一种移动转发站与地面站间射频转发接收方法技术

本发明专利技术涉及一种移动转发站与地面站间射频转发接收方法，属于射频转发接收技术领域。该方法包括：移动转发站启动转发时，通过基准源将射频基准信号发送给地面站；地面站的处理模块根据前端放大器的各增益档位及地面站的接收链路总增益得出接收到的射频基准信号的电平值；地面站的处理模块将接收到的射频基准信号的所述电平值与预先得到的前端放大器各增益档位下的接收动态范围逐一比较，并根据预定准则自动选定适配的增益档位；基于地面站自动选定适配的所述增益档位，移动转发站与地面站间进行射频转发接收工作。本发明专利技术解决了目前转发站发出的宽带信号到达地面站的信号电平范围与地面站接收动态范围匹配不好的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种移动转发站与地面站间射频转发接收方法
本专利技术涉及射频转发接收
，尤其涉及一种移动转发站与地面站间射频转发接收方法。
技术介绍
当前，在某些特殊地形区域执行频谱监测任务，例如高楼林立的城市，山峦叠嶂的高原，通常会用到移动式的转发站。转发站一般基于无人机或系留气球等平台，这使得转发站具备升空优势，可以占据有利的位置，能接收到地面设备无法接收到的信号，然后转发至地面站供后续处理。对于较大型的平台，因其载荷能力强，对信号的接收处理可以直接在平台完成，然后将处理结果数据传回地面站。但很多应用场合下，例如一些规模较小的机动式频谱监测系统，采用的空中平台载荷能力不强，通常是将接收到的射频信号变频到高频段再经放大后传回地面站，由地面站接收后进行后续处理。这样的模式即为转发式接收，它的整个接收链路的接收动态范围不仅仅取决于空中接收设备的动态范围，还取决于地面站接收动态范围与转发信号到达地面站电平范围的匹配度。空基转发站转发的信号到达地面站的电平范围受两个方面因素影响比较大：一是传播距离，尤其是中近场距离不是很远的时候；二是受地形影响，如传播方向有遮挡，衰减将大大增加。虽然地面站接收前端设计自动增益控制(AGC)可一定程度上改善接收性能，但AGC主要适用窄带接收，在宽带情况下对接收性能的改善情况不佳，转发站发出的宽带信号到达地面站的信号电平范围与地面站接收动态范围匹配不好。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种移动转发站与地面站间射频转发接收方法，以解决目前转发站发出的宽带信号到达地面站的信号电平范围与地面站接收动态范围匹配不好的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种移动转发站与地面站间射频转发接收方法，包括以下步骤：移动转发站启动转发时，通过基准源将射频基准信号发送给地面站；地面站的处理模块根据前端放大器的各增益档位及地面站的接收链路总增益得出接收到的射频基准信号的电平值；地面站的处理模块将接收到的射频基准信号的所述电平值与预先得到的前端放大器各增益档位下的接收动态范围逐一比较，并根据预定准则自动选定适配的增益档位；基于地面站自动选定适配的所述增益档位，移动转发站与地面站间进行射频转发接收工作。进一步地，所述通过基准源将射频基准信号发送给地面站包括：移动转发站通过基准源在变频前的接收频段内选取与转发的射频信号相近或相同幅度的射频基准信号，经开关选通后变频并功率放大传送给地面站；或者，移动转发站通过基准源在变频后的转发频段内选取与转发的射频信号相近或相同幅度的射频基准信号，经开关选通后功率放大传送给地面站。进一步地，所述开关为二选一的选通开关，用于切换所述射频基准信号和移动转发站转发的射频信号。进一步地，所述接收到的射频基准信号的电平值的计算过程如下：地面站的处理模块根据前端放大器的各增益档位及接收链路的总增益计算出各次接收到的基准信号幅度值A1～An，对应增益值Z1～Zn；将所述增益值与幅度值组合成一个数组M，各组员M1(Z1,A1)～Mn(Zn,An)分别构成以增益值为横坐标，幅度值为纵坐标的点，采用分选算法先按纵坐标从大到小选取不少于4个点，求出它们纵坐标的平均值记为As，然后找出纵坐标与As差值较小的3个点，最后将这3个点的纵坐标求平均得到地面站接收到的射频基准信号幅度值A。进一步地，所述前端放大器各增益档位下的接收动态范围由预先仿真并结合实际测试得出，每个增益档位下接收动态的上限值记为P1～Pn。进一步地，地面站的处理模块将接收到的射频基准信号的电平值A分别与所述各增益档位下接收动态的上限值P1～Pn进行匹配，根据预定准则选取最优接受动态的上限值P,并自动选定所述最优接收动态的上限值相应的最适配的增益档位。进一步地，所述根据预定准则选取最优接受动态的上限值P包括：所述最优接受动态的上限值P大于所述接收到的射频基准信号的电平值A，且P与A之间预留的余量由接收链路性能决定。进一步地，所述移动转发站包括定点移动转发站和\或持续移动转发站；所述移动转发站与地面站间进行射频转发接收工作时，所述地面站根据移动转发站的点位变动或持续移动间隔时间进行增益档位调整。进一步地，所述增益档位调整具体包括：所述定点移动转发站每到达一个固定点位，地面站的显控模块通过手动模式重新调整一次增益档位；所述持续移动转发站在持续移动过程中每间隔一定时间，地面站的显控模块通过自动模式重新调整一次增益档位；其中，间隔时间的设置根据所述持续移动转发站与地面站的相对位置、相对距离以及所述持续移动转发站的移动速度进行调整。进一步地，所述移动转发站内置的基准源进行小型化设计，包括：晶振和信号调理；或者，模拟锁相环和信号调理；或者，数字频率合成器DDS和信号调理；或者，高速控制电路、存储器、数模转换器DAC和信号调理；所述地面站包括前端放大器、处理模块和显控模块；其中，所述显控模块对所述增益档位的调整包括手动和自动模式。本专利技术技术方案的方法简单易行，与目前仅依靠地面站接收前端AGC自适应相比，具有以下优势：1)该方法解决了AGC模式下对宽带信号接收性能改善不佳的问题；2)该方法实现过程简单，硬件资源改动不大，依靠软件功能扩展，即可实现对宽带转发接收的性能改善。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术实施例的一种移动转发站与地面站间射频转发接收方法流程图；图2为本专利技术实施例的接收频段范围内适当幅值的射频基准信号的设计图；图3为本专利技术实施例的转发频段范围内适当幅值的射频基准信号的设计图；图4为本专利技术实施例的移动转发站与地面站间宽带信号转发接收的增益自适应流程图。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。本专利技术的技术构思：针对采用宽带转发式接收时，移动转发站发出的宽带信号到达地面站的信号电平范围与地面站接收动态范围匹配不好，从而影响接收动态的情况，通过在移动转发站环节主动加入基准源信号，由地面站接收后自适应调节前端放大器的低噪放增益的方法，使得转发信号到达地面站的信号电平与地面站接收动态范围尽量适配，最终达到改善接收动态以优化射频信号转发接收的效果。本专利技术的一个具体实施例，如图1所示，公开了一种移动转发站与地面站间射频转发接收方法，包括以下步骤：S1，移动转发站启动转发时，通过基准源将射频基准信号发送给地面站；S2，地面站的处理模块根据前端放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动转发站与地面站间射频转发接收方法，其特征在于，包括以下步骤：/n移动转发站启动转发时，通过基准源将射频基准信号发送给地面站；/n地面站的处理模块根据前端放大器的各增益档位及地面站的接收链路总增益得出接收到的射频基准信号的电平值；/n地面站的处理模块将接收到的射频基准信号的所述电平值与预先得到的前端放大器各增益档位下的接收动态范围逐一比较，并根据预定准则自动选定适配的增益档位；/n基于地面站自动选定适配的所述增益档位，移动转发站与地面站间进行射频转发接收工作。/n

【技术特征摘要】
1.一种移动转发站与地面站间射频转发接收方法，其特征在于，包括以下步骤：
移动转发站启动转发时，通过基准源将射频基准信号发送给地面站；
地面站的处理模块根据前端放大器的各增益档位及地面站的接收链路总增益得出接收到的射频基准信号的电平值；
地面站的处理模块将接收到的射频基准信号的所述电平值与预先得到的前端放大器各增益档位下的接收动态范围逐一比较，并根据预定准则自动选定适配的增益档位；
基于地面站自动选定适配的所述增益档位，移动转发站与地面站间进行射频转发接收工作。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过基准源将射频基准信号发送给地面站包括：
移动转发站通过基准源在变频前的接收频段选取与转发的射频信号相近或相同幅度的射频基准信号，经开关选通后变频并功率放大传送给地面站；或者，
移动转发站通过基准源在变频后的转发频段选取与转发的射频信号相近或相同幅度的射频基准信号，经开关选通后功率放大传送给地面站。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述开关为二选一的选通开关，用于切换所述射频基准信号和移动转发站转发的射频信号。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收到的射频基准信号的电平值的计算过程如下：
地面站的处理模块根据前端放大器的各增益档位及接收链路的总增益计算出各次接收到的基准信号幅度值A1～An，对应增益值Z1～Zn；
将所述增益值与幅度值组合成一个数组M，各组员M1(Z1,A1)～Mn(Zn,An)分别构成以增益值为横坐标和幅度值为纵坐标的点，采用分选算法先按纵坐标从大到小选取不少于4个点，求出它们纵坐标的平均值记为As，然后找出纵坐标与As差值较小的3个点，最后将这3个点的纵坐标求平均得到地面站接收到的射频基准信号幅度值A。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智渊，杨卓，肖乃稼，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十六研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33