一种制造技术

本申请属于天基测控终端技术领域，具体涉及一种

【技术实现步骤摘要】
一种C频段天基测控终端


[0001]本申请属于天基测控终端
，更具体地说，涉及一种
C
频段天基测控终端
。

技术介绍

[0002]目前航天器测控主要采用地面建站的方式来完成飞行器测控
、
数传任务；其中低轨航天器地面测控时间较短
、
数传数据量小无法满足测控
、
数传任务当下要求的长时间与大数据量的数传；另一种方式采用
GEO
中继卫星的方式存在卫星资源紧张无法完成长时间使用等问题
。
[0003]C
频段天基测控终端搭载于低轨航天器，接收地面测控站上行调制“前向遥控指令”、“转发式电文”等指令
/
信息，以频分码分等方式，经成熟的商用
GEO
通信卫星向低轨航天器广播的遥控信息，并进行处理
、
解析，完成对空中飞行器的转发式信息
、
遥控指令下达；产生并调制生成返现遥测信号，并通过
GEO
卫星转发器向地面测控站回传遥测信息，可持续长时间工作，且形成巨大的数据
。
[0004]然而，目前低轨航天器测控应答机，一天仅可见4轨
、
且仅有
10
分钟左右，若过境仰角不佳，存在无法测控
、
数传问题；低轨航天器中继测控终端，由于中继卫星系统的特殊性，无法有效长时间使用
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种
C
>频段天基测控终端，拟通过商用
GEO
卫星转发，实现全天候
24
小时不间断工作，完成不间断测控和大数据量的数传任务
。
[0006]一种
C
频段天基测控终端，包括基带模块
、
信道模块
、
电源模块以及高频电缆；
[0007]所述基带模块接收并解析执行
CAN
总线指令，完成自身遥测信息的采集，并通过
CAN
总线将接收到的信息送入星务分系统；
[0008]所述信道模块接收测控天线输入的前线链路射频信号，完成下变频
、
滤波及放大，输出数字中频信号到所述基带模块中；
[0009]所述基带模块接收所述信道模块输出的数字中频信号，进行
ADC
转换，并在
FPGA
内进行数字下变频后成为基带信号，完成基带信号的解扩解调译码，输出遥控信息；
[0010]所述基带模块同时接收卫星平台发送的返向遥测数据，完成反向信号的扩频和调制；中频信号输出到信道模块的射频发射单元，在射频发射单元内进行滤波
、
发大输出射频信号：
[0011]所述电源模块用于为所述基带模块和信道模块提供电源
。
[0012]优选的，根据
C
频段天基测控终端的任务需求及功能
、
性能要求，
C
频段天基测控终端的基带模块采用数字化现场可编程门阵列
(FPGA)
电路实现
。C
频段天基测控天线接收上行射频信号，由射频接收通道进行低噪声放大
、
下变频至中频，经
AD
采样数字化后由
FPGA
进行基带信号处理；返向数据由
FPGA
进行成帧
、
信道编码
、
扩频调制
、BPSK
调制后经
DA
送射频发射通道进行上变频
、
功率放大，经测控天线对外辐射输出
。
[0013]在所述基带模块中包括捕获追踪算法子模块，所述捕获追踪算法子模块中设置有捕获单元；所述捕获模块基于
FFT
码相位捕获算法实现弱信号捕获
。
[0014]优选的，所述捕获单元包括多路下变频子单元
、
与多路下变频子单元一一对应的第一
FFT
码相位捕获算法子单元
、
复乘子单元
、
快速傅里叶逆变换子单元
、
非相干累加子单元
、
捕获判决子单元
、
本地数字控制振荡器
、
伪码发生器以及第二
FFT
码相位捕获算法子单元；
[0015]上述子单元中依次通信链路为：多路下变频
、
第一
FFT
码相位捕获算法子单元
、
复乘子单元
、
快速傅里叶逆变换子单元
、
非相干累加子单元
、
捕获判决子单元；
[0016]其中所述本地数字控制振荡器输入接入捕获判决子单元的输出，本地数字控制振荡器的输出接入多路下变频子单元；
