时监测，且具有测量的收发通道绝对时延准确的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种具有校准收发通道的多通道收发时延实时监测系统及方法
本专利技术一种具有校准收发通道的多通道收发时延实时监测系统及方法，即一种多通道收发时延实时监测系统及方法，涉及扩频测量的
，特别涉及到一种用于扩频测量体制的多通道收发时延实时监测系统和监测方法。
技术介绍
我国北斗二代卫星导航系统二期工程将在一期工程的基础上扩充为覆盖全球的卫星导航系统。建立星间链路是提高全球系统运行控制能力、提高时空基准精度和提高星座自主运行能力的有效手段。星间链路提供卫星与卫星之间的无线传输通道，利用星间双向测量与数据交换，进行星座自主定轨与时间同步，自主维持星座坐标和时间基准，满足特殊时期导航星座自主导航和平时提高导航定位精度的需求，并且可以解决国内布站情况下全球系统运控问题。北斗二代二期导航试验卫星单颗卫星上有多条星间链路，包括3条收发异频全双工反射面星间链路及1条收发同频时分半双工相控阵星间链路，需要对这4条星间链路收发时延进行实时监测。传统的通道时延监测方法通常针对的是单个收发通道，设计了一个认为时延不变的发射通道或接收通道，通过切换微波开关与正常发射通道或正常接收通道构成闭环，测量闭环的时延和，从而得到发射通道绝对时延及接收通道绝对时延，由于微波开关存在多径信号泄漏，使测量的收发通道绝对时延不准确。而在北斗二代二期导航试验卫星单颗卫星上有4条星间链路，如果采用传统方法需要4套自闭环通道，设备复杂，同时监测的多个收发通道绝对时延都不准确。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题为：克服现有技术不足，提供一种具有校准收发通道的多通道收发时延实时监测方法，弥补了现有方法不能进行多通道收发时延实时监测及测量的收发通道绝对时延不准确的缺点。本专利技术的技术解决方案为：一种具有校准收发通道的多通道收发时延实时监测系统，包括：反射面星间链路设备、相控阵星间链路设备、校准收发通道、衰减器组、射频电缆；衰减器组包括：衰减器1、衰减器2、衰减器3、衰减器4、衰减器5、衰减器6、衰减器7、衰减器8；反射面星间链路设备，包括：反射面星间链路1设备、反射面星间链路2设备、反射面星间链路3设备；反射面星间链路1设备、反射面星间链路2设备和反射面星间链路3设备组成和功能都相同；反射面星间链路1设备，包括：发射基带1、接收基带1、发射通道1、接收通道1、双工组件1、耦合器1、反射面天线1；发射基带1按照星间射频信号通信协议产生星间测量与通信用的基带信号送给发射通道1；发射通道1从发射基带1接收基带信号，对基带信号进行射频调制、功率放大后得到发射射频信号送到双工组件1；双工组件1从发射通道1接收发射射频信号，对该发射射频信号进行滤波后得到滤波后的发射射频信号，送到耦合器1；耦合器1从双工组件1接收滤波后的发射射频信号，一路直接送到反射面天线1，另一路作为反射面星间链路1设备的发射射频信号，并根据耦合比耦合输出到衰减器1，经衰减器1衰减后送至衰减器5，耦合器1同时接收从反射面天线1接收到的接收射频信号，同时也根据耦合比接收从衰减器1送来的校准发射信号，将接收到的接收射频信号和校准发射信号送到双工组件1；双工组件1从耦合器1接收到接收射频信号和校准发射信号，对它们进行滤波后得到滤波后的接收射频信号和校准发射信号，送到接收通道1；接收通道1从双工组件1接收滤波后的接收射频信号和校准发射信号，对它们进行放大、滤波、下变频后得到中频信号，送到接收基带1；接收基带1从接收通道1接收中频信号，对该中频信号进行AD采样、解扩解调、伪距测量得到星间距离和星间通信数据，同时也得到校准发射通道到反射面星间链路1设备的接收通道闭环时延和测量数据；反射面天线1接收耦合器1送来的发射射频信号，将发射射频信号转换为电磁波发射到空间中，同时接收空间中的电磁波，将电磁波转换为接收射频信号送到耦合器1。