一种针对空间高精度微波时频传递系统的地面检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种针对空间高精度微波时频传递系统的地面检测系统，包括：光生频率源以200MHz光梳为参考，产生收发变频通道所需的发射本振和接收本振，产生收发处理机所需的采样时钟；收发变频通道的下变频将接收到的发射本振和接收本振分别与对应的本振信号进行混频、滤波和放大后传送给收发处理机，由收发处理机分别进行精密载波测距和信息解析，实现和空间高精度微波时频传递系统的对接测试；收发处理机基于接收到的采样时钟产生模拟发射的中频信号，并发送至收发变频通道；收发变频通道的上变频将接收到的中频信号与对应的本振信号进行混频、滤波和放大处理后发射。该系统适用于空间高精度微波链路载荷有线测试、无线测试等测试和试验。测试等测试和试验。测试等测试和试验。

【技术实现步骤摘要】
一种针对空间高精度微波时频传递系统的地面检测系统


[0001]本专利技术属于空间高精度微波时频
，特别是一种针对空间高精度微波时频传递系统的地面检测系统。

技术介绍

[0002]载人航天工程是当今世界高新技术发展水平的集中展示，是衡量一个国家综合国力的重要标志。我国已经完成空间站建造并开始运营，在轨运行期间，众多空间科学实验将在空间站上进行，空间高精度微波时频传递系统是空间站中的重要载荷之一，由于载荷在轨维修困难且更换设备费用昂贵，为了使载荷能够顺利在轨运行，进行充分的地面测试验证成为了确保载荷的在轨功能、性能的必要手段。因此，设计一套地面检测系统，使其用于空间高精度微波时频传递系统研制的地面检测、测试、演示验证，测试评估空间微波时频传递系统接口的匹配性、功能实现的正确性以及性能指标的符合性，适用于空间高精度微波链路系统有线测试、无线测试等测试和在轨试验，是非常必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种至少解决上述部分技术问题的一种针对空间高精度微波时频传递系统的地面检测系统，该系统可用于测试评估空间高精度微波时频传递系统接口的匹配性、功能实现的正确性以及性能指标的符合性，适用于空间高精度微波链路载荷有线测试、无线测试等测试和试验。
[0004]本专利技术实施例提供了一种针对空间高精度微波时频传递系统的地面检测系统，包括：200MHz光梳、光生频率源、收发变频通道和收发处理机；
[0005]所述光生频率源以所述200MHz光梳为参考，产生所述收发变频通道所需的发射本振和接收本振，以及产生所述收发处理机所需的采样时钟；
[0006]所述收发变频通道的下变频将接收到的发射本振和接收本振分别与对应的本振信号进行混频、滤波和放大处理后传送给所述收发处理机，由所述收发处理机分别进行精密载波测距和信息解析，实现和空间高精度微波时频传递系统的对接测试；
[0007]所述收发处理机基于接收到的采样时钟产生模拟发射的中频信号，并发送至所述收发变频通道；
[0008]所述收发变频通道的上变频将接收到的所述中频信号与对应的本振信号进行混频、滤波和放大处理后发射。
[0009]进一步地，所述收发处理机包括中频信号生成单元、中频信号接收单元和中频对消处理单元；
[0010]所述中频信号生成单元包括两个通道，每个通道均用于接收控制计算机传来的时延、相位、多普勒参数、功率等参数和电文，并将接收到的数据经过信道编码后进行直接序列扩频、BPSK调制、正交上变频，然后由DAC转换为模拟中频输出，送去上变频通道；
[0011]所述中频信号接收单元包括三个通道，其中第一通道用作用户的数字对消通道；
第二通道和第三通道均用于将第一通道中的中频信号通过ADC转换为数字信号，进入捕获处理模块进行捕获、跟踪、位同步、帧同步和解码处理得到通信电文和观测量，然后通过以太网将信电文和观测量上传至控制计算机；
[0012]所述中频对消处理单元将对消中频信号通过ADC转换为数字信号，进入FPGA进行数字干扰对消处理，并将对消结果送入所述中频信号接收单元中。
[0013]进一步地，所述控制计算机包括人机交互界面和数据存储空间；
[0014]所述人机交互界面，用于模拟空间高精度微波时频传递系统的工作流程和工况，以及对空间高精度微波时频传递系统的不同工作模式进行测试；
[0015]所述数据存储空间，用于为地面检测系统和被测设备提供1553B接口。
[0016]进一步地，地面检测系统还包括微波频率源和时频设备；
[0017]所述微波频率源以所述时频设备为参考，产生所述收发变频通道所需的发射本振和接收本振，以及产生所述收发处理机所需的采样时钟。
[0018]进一步地，所述微波频率源还用于产生空间高精度微波时频传递系统所需的本振及采样时钟。
[0019]进一步地，所述时频设备包括铷钟、锁相晶体振荡器、PPS模块、BDC模块和频率分配放大电路；
[0020]所述铷钟用于产生10MHz频标；
[0021]所述10MHz频标通过所述锁相晶体振荡器后产生100MHz参靠信号，为所述微波频率源提供参考；