[0017]其中伪码发生器的输出经过第二
FFT
码相位捕获算法子单元接入复乘子单元
。
[0018]优选的，所述信道模块包括接收通道
、
发射通道
、
本振单元和电源管理单元；
[0019]所述接收通道用于将接收信号放大滤波后进行下变频，经过滤波放大后送给基带信号；
[0020]所述发送通道将来自基带模块的数字中频信号经过上变频后滤波放大，再将滤波放大后的信号送给外部天线；
[0021]所述本振单元将内置的
TCXO
放大功分3路，分别送给外部基带模块
、
内部的接收本振和发射本振作为参考，同时产生接收通道和发射通道需要的本振信号；
[0022]所述电源管理单元用于为整个信道模块提供满足时序要求的电源以及通道供电控制
。
[0023]优选的，所述电源模块包括抗浪涌子模块
、
滤波器以及多个电源子模块；
[0024]电压通过抗浪涌子模块后，进入滤波器进行滤波，再通过多个电源子模块转换为基带模块以及信道模块所需要的电压
。
[0025]优选的，所述基带模块包括用于实现软处理器处理各种通信协议的
FPGA
芯片和
MCU
芯片
、
用于收发信号的数模转换芯片
ADC
芯片和
DAC
芯片
、
用于存储数据的多个
FLASH
芯片
、
用于给
FPGA
芯片
、ADC
芯片和
DAC
芯片提供时钟的时钟发生器
、
用于转换
CAN
总线电平的多个
CAN
收发器以及多个为电路板上的各个器件提供电源的
DC/DC
和
LDO。
[0026]本专利技术的有益效果包括：
[0027]1.
本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
C
频段天基测控终端，其特征在于，包括基带模块
、
信道模块
、
电源模块以及高频电缆；所述基带模块接收并解析执行
CAN
总线指令，完成自身遥测信息的采集，并通过
CAN
总线将接收到的信息送入星务分系统；所述信道模块接收测控天线输入的前线链路射频信号，完成下变频
、
滤波及放大，输出数字中频信号到所述基带模块中；所述基带模块接收所述信道模块输出的数字中频信号，进行
ADC
转换，并在
FPGA
内进行数字下变频后成为基带信号，完成基带信号的解扩解调译码，输出遥控信息；所述基带模块同时接收卫星平台发送的返向遥测数据，完成反向信号的扩频和调制；中频信号输出到信道模块的射频发射单元，在射频发射单元内进行滤波
、
发大输出射频信号；所述电源模块用于为所述基带模块和信道模块提供电源
。2.
根据权利要求1所述的一种
C
频段天基测控终端，其特征在于，所述基带模块采用数字化现场可编程门阵列电路实现；
C
频段天基测控天线接收上行射频信号，由射频接收通道进行低噪声放大
、
下变频至中频，经
AD
采样数字化后由可编程门阵列进行基带信号处理；返向数据由可编程门阵列进行成帧
、
信道编码
、
扩频调制
、BPSK
调制后经
DA
送射频发射通道进行上变频
、
功率放大，经测控天线对外辐射输出
。3.
根据权利要求1所述的一种
C
频段天基测控终端，其特征在于，在所述基带模块中包括捕获追踪算法子模块，所述捕获追踪算法子模块中设置有捕获单元；所述捕获模块基于
FFT
码相位捕获算法实现弱信号捕获
。4.
根据权利要求3所述的一种
C
频段天基测控终端，其特征在于，所述捕获单元包括多路下变频子单元
、
与多路下变频子单元一一对应的第一
FFT
码相位捕获算法子单元
、
复乘子单元
、
快速傅里叶逆变换子单元
、
非相干累加子单元
、
捕获判决子单元
、
本地数字控制振荡器
、
伪码发生器以及第二
FFT

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚伟，王维国，任重，汤辉，杨建，
申请(专利权)人：成都中科比智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：