反射面星间链路2设备的发射射频信号输出到衰减器2，经衰减器2衰减后送至衰减器6；反射面星间链路3设备的发射射频信号输出到衰减器3，经衰减器3衰减后送至衰减器7；相控阵星间链路设备，包括：发射基带4、接收基带4、发射通道4、接收通道4、功分器、耦合器4、环形器、相控阵天线；发射基带4按照星间射频信号通信协议产生星间测量与通信用的基带信号送给发射通道4；发射通道4从发射基带4接收基带信号，对基带信号进行射频调制、功率放大后得到发射射频信号送到功分器；功分器从发射通道4接收发射射频信号，对发射射频信号进行分路后得到两路发射射频信号，其中一路送到环形器，另一路送到相控阵天线；环形器从功分器接收分路后的发射射频信号，将该发射射频信号作为相控阵星间链路设备的发射射频信号输出到衰减器4，经过衰减器4衰减输出至衰减器8，环形器同时接收从衰减器4送来的校准发射射频信号，将该校准发射射频信号送到耦合器4；耦合器4接收从相控阵天线接收到的接收射频信号，同时也根据耦合比接收从环形器送来的校准发射信号，将接收到的接收射频信号和校准发射信号送到接收通道4；接收通道4从耦合器4接收到接收射频信号和校准发射信号，对它们进行放大、滤波、下变频后得到中频信号，送到接收基带4；接收基带4从接收通道4接收中频信号，对该中频信号进行AD采样、解扩解调、伪距测量得到星间距离和星间通信数据，同时也得到校准闭环测量数据；相控阵天线接收功分器送来的发射射频信号，将发射射频信号放大后转换为电磁波发射到空间中，同时接收空间中的电磁波，将电磁波转换为接收射频信号放大后送到耦合器4。校准收发通道，包括：校准发射通道、校准接收通道、三通器、分路合路器；其中校准发射通道包括：校准发射基带、发射本振、可变衰减器、BPSK调制器，校准接收通道包括：校准接收基带、接收本振、混频器、滤波器、放大器；校准发射基带产生校准基带信号送给BPSK调制器；发射本振根据校准发射频率控制信号产生相应频率的发射本振信号，送到可变衰减器；可变衰减器接收发射本振送来的发射本振信号，根据外部的衰减量控制信号调节可变衰减器的衰减值，得到功率调整后的发射本振信号，并将该发射本振信号送到BPSK调制器；BPSK调制器从校准发射基带接收校准基带信号、从可变衰减器接收发射本振信号，进行BPSK调制，产生校准发射射频信号，将校准发射射频信号送到三通器；三通器从BPSK调制器接收校准发射射频信号，将校准发射射频信号分别送到混频器和分路合路器，同时也从分路合路器接收星间链路发射射频信号，并将星间链路发射射频信号送到混频器；分路合路器从三通器接收校准发射射频信号，对校准发射射频信号进行分路后送到衰减器5、衰减器6、衰减器7、衰减器8，同时衰减器5接收经过衰减器1衰减的反射面星间链路1的发射射频信号经衰减器5衰减后送至分路合路器、从衰减器6接收反射面星间链路2设备的发射射频信号经衰减器6衰减后送至分路合路器、从衰减器7接收经过衰减器4衰减的反射面星间链路3设备的发射射频信号经衰减器7衰减后送至分路合路器、从衰减器8接收相控阵星间链路设备的发射射频信号经衰减器8衰减后送至分路合路器，分路合路器衰减器5到衰减器8衰减后的4个星间链路发射射频信号合路后送到三通器；接收本振根据外部的校准接收频率控制信号产生相应频率的接收本振信号，送到混频器；混频器从三通器接收校准发射射频信号和星间链路发射射频信号、从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有校准收发通道的多通道收发时延实时监测系统，其特征在于：包括：反射面星间链路设备、相控阵星间链路设备、校准收发通道、衰减器组、射频电缆；衰减器组包括：衰减器1、衰减器2、衰减器3、衰减器4、衰减器5、衰减器6、衰减器7、衰减器8；反射面星间链路设备，包括：反射面星间链路1设备、反射面星间链路2设备、反射面星间链路3设备；反射面星间链路1设备、反射面星间链路2设备和反射面星间链路3设备组成和功能都相同；反射面星间链路1设备，包括：发射基带1、接收基带1、发射通道1、接收通道1、双工组件1、耦合器1、反射面天线1；发射基带1按照星间射频信号通信协议产生星间