一种卫星载荷地面测试设备和方法技术

本申请公开了一种卫星载荷地面测试设备和方法，所述方法包括多个多用户模拟板卡根据所述配置产生多个第一射频信号；所述级联合路模块对所述多个第一射频信号进行级联合路得到至少一个射频输出信号；所述自校准参数采集模块采集所述至少一个射频输出信号中的任意一个射频信号的信号参数，并将所述信号参数反馈给所述上位机；所述上位机根据所述信号参数对所述任意一个射频信号进行误差分析，确定所述任意一个射频信号的校准误差；所述多个多用户模拟板卡接收所述校准误差以对相应的射频信号进行误差校准，并输出误差校准后的多个第二射频信号；所述级联合路模块对所述多个第二射频信号进行级联合路得到至少一个目标射频输出信号。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星载荷地面测试设备和方法
本专利技术涉及航天卫星的地面测试，尤其涉及一种卫星载荷地面测试设备和方法。
技术介绍
航天卫星的用途很广泛，有的装有照相设备，用对地面进行照相、侦察，调查资源，监测地球气候和污染等；有的装有天文观测设备，用来进行天文观测；有的装有通信转播设备，用来转播广播、电视、数据通讯、电话等通讯讯号；有的装有科学研究设备，可以用来进行科研及空间无重力条件下的特殊生产。随着航天事业的发展，商业航天卫星可以实现更平民化的应用中，如遥感、通讯、天际WiFi、导航等。现有技术中通过模拟数传设备，接收被测设备数据并实时存储，接收秒脉冲，可以实现触发信号的控制及检测，从而解决测试卫星的待检测载荷是否有效的问题。现有技术中卫星载荷的用户模拟，主要通过单用户或者少数个用户模拟信号。但随着市场对卫星载荷的容量要求越来越大，例如，将卫星应用于通信行业，利用卫星通讯手机进行通讯，需要卫星容量达到成百上千甚至更多，低数量级个信号的测试已经不能满足市场的需求，同时现有技术也不能满足对成百上千个信号进行配置的需求。
技术实现思路
本申请提供了一种卫星载荷地面测试设备和方法，可以模拟出成百上千的信号并对所述信号进行灵活配置，实现对大容量的卫星载荷进行地面测试。一方面，本申请提供了一种卫星载荷地面测试设备，所述设备用于对卫星荷载进行测试，包括：上位机、多个多用户模拟板卡、级联合路模块、自校准参数采集模块和时钟模块；所述上位机分别与多个多用户模拟板卡、所述时钟模块和所述自校准参数采集模块连接，所述上位机用于对所述多个多用户模拟板卡、所述时钟模块和所述级联合路模块进行参数配置，以及为不同帧结构提供对应的帧结构接口标准，所述多用户模拟板卡用于模拟产生多个射频信号；所述多个多用户模拟板卡和所述自校准参数采集模块均与所述时钟模块连接，所述时钟模块用于为所述多个多用户模拟板卡以及所述自校准参数采集模块提供参考时钟并进行时钟同步；所述级联合路模块包括至少两级依次连接的合路，所述至少两级依次连接的合路中包括一个尾级合路和至少一个非尾级合路，所述至少一个非尾级合路中包括至少两个合路器，相邻的两级合路中上一级合路的合路器数量大于下一级合路的合路器数量，所述级联合路模块用于对所述多个射频信号进行合路；所述多个多用户模拟板卡的输出端分别与所述至少一个非尾级合路中的首级合路的输入端连接；所述自校准参数采集模块的输入端与所述尾级合路的输出端连接，所述自校准参数采集模块用于采集合路后的射频信号的参数。具体的，所述多用户模拟板卡包括：基带模块、多个可配置射频芯片；所述基带模块分别与多个可配置射频芯片连接，所述可配置射频芯片用于按照配置将第一数字中频信号转换成射频信号；所述基带模块和所述可配置射频芯片在上位机上进行配置。具体的，所述基带模块包括：FPGA现场可编程逻辑门阵列芯片或者FPGA现场可编程逻辑门阵列芯片与ARM处理器芯片的组合，用于在上位机上对所述FPGA芯片或者所述FPGA现场可编程逻辑门阵列芯片与ARM处理器芯片的组合进行配置产生相应的第一数字中频信号。具体的，所述可配置射频芯片包括：数模转换单元和射频上变频单元，所述数模转换单元用于将所述第一数字中频信号转换成第一模拟中频信号，所述射频上变频单元用于将所述第一模拟中频信号转换成比所述第一模拟中频信号频率高的射频信号；所述数模转换单元和射频上变频单元连接。具体的，所述自校准参数采集模块包括：接收射频通道和射频检测模块；所述射频检测模块用于检测基带信号的幅度、频率、相位参数。