目标射电源跟踪观测的数字接收装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于信号处理技术领域，具体涉及了一种目标射电源跟踪观测的数字接收装置、系统及方法，旨在解决现有技术无法实现综合孔径射电望远镜的数字接收系统对目标射电源的精确跟踪观测的问题。本发明专利技术包括：模数转换、多项滤波、快速傅立叶变换及相位补偿模块，对输入天线信号进行处理后输出目标射电源的频谱信号；还包括，标准时间获取模块获取标准时间戳；通信模块与上位机通讯；延时参数暂存模块存储待补偿延时参数；控制使能模块生成使能信号；延时模块进行延时；相位参数生成模块暂存待补偿延时参数并转换为相位补偿参数。本发明专利技术精确同步启动，待补偿参数实时更新与对齐，补偿随时间变化的延时差，实现对目标射电源准确与精确的跟踪观测。

Digital receiver, system and method of target radio source tracking observation

【技术实现步骤摘要】
目标射电源跟踪观测的数字接收装置、系统及方法
本专利技术属于信号处理
，具体涉及了一种目标射电源跟踪观测的数字接收装置、系统及方法。
技术介绍
在射电天文科学观测中，综合孔径射电望远镜由含有多个天线的阵列构成，具有高空间分辨率和高灵敏度的特点。天线阵中各个天线可以对准目标射电源进行跟踪观测。目标射电源可以是人造天体，例如卫星，也可以是自然天体，例如太阳。位于内蒙明安图的日像仪，用于对太阳进行跟踪观测，研究和预报太阳爆发活动。太阳活动引起的太阳风暴能对近地空间产生剧烈扰动，严重威胁空间安全和航天、通讯、导航、电力网、国防等一系列高技术系统的运行。因此，针对综合孔径射电望远镜，研制对太阳等目标射电源进行跟踪观测的数字接收系统具有极其重要意义。在对目标射电源进行跟踪观测过程中，天线阵需要对准目标射电源。由于地球的自转，不同时刻的目标射电源信号到两个天线间的延时差是不一样的。为了实现对目标射电源的精确跟踪观测，一方面要确定观测的初始位置，这就要求能够精确记录数字接收系统的启动时间并且获取相应时刻的补偿参数进行时延补偿；另一方面要保证跟踪精度，这就本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种目标射电源跟踪观测的数字接收装置，其特征在于，该数字接收装置包括模数转换模块、延时参数暂存模块、多项滤波模块、快速傅立叶变换模块、相位补偿模块、相位参数生成模块、标准时间获取模块、控制使能模块、通信模块、延时模块；/n所述模数转换模块用于获取目标射电源的实时天线信号，并基于所述控制使能模块发送的更新使能获取所述延时参数暂存模块中对应时刻的待补偿延时参数以及结合读使能、写使能对天线信号进行等于采样周期整数倍的延时补偿后发送至所述多项滤波模块；/n所述多项滤波模块用于对延时补偿后的天线信号进行多项滤波，并将滤波后的信号发送至所述快速傅立叶变换模块；/n所述快速傅立叶变换模块用于对滤波后的天...

【技术特征摘要】
1.一种目标射电源跟踪观测的数字接收装置，其特征在于，该数字接收装置包括模数转换模块、延时参数暂存模块、多项滤波模块、快速傅立叶变换模块、相位补偿模块、相位参数生成模块、标准时间获取模块、控制使能模块、通信模块、延时模块；
所述模数转换模块用于获取目标射电源的实时天线信号，并基于所述控制使能模块发送的更新使能获取所述延时参数暂存模块中对应时刻的待补偿延时参数以及结合读使能、写使能对天线信号进行等于采样周期整数倍的延时补偿后发送至所述多项滤波模块；
所述多项滤波模块用于对延时补偿后的天线信号进行多项滤波，并将滤波后的信号发送至所述快速傅立叶变换模块；
所述快速傅立叶变换模块用于对滤波后的天线信号进行快速傅立叶变换，并将变换后的频域信号发送至所述相位补偿模块；
所述相位补偿模块基于所述相位参数生成模块发送的相位补偿参数对变换后的频域信号进行小于采样周期的时延差导致的相位差异的补偿，并输出目标射电源跟踪观测的频谱信号；
所述标准时间获取模块用于获取标准时间服务器的时间戳并发送至所述控制使能模块；
所述通信模块用于上位机与所述延时参数暂存模块、控制使能模块、相位参数生成模块之间的通讯，将获取的上位机发送的控制指令发送至所述控制使能模块，将获取的上位机发送的当前待补偿参数发送至所述延时参数暂存模块、相位参数生成模块；
所述控制使能模块用于基于标准时间服务器的时间戳、上位机的控制指令生成读使能、写使能、更新使能，并发送至所述延时参数暂存模块、延时模块、模数转换模块；
所述延时参数暂存模块用于暂存一段连续观测时间内等于采样周期整数倍的待补偿延时参数；
所述延时模块用于进行读使能的设定时间的延时，并发送至所述相位参数生成模块；
所述相位参数生成模块用于暂存一段连续观测时间内小于采样周期的待补偿延时参数，并根据所述延时模块输出的读使能信号读取相应时刻的小于采样周期的待补偿延时参数，并转换为相位补偿参数。


2.根据权利要求1所述的目标射电源跟踪观测的数字接收装置，其特征在于，
所述标准时间获取模块与所述控制使能模块连接；
所述控制使能模块还分别与所述延时参数暂存模块、延时模块、模数转换模块、通信模块连接；
所述通信模块还分别与所述延时参数暂存模块、相位参数生成模块连接；
所述延时模块还与所述相位参数生成模块连接；
所述延时参数暂存模块还与所述模数转换模块连接；
所述模数转换模块、多项滤波模块、快速傅立叶变换模块、相位补偿模块顺次连接；
所述相位参数生成模块还与所述相位补偿模块连接。


3.根据权利要求1或2所述的目标射电源跟踪观测的数字接收装置，其特征在于，所述多项滤波模块，其窗函数为汉明窗。


4.一种目标射电源跟踪观测的数字接收系统，其特征在于，该数字接收系统包括上位机、标准时间服务器、一个或多个权利要求1-3任一项所述的目标射电源跟踪观测的数字接收装置；
所述上位机、目标射电源跟踪观测的数字接收装置的系统时间与所述标准时间服务器的标准时间保持同步；
所述上位机与所述目标射电源跟踪观测的数字接收装置通信连接，用于设置所述目标射电源跟踪观测的数字接收装置的同步启动时间以及根据系统时间实时计算观测中的目标射电源的待补偿延时，并将等于采样周期整数倍的待补偿延时参数实时更新到所述目标射电源跟踪观测的数字接收装置中的延时参数暂存模块中，将小于采样周期的待补偿延时参数实时更新到所述目标射电源跟踪观测的数字接收装置中的相位参数生成模块中。


5.一种目标射电源跟踪观测的数字接收方法，其特征在于，基于权利要求4所述的目标射电源跟踪观测的数字接收系统，该数字接收方法包括：
步骤S10，按照设定启动模式启动目标射电源跟踪观测的数字接收系统，数字接收装置开始工作；
步骤S20，数字接收装置中的模数转换模块根据更新使能从延时参数暂存模块实时获取对应时刻的待补偿延时参数，并结合写使能和读使能对采集到的原始天线信号进行实...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒琳，蒿杰，宋亚芳，赵良田，范秋香，冯卉，胡文庆，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，中国科学院自动化研究所广州人工智能与先进计算研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11