测量与通信用的基带信号送给发射通道1；发射通道1从发射基带1接收基带信号，对基带信号进行射频调制、功率放大后得到发射射频信号送到双工组件1；双工组件1从发射通道1接收发射射频信号，对该发射射频信号进行滤波后得到滤波后的发射射频信号，送到耦合器1；耦合器1从双工组件1接收滤波后的发射射频信号，一路直接送到反射面天线1，另一路作为反射面星间链路1设备的发射射频信号，并根据耦合比耦合输出到衰减器1，经衰减器1衰减后送至衰减器5，耦合器1同时接收从反射面天线1接收到的接收射频信号，同时也根据耦合比接收从衰减器1送来的校准发射信号，将接收到的接收射频信号和校准发射信号送到双工组件1；双工组件1从耦合器1接收到接收射频信号和校准发射信号，对它们进行滤波后得到滤波后的接收射频信号和校准发射信号，送到接收通道1；接收通道1从双工组件1接收滤波后的接收射频信号和校准发射信号，对它们进行放大、滤波、下变频后得到中频信号，送到接收基带1；接收基带1从接收通道1接收中频信号，对该中频信号进行AD采样、解扩解调、伪距测量得到星间距离和星间通信数据，同时也得到校准发射通道到反射面星间链路1设备的接收通道闭环时延和测量数据；反射面天线1接收耦合器1送来的发射射频信号，将发射射频信号转换为电磁波发射到空间中，同时接收空间中的电磁波，将电磁波转换为接收射频信号送到耦合器1；反射面星间链路2设备的发射射频信号输出到衰减器2，经衰减器2衰减后送至衰减器6；反射面星间链路3设备的发射射频信号输出到衰减器3，经衰减器3衰减后送至衰减器7；相控阵星间链路设备，包括：发射基带4、接收基带4、发射通道4、接收通道4、功分器、耦合器4、环形器、相控阵天线；发射基带4按照星间射频信号通信协议产生星间测量与通信用的基带信号送给发射通道4；发射通道4从发射基带4接收基带信号，对基带信号进行射频调制、功率放大后得到发射射频信号送到功分器；功分器从发射通道4接收发射射频信号，对发射射频信号进行分路后得到两路发射射频信号，其中一路送到环形器，另一路送到相控阵天线；环形器从功分器接收分路后的发射射频信号，将该发射射频信号作为相控阵星间链路设备的发射射频信号输出到衰减器4，经过衰减器4衰减输出至衰减器8，环形器同时接收从衰减器4送来的校准发射射频信号，将该校准发射射频信号送到耦合器4；耦合器4接收从相控阵天线接收到的接收射频信号，同时也根据耦合比接收从环形器送来的校准发射信号，将接收到的接收射频信号和校准发射信号送到接收通道4；接收通道4从耦合器4接收到接收射频信号和校准发射信号，对它们进行放大、滤波、下变频后得到中频信号，送到接收基带4；接收基带4从接收通道4接收中频信号，对该中频信号进行AD采样、解扩解调、伪距测量得到星间距离和星间通信数据，同时也得到校准闭环测量数据；相控阵天线接收功分器送来的发射射频信号，将发射射频信号放大后转换为电磁波发射到空间中，同时接收空间中的电磁波，将电磁波转换为接收射频信号放大后送到耦合器4；校准收发通道，包括：校准发射通道、校准接收通道、三通器、分路合路器；其中校准发射通道包括：校准发射基带、发射本振、可变衰减器、BPSK调制器，校准接收通道包括：校准接收基带、接收本振、混频器、滤波器、放大器；校准发射基带产生校准基带信号送给BPSK调制器；发射本振根据校准发射频率控制信号产生相应频率的发射本振信号，送到可变衰减器；可变衰减器接收发射本振送来的发射本振信号，根据外部的衰减量控制信号调节可变衰减器的衰减值，得到功率调整后的发射本振信号，并将该发射本振信号送到BPSK调制器；BPSK调制器从校准发射基带接收校准基带信号、从可变衰减器接收发射本振信号，进行BPSK调制，产生校准发射射频信号，将校准发射射频信号送到三通器；三通器从BPSK调制器接收校准发射射频信号，将校准发射射频信号分别送到混频器和分路合路器，同时也从分路合路器接收星间链路发射射频信号，并将星间链路发射射频信号送到混频器；分路合路器从三通器接收校准发射射频信号，对校准发射射频信号进行分路后送到衰减器5、衰减器6、衰减器7、衰减器8，同时衰减器5...

