【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星激光通信领域，更为具体的，涉及一种用于星间激光通信终端的psk信号实时解调系统及方法。
技术介绍
1、星间通信终端是指卫星上搭载的数字处理和无线收发等载荷整体，用来建立卫星星间信息传输通路，主要用于完成卫星之间的信息传递、测量校时等功能，其主要指标有通信速率、测量精度、误码率、终端体积重量功耗等。传统星间微波通信终端在卫星有限体积重量功耗约束条件下，已经无法满足未来航天网络中通信速率、测量精度、误码率指标以及通信测量一体化功能的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于星间激光通信终端的psk信号实时解调系统及方法，可以在星间较大多普勒条件下实现对psk信号的稳定实时解调，适合作为星间高速相干激光通信终端应用等。
2、本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
3、一种用于星间激光通信终端的psk信号实时解调系统，包括：
4、低噪声edfa、本振激光器、相干光接收机、ad模块、多普勒播报模块、频率扫描模块、频率控制模块、频差监控模块、正交化处理模块、横模均衡处理模块、时钟恢复处理模块、残余频偏估计处理模块、相位补偿处理模块以及判决输出模块；其中，基于低噪声edfa、本振激光器、相干光接收机、ad模块构成光电转换部分，完成接收psk激光信号光电转换输出并行采样信号；基于多普勒播报模块、频率扫描模块、频率控制模块、频差监控模块构成本振激光频率动态控制部分，完成本振激光频率与信号激光频率稳定锁定跟踪；基
5、进一步地，在所述光电转换部分中，低噪声edfa的输入端接入psk激光信号，其输出端连接相干光接收机的第一输入端，本振激光器的输出端与相干光接收机的第二输入端连接，相干光接收机的输出端与ad模块的输入端连接。
6、进一步地，在所述本振激光频率动态控制部分中，多普勒播报模块的输出端与频率扫描模块的第一输入端连接，频率扫描模块的输出端与频率控制模块的输入端连接，频差监控模块的输出端分别与频率扫描模块的输入端和频率控制模块的输入端连接。
7、进一步地，在所述数字信号处理部分中，正交化处理模块的输入端与ad模块的输出端连接，正交化处理模块与横模均衡处理模块连接，横模均衡处理模块与时钟恢复处理模块连接，时钟恢复处理模块与残余频偏估计处理模块连接，残余频偏估计处理模块与相位补偿处理模块连接，相位补偿处理模块与判决输出模块连接。
8、进一步地，所述ad模块的数量为多个。
9、一种用于星间激光通信终端的psk信号实时解调方法，包括如下步骤：
10、通过本振激光频率扫描完成本振激光频率与信号激光频率的初始锁定，通过初始锁定后采样数据的并行高速相干通信数字信号处理完成星间高速相干激光通信终端psk信号的实时解调，同时通实时监控本振激光频率与信号激光频率频差完成本振激光频率在星间多普勒条件下的动态控制，实现星间高速相干激光通信终端的psk信号实时解调，保证星间高速率通信和高精度测量的功能稳定。
11、进一步地，所述通过本振激光频率扫描完成本振激光频率与信号激光频率的初始锁定，通过初始锁定后采样数据的并行高速相干通信数字信号处理完成星间高速相干激光通信终端psk信号的实时解调，同时通实时监控本振激光频率与信号激光频率频差完成本振激光频率在星间多普勒条件下的动态控制，实现星间高速相干激光通信终端的psk信号实时解调，保证星间高速率通信和高精度测量的功能稳定，具体包括如下子步骤：
12、s1，搭建星间激光通信终端的psk信号实时解调系统；
13、s2，链路建立阶段，根据卫星平台播报的多普勒频率和速度信息，设定本振激光频率扫描范围并按调谐最小步进开始频率扫描；
14、s3，频差监控模块根据ad采样数据实时监控本振激光频率与信号激光频率的频差，频差缩小满足数字信号处理条件之后，停止本振激光频率扫描，开始数字信号处理解调；
15、s4，利用正交化处理模块补偿psk信号的iq不平衡性，利用横模均衡处理模块补偿信道不理想型，利用时钟恢复模块补偿收发时钟偏差并测距精测信息，利用残余频偏估计处理模块补偿本振和信号剩余频差，利用相位补偿模块补偿激光器相位噪声影响；
16、s5，判决处理模块基于最小欧式距离准则完成补偿收数据判决，实现psk信号的实时解调；
17、s6，解调全体过程频差监控模块根据ad采样数据实时监控本振激光与信号激光的频差，根据设定调控门限，实时动态控制本振激光频率，保证星间高速相干激光通信终端稳定的实时psk信号解调能力。
18、进一步地，在步骤s1中，所述搭建星间激光通信终端的psk信号实时解调系统，具体包括：基于低噪声edfa、本振激光器、相干光接收机、ad模块构成光电转换部分，完成接收psk激光信号光电转换输出并行采样信号。
19、进一步地，在步骤s1中，所述搭建星间激光通信终端的psk信号实时解调系统，具体包括：基于多普勒播报模块、频率扫描模块、频率控制模块、频差监控模块构成本振激光频率动态控制部分，完成本振激光频率与信号激光频率稳定锁定跟踪。
20、进一步地，在步骤s1中，所述搭建星间激光通信终端的psk信号实时解调系统，具体包括：基于正交化处理模块、横模均衡处理模块、时钟恢复处理模块、残余频偏估计处理模块、相位补偿处理模块以及判决输出模块构成数字信号处理部分，完成采样psk信号实时数字处理，进而实现psk信号的实时解调功能。
21、本专利技术的有益效果包括：
22、本专利技术提出了一种基于数字信号处理结合本振激光频率动态控制的用于星间高速相干激光通信终端的psk信号实时解调方案，通过本振激光频率扫描完成本振激光频率与信号激光频率的初始锁定，通过初始锁定后采样数据的并行高速相干通信数字信号处理完成星间高速相干激光通信终端psk信号的实时解调，同时通过算法实时监控本振激光频率与信号激光频率频差完成本振激光频率在星间多普勒条件下的动态控制，实现星间高速相干激光通信终端的psk信号实时，保证星间高速率通信和高精度测量的功能稳定。激光波长小于微波波长数个量级，相同天线口径激光增益高于微波增益数个量级，使其能够以更小的体积重量功耗代价实现高速率、远距离星间数据收发传输。并且激光方向性好、抗干扰性强，使其具有更好的灵敏度和误码率性能。尤其是psk信号调制的星间相干激光通信终端，高速通信的灵敏度优势更加明显，同时具有更高精度的测量能力。
23、本专利技术提出的方案可以在星间较大多普勒条件下实现对psk信号的稳定实时解调，适合作为星间高速相干激光通信终端应用。
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1.一种用于星间激光通信终端的PSK信号实时解调系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于星间激光通信终端的PSK信号实时解调系统，其特征在于，在所述光电转换部分中，低噪声EDFA的输入端接入PSK激光信号，其输出端连接相干光接收机的第一输入端，本振激光器的输出端与相干光接收机的第二输入端连接，相干光接收机的输出端与AD模块的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的用于星间激光通信终端的PSK信号实时解调系统，其特征在于，在所述本振激光频率动态控制部分中，多普勒播报模块的输出端与频率扫描模块的第一输入端连接，频率扫描模块的输出端与频率控制模块的输入端连接，频差监控模块的输出端分别与频率扫描模块的输入端和频率控制模块的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的用于星间激光通信终端的PSK信号实时解调系统，其特征在于，在所述数字信号处理部分中，正交化处理模块的输入端与AD模块的输出端连接，正交化处理模块与横模均衡处理模块连接，横模均衡处理模块与时钟恢复处理模块连接，时钟恢复处理模块与残余频偏估计处理模块连接，残余频偏估计处理模块与相位补偿处理
5.根据权利要求1所述的用于星间激光通信终端的PSK信号实时解调系统，其特征在于，所述AD模块的数量为多个。
6.一种用于星间激光通信终端的PSK信号实时解调方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的用于星间激光通信终端的PSK信号实时解调系统，其特征在于，所述通过本振激光频率扫描完成本振激光频率与信号激光频率的初始锁定，通过初始锁定后采样数据的并行高速相干通信数字信号处理完成星间高速相干激光通信终端PSK信号的实时解调，同时通实时监控本振激光频率与信号激光频率频差完成本振激光频率在星间多普勒条件下的动态控制，实现星间高速相干激光通信终端的PSK信号实时解调，保证星间高速率通信和高精度测量的功能稳定，具体包括如下子步骤：
8.根据权利要求1所述的用于星间激光通信终端的PSK信号实时解调系统，其特征在于，在步骤S1中，所述搭建星间激光通信终端的PSK信号实时解调系统，具体包括：基于低噪声EDFA、本振激光器、相干光接收机、AD模块构成光电转换部分，完成接收PSK激光信号光电转换输出并行采样信号。
9.根据权利要求1所述的用于星间激光通信终端的PSK信号实时解调系统，其特征在于，在步骤S1中，所述搭建星间激光通信终端的PSK信号实时解调系统，具体包括：基于多普勒播报模块、频率扫描模块、频率控制模块、频差监控模块构成本振激光频率动态控制部分，完成本振激光频率与信号激光频率稳定锁定跟踪。
10.根据权利要求1所述的用于星间激光通信终端的PSK信号实时解调系统，其特征在于，在步骤S1中，所述搭建星间激光通信终端的PSK信号实时解调系统，具体包括：基于正交化处理模块、横模均衡处理模块、时钟恢复处理模块、残余频偏估计处理模块、相位补偿处理模块以及判决输出模块构成数字信号处理部分，完成采样PSK信号实时数字处理，进而实现PSK信号的实时解调功能。
...【技术特征摘要】
1.一种用于星间激光通信终端的psk信号实时解调系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于星间激光通信终端的psk信号实时解调系统，其特征在于，在所述光电转换部分中，低噪声edfa的输入端接入psk激光信号，其输出端连接相干光接收机的第一输入端，本振激光器的输出端与相干光接收机的第二输入端连接，相干光接收机的输出端与ad模块的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的用于星间激光通信终端的psk信号实时解调系统，其特征在于，在所述本振激光频率动态控制部分中，多普勒播报模块的输出端与频率扫描模块的第一输入端连接，频率扫描模块的输出端与频率控制模块的输入端连接，频差监控模块的输出端分别与频率扫描模块的输入端和频率控制模块的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的用于星间激光通信终端的psk信号实时解调系统，其特征在于，在所述数字信号处理部分中，正交化处理模块的输入端与ad模块的输出端连接，正交化处理模块与横模均衡处理模块连接，横模均衡处理模块与时钟恢复处理模块连接，时钟恢复处理模块与残余频偏估计处理模块连接，残余频偏估计处理模块与相位补偿处理模块连接，相位补偿处理模块与判决输出模块连接。
5.根据权利要求1所述的用于星间激光通信终端的psk信号实时解调系统，其特征在于，所述ad模块的数量为多个。
6.一种用于星间激光通信终端的psk信号实时解调方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的用于星间激光通信终端的psk信号实时解调系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋春奇，高亮，陈云鹏，吉彬，李文亮，李涛，孙传新，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：
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