[0022]所述PPS模块和BDC模块以所述10MHz为参考，通过FPGA产生1PPS和BDC，并通过电平转换芯片提供LVDS电平的1PPS信号；所述PPS模块和BDC模块的输出支持外部1PPS单次同步，1PPS与10MHz、BDC三者之间的相位关系每次开机时均保持一致。
[0023]进一步地，地面检测系统还包括直流电源；所述直流电源用于给空间高精度微波时频传递系统和地面检测系统提供100V直流电。
[0024]进一步地，地面检测系统还包括网络交换机；所述网络交换机用于提供地面检测系统内、外设备间LAN接口数据交换。
[0025]进一步地，地面检测系统还包括液冷设备；所述液冷设备为所述收发变频通道进行温度控制，以及为空间高精度微波时频传递系统进行温度控制。
[0026]进一步地，地面检测系统还包括笔记本电脑；所述笔记本电脑用于远程控制所述控制计算机对地面检测系统进行控制和数据显示，以及对相关数据进行查询和分析。
[0027]与现有技术相比，本专利技术记载的种针对空间高精度微波时频传递系统的地面检测系统，具有如下有益效果：该系统可用于测试评估空间高精度微波时频传递系统接口的匹配性、功能实现的正确性以及性能指标的符合性，适用于空间高精度微波链路载荷有线测试、无线测试等测试和试验。
[0028]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地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。
[0029]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0030]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0031]图1为本专利技术实施例提供的一种针对空间高精度微波时频传递系统的地面检测系统框架示意图。
[0032]图2为本专利技术实施例提供的光生频率源组成框架示意图。
[0033]图3为本专利技术实施例提供的收发变频通道组成框架示意图。
[0034]图4为本专利技术实施例提供的收发处理机组成框架示意图。
[0035]图5为本专利技术实施例提供的时频设备组成框架示意图。
[0036]图6为本专利技术实施例提供的微波频率源组成框架示意图。
[0037]图7为本专利技术实施例提供的地面检测系统工作原理框架示意图。
具体实施方式
[0038]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对空间高精度微波时频传递系统的地面检测系统，其特征在于，包括：200MHz光梳、光生频率源、收发变频通道和收发处理机；所述光生频率源以所述200MHz光梳为参考，产生所述收发变频通道所需的发射本振和接收本振，以及产生所述收发处理机所需的采样时钟；所述收发变频通道的下变频将接收到的发射本振和接收本振分别与对应的本振信号进行混频、滤波和放大处理后传送给所述收发处理机，由所述收发处理机分别进行精密载波测距和信息解析，实现和空间高精度微波时频传递系统的对接测试；所述收发处理机基于接收到的采样时钟产生模拟发射的中频信号，并发送至所述收发变频通道；所述收发变频通道的上变频将接收到的所述中频信号与对应的本振信号进行混频、滤波和放大处理后发射。2.如权利要求1所述的一种针对空间高精度微波时频传递系统的地面检测系统，其特征在于，所述收发处理机包括中频信号生成单元、中频信号接收单元和中频对消处理单元；所述中频信号生成单元包括两个通道，每个通道均用于接收控制计算机传来的时延、相位、多普勒参数、功率等参数和电文，并将接收到的数据经过信道编码后进行直接序列扩频、BPSK调制、正交上变频，然后由DAC转换为模拟中频输出，送去上变频通道；所述中频信号接收单元包括三个通道，其中第一通道用作用户的数字对消通道；第二通道和第三通道均用于将第一通道中的中频信号通过ADC转换为数字信号，进入捕获处理模块进行捕获、跟踪、位同步、帧同步和解码处理得到通信电文和观测量，然后通过以太网将信电文和观测量上传至控制计算机；所述中频对消处理单元将对消中频信号通过ADC转换为数字信号，进入FPGA进行数字干扰对消处理，并将对消结果送入所述中频信号接收单元中。3.如权利要求2所述的一种针对空间高精度微波时频传递系统的地面检测系统，其特征在于，所述控制计算机包括人机交互界面和数据存储空间；所述人机交互界面，用于模拟空间高精度微波时频传递系统的工作流程和工况，以及对空间高精度微波时频传递系统的不同工作模式进行测试；所述数据存储空间，用于为地面检测系统和被测设备提供1553B接口。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：王沛，高帅和，张首刚，卢晓春，潘志兵，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：