【技术特征摘要】
1.一种具有校准收发通道的多通道收发时延实时监测系统，其特征在于：包括：反射面星间链路设备、相控阵星间链路设备、校准收发通道、衰减器组、射频电缆；衰减器组包括：衰减器1、衰减器2、衰减器3、衰减器4、衰减器5、衰减器6、衰减器7、衰减器8；反射面星间链路设备，包括：反射面星间链路1设备、反射面星间链路2设备、反射面星间链路3设备；反射面星间链路1设备、反射面星间链路2设备和反射面星间链路3设备组成和功能都相同；反射面星间链路1设备，包括：发射基带1、接收基带1、发射通道1、接收通道1、双工组件1、耦合器1、反射面天线1；发射基带1按照星间射频信号通信协议产生星间测量与通信用的基带信号送给发射通道1；发射通道1从发射基带1接收基带信号，对基带信号进行射频调制、功率放大后得到发射射频信号送到双工组件1；双工组件1从发射通道1接收发射射频信号，对该发射射频信号进行滤波后得到滤波后的发射射频信号，送到耦合器1；耦合器1从双工组件1接收滤波后的发射射频信号，一路直接送到反射面天线1，另一路作为反射面星间链路1设备的发射射频信号，并根据耦合比耦合输出到衰减器1，经衰减器1衰减后送至衰减器5，耦合器1同时接收从反射面天线1接收到的接收射频信号，同时也根据耦合比接收从衰减器1送来的校准发射信号，将接收到的接收射频信号和校准发射信号送到双工组件1；双工组件1从耦合器1接收到接收射频信号和校准发射信号，对它们进行滤波后得到滤波后的接收射频信号和校准发射信号，送到接收通道1；接收通道1从双工组件1接收滤波后的接收射频信号和校准发射信号，对它们进行放大、滤波、下变频后得到中频信号，送到接收基带1；接收基带1从接收通道1接收中频信号，对该中频信号进行AD采样、解扩解调、伪距测量得到星间距离和星间通信数据，同时也得到校准发射通道到反射面星间链路1设备的接收通道闭环时延和测量数据；反射面天线1接收耦合器1送来的发射射频信号，将发射射频信号转换为电磁波发射到空间中，同时接收空间中的电磁波，将电磁波转换为接收射频信号送到耦合器1；反射面星间链路2设备的发射射频信号输出到衰减器2，经衰减器2衰减后送至衰减器6；反射面星间链路3设备的发射射频信号输出到衰减器3，经衰减器3衰减后送至衰减器7；相控阵星间链路设备，包括：发射基带4、接收基带4、发射通道4、接收通道4、功分器、耦合器4、环形器、相控阵天线；发射基带4按照星间射频信号通信协议产生星间测量与通信用的基带信号送给发射通道4；发射通道4从发射基带4接收基带信号，对基带信号进行射频调制、功率放大后得到发射射频信号送到功分器；功分器从发射通道4接收发射射频信号，对发射射频信号进行分路后得到两路发射射频信号，其中一路送到环形器，另一路送到相控阵天线；环形器从功分器接收分路后的发射射频信号，将该发射射频信号作为相控阵星间链路设备的发射射频信号输出到衰减器4，经过衰减器4衰减输出至衰减器8，环形器同时接收从衰减器4送来的校准发射射频信号，将该校准发射射频信号送到耦合器4；耦合器4接收从相控阵天线接收到的接收射频信号，同时也根据耦合比接收从环形器送来的校准发射信号，将接收到的接收射频信号和校准发射信号送到接收通道4；接收通道4从