具体的，所述射频检测模块包括：射频下变频单元、模数转换器和基带芯片，所述射频下变频单元用于将所述射频输出信号转换成比所述射频输出信号频率低的第二模拟中频信号，所述模数转换器用于将所述第二模拟中频信号转换成第二数字中频信号，所述基带芯片用于测量第二数字中频信号的幅度、频率和相位参数。具体的，所述上位机分别与多个多用户模拟板卡连接的方式包括：网线连接、光纤连接、控制器局域网络连接、异步总线连接或者同步总线连接。另一方面提供了一种卫星荷载地面测试方法，该方法应用于上述卫星载荷地面测试设备，所述方法包括：利用上位机对多个多用户模拟板卡进行配置；所述多个多用户模拟板卡根据所述配置产生多个第一射频信号，所述多个第一射频信号包括数量级至少为百个的射频信号；所述级联合路模块对所述数量级至少为百个的射频信号进行级联合路得到至少一个射频输出信号；所述自校准参数采集模块采集所述至少一个射频输出信号中的任意一个射频信号的信号参数，并将所述信号参数反馈给所述上位机；所述上位机根据所述信号参数对所述任意一个射频信号进行误差分析，确定所述任意一个射频信号的校准误差；所述上位机将所述校准误差传输至所述多个多用户模拟板卡；所述多个多用户模拟板卡根据所述校准误差对相应的射频信号进行误差校准；所述多个多用户模拟板卡输出误差校准后的多个第二射频信号；所述级联合路模块对所述多个第二射频信号进行级联合路得到至少一个目标射频输出信号。具体的，所述数量级至少为百个的射频信号通过级联合路模块进行合路得到至少一个射频输出信号包括：所述级联合路模块中的至少一个非尾级合路对所述多个第一射频信号分组进行合路得到尾级合路的多个第一输入信号；所述级联合路模块中的尾级合路对所述尾级合路的多个第一输入信号进行尾级合路得到至少一个射频输出信号，所述至少一个射频输出信号的个数等于卫星测试接口的个数。具体的，所述多个第二射频信号通过所述级联合路模块进行合路得到至少一个目标射频输出信号包括：所述级联合路模块中的至少一个非尾级合路对所述多个第二射频信号分组进行合路得到尾级合路的多个第二输入信号，所述多个第二射频信号个数等于所述数量级至少为百个的射频信号个数；所述级联合路模块中的尾级合路对所述尾级合路的多个第二输入信号进行至少一级合路得到至少一个目标射频输出信号，所述至少一个目标射频输出信号的个数等于卫星测试接口的个数。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它附图。图1为本申请实施例提供的一种应用场景的示意图；图2为本申请实施例提供的另一种应用场景的示意图；图3为本申请实施例提供的一种卫星载荷地面测试设备的示意图；图4为本申请实施例提供的一种级联合路模块的结构示意图；图5为本申请实施例提供的一种多用户模拟板卡的结构示意图；图6为本申请实施例提供的一种可配置射频芯片的结构示意图；图7为本申请实施例提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卫星载荷地面测试设备，其特征在于，所述设备用于对卫星荷载进行测试，包括：/n上位机、多个多用户模拟板卡、级联合路模块、自校准参数采集模块和时钟模块；/n所述上位机分别与多个多用户模拟板卡、所述时钟模块和所述自校准参数采集模块连接，所述上位机用于对所述多个多用户模拟板卡、所述时钟模块和所述级联合路模块进行参数配置，以及为不同帧结构提供对应的帧结构接口标准，所述多用户模拟板卡用于模拟产生多个射频信号；/n所述多个多用户模拟板卡和所述自校准参数采集模块均与所述时钟模块连接，所述时钟模块用于为所述多个多用户模拟板卡以及所述自校准参数采集模块提供参考时钟并进行时钟同步；/n所述级联合路模块包括至少两级依次连接的合路，所述至少两级依次连接的合路中包括一个尾级合路和至少一个非尾级合路，所述至少一个非尾级合路中包括至少两个合路器，相邻的两级合路中上一级合路的合路器数量大于下一级合路的合路器数量，所述级联合路模块用于对所述多个射频信号进行合路；/n所述多个多用户模拟板卡的输出端分别与所述至少一个非尾级合路中的首级合路的输入端连接；/n所述自校准参数采集模块的输入端与所述尾级合路的输出端连接，所述自校准参数采集模块用于采集合路后的射频信号的参数。/n...

