一種星載gnss-r多普勒延遲映射接收機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波遙感探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種星載GNSS-R多普勒延遲映射接收機(jī)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)反射信號(hào)遙感技術(shù)(Global Navigat1n SatelliteSystem-Reflect1n,簡(jiǎn)稱GNSS-R)，是通過分析目標(biāo)反射信號(hào)與GNSS直射信號(hào)在強(qiáng)度、頻率、相位、極化方向等參數(shù)的變化，來反演探測(cè)目標(biāo)物性質(zhì)和狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)的一種技術(shù)。隨著全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展，包括美國(guó)GPS、俄羅斯GL0NASS、歐洲GALILEO和中國(guó)北斗二代等，在軌GNSS衛(wèi)星信號(hào)資源豐富，全球覆蓋范圍廣，獲取數(shù)據(jù)量大，使GNSS反射信號(hào)遙感技術(shù)成為其他傳統(tǒng)探測(cè)手段的有力補(bǔ)充。
[0004]全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的反射信號(hào)探測(cè)技術(shù)是介于被動(dòng)遙感與主動(dòng)遙感之間的一種新型遙感探測(cè)技術(shù)，工作頻率為L(zhǎng)波段，它具有以下技術(shù)特點(diǎn):無需發(fā)射機(jī)，成本低廉；覆蓋范圍寬，全球覆蓋時(shí)間短；能同時(shí)進(jìn)行海面風(fēng)場(chǎng)與海面高度測(cè)量；基本不受云雨等水化物影響；對(duì)流層傳輸衰減小，可全天候工作。
[0005]現(xiàn)有的星載微波遙感探測(cè)設(shè)備，主要采用主動(dòng)微波遙感方式，并且工作頻率都較高，如最常用的微波散射計(jì)，一般在C波段或Ku波段，易受降水影響、投資大且時(shí)空覆蓋范圍有限。因此采用新型探測(cè)方式的GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星反射信號(hào)探測(cè)技術(shù)受到越來越高的重視。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供了一種星載GNSS-R多普勒延遲映射接收機(jī)，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種星載GNSS-R多普勒延遲映射接收機(jī)，包括:
一電源及參考源部分、二多通道接收部分以及二相關(guān)處理部分，其中，
電源及參考源部分包括:
指令響應(yīng)模塊，用以接收一遙控信號(hào)；
電源變換模塊，連接二多通道接收部分以及二相關(guān)處理部分，用以接收一一次電源的輸入，并將一次電源分別轉(zhuǎn)換為二多通道接收部分以及二相關(guān)處理部分所需的電壓；
參考信號(hào)產(chǎn)生模塊，連接二多通道接收部分以及二相關(guān)處理部分，用以提供參考頻率信號(hào);
多通道接收部分包括四組接收電路，每一組接收電路包括:
兩低噪聲放大及頻點(diǎn)分離模塊，分別用以接收一反射信號(hào)及一直射信號(hào)；
兩變頻接收模塊，每一變頻接收模塊連接兩低噪聲放大及頻點(diǎn)分離模塊，用以將接收到的反射信號(hào)及直射信號(hào)轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)； 四中頻增益控制模塊，每?jī)芍蓄l增益控制模塊連接一變頻接收模塊，用以控制中頻信號(hào)的增益并分為兩路輸出；
相關(guān)處理部分包括:
遙控遙測(cè)接口模塊，接收中頻信號(hào)，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，接收導(dǎo)航信息，輸出波束指向角度控制信號(hào)，輸出遙測(cè)信號(hào)；
選星及模式控制模塊，連接遙控遙測(cè)接口模塊；
指令解析模塊，連接選星及模式控制模塊，用以對(duì)遙控信號(hào)中的指令進(jìn)行解析；
互相關(guān)功率計(jì)算模塊，連接選星及模式控制模塊，用以計(jì)算中頻信號(hào)的功率；
選星及模式控制模塊根據(jù)解析得到的指令以及計(jì)算得到的中頻信號(hào)的功率完成天線波束指向角度的計(jì)算。
[0008]較佳的，變頻接收模塊采用兩次變頻將反射信號(hào)及直射信號(hào)轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)，采用同一鎖相電路同時(shí)為反射信號(hào)及直射信號(hào)提供變頻所需的一本振和二本振。
[0009]較佳的，解析得到的指令與經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換的中頻信號(hào)均送入選星及模式控制模塊以及互相關(guān)功率計(jì)算模塊，互相關(guān)功率計(jì)算模塊通過輸出碼延遲