耦合器4接收到接收射频信号和校准发射信号，对它们进行放大、滤波、下变频后得到中频信号，送到接收基带4；接收基带4从接收通道4接收中频信号，对该中频信号进行AD采样、解扩解调、伪距测量得到星间距离和星间通信数据，同时也得到校准闭环测量数据；相控阵天线接收功分器送来的发射射频信号，将发射射频信号放大后转换为电磁波发射到空间中，同时接收空间中的电磁波，将电磁波转换为接收射频信号放大后送到耦合器4；校准收发通道，包括：校准发射通道、校准接收通道、三通器、分路合路器；其中校准发射通道包括：校准发射基带、发射本振、可变衰减器、BPSK调制器，校准接收通道包括：校准接收基带、接收本振、混频器、滤波器、放大器；校准发射基带产生校准基带信号送给BPSK调制器；发射本振根据校准发射频率控制信号产生相应频率的发射本振信号，送到可变衰减器；可变衰减器接收发射本振送来的发射本振信号，根据外部的衰减量控制信号调节可变衰减器的衰减值，得到功率调整后的发射本振信号，并将该发射本振信号送到BPSK调制器；BPSK调制器从校准发射基带接收校准基带信号、从可变衰减器接收发射本振信号，进行BPSK调制，产生校准发射射频信号，将校准发射射频信号送到三通器；三通器从BPSK调制器接收校准发射射频信号，将校准发射射频信号分别送到混频器和分路合路器，同时也从分路合路器接收星间链路发射射频信号，并将星间链路发射射频信号送到混频器；分路合路器从三通器接收校准发射射频信号，对校准发射射频信号进行分路后送到衰减器5、衰减器6、衰减器7、衰减器8，同时衰减器5接收经过衰减器1衰减的反射面星间链路1的发射射频信号经衰减器5衰减后送至分路合路器、从衰减器6接收反射面星间链路2设备的发射射频信号经衰减器6衰减后送至分路合路器、从衰减器7接收经过衰减器4衰减的反射面星间链路3设备的发射射频信号经衰减器7衰减后送至分路合路器、从衰减器8接收相控阵星间链路设备的发射射频信号经衰减器8衰减后送至分路合路器，分路合路器衰减器5到衰减器8衰减后的4个星间链路发射射频信号合路后送到三通器；接收本振根据外部的校准接收频率控制信号产生相应频率的接收本振信号，送到混频器；混频器从三通器接收校准发射射频信号和星间链路发射射频信号、从接收本振接收接收本振信号，用接收本振信号对校准发射射频信号和星间链路发射射频信号进行混频，得到和频信号和差频信号，将和频信号和差频信号送到滤波器；滤波器从混频器接收和频信号和差频信号，进行低通滤波，保留差频信号，该差频信号就是中频信号，将该中频信号送到放大器；放大器从滤波器接收中频信号，进行放大后得到放大后的中频信号，将放大后的中频信号送到校准接收基带；校准接收基带从放大器接收放大后的中频信号，对该中频信号进行AD采样、解扩解调、伪距测量得到校准闭环测量数据。2.根据权利要求1所述的一种具有校准收发通道的多通道收发时延实时监测系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙艳松，赵雯雯，邢炜，朱向鹏，刘涛，徐连军，韩星远，郁彦利，胡涛，郝博，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61