【技术特征摘要】
1.一种卫星载荷地面测试设备，其特征在于，所述设备用于对卫星荷载进行测试，包括：
上位机、多个多用户模拟板卡、级联合路模块、自校准参数采集模块和时钟模块；
所述上位机分别与多个多用户模拟板卡、所述时钟模块和所述自校准参数采集模块连接，所述上位机用于对所述多个多用户模拟板卡、所述时钟模块和所述级联合路模块进行参数配置，以及为不同帧结构提供对应的帧结构接口标准，所述多用户模拟板卡用于模拟产生多个射频信号；
所述多个多用户模拟板卡和所述自校准参数采集模块均与所述时钟模块连接，所述时钟模块用于为所述多个多用户模拟板卡以及所述自校准参数采集模块提供参考时钟并进行时钟同步；
所述级联合路模块包括至少两级依次连接的合路，所述至少两级依次连接的合路中包括一个尾级合路和至少一个非尾级合路，所述至少一个非尾级合路中包括至少两个合路器，相邻的两级合路中上一级合路的合路器数量大于下一级合路的合路器数量，所述级联合路模块用于对所述多个射频信号进行合路；
所述多个多用户模拟板卡的输出端分别与所述至少一个非尾级合路中的首级合路的输入端连接；
所述自校准参数采集模块的输入端与所述尾级合路的输出端连接，所述自校准参数采集模块用于采集合路后的射频信号的参数。


2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多用户模拟板卡包括：
基带模块、多个可配置射频芯片；
所述基带模块分别与多个可配置射频芯片连接，所述可配置射频芯片用于按照配置将第一数字中频信号转换成射频信号；
所述基带模块和所述可配置射频芯片在上位机上进行配置。


3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述基带模块包括：
FPGA现场可编程逻辑门阵列芯片或者FPGA现场可编程逻辑门阵列芯片与ARM处理器芯片的组合，用于在上位机上对所述FPGA芯片或者所述FPGA现场可编程逻辑门阵列芯片与ARM处理器芯片的组合进行配置产生相应的第一数字中频信号。


4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述可配置射频芯片包括：
数模转换单元和射频上变频单元，所述数模转换单元用于将所述第一数字中频信号转换成第一模拟中频信号，所述射频上变频单元用于将所述第一模拟中频信号转换成比所述第一模拟中频信号频率高的射频信号；
所述数模转换单元和射频上变频单元连接。


5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述自校准参数采集模块包括：
接收射频通道和射频检测模块；
所述射频检测模块用于检测基带信号的幅度、频率、相位参数。


6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述射频检测模块包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲苏超，程艳超，康海峰，
申请(专利权)人：浙江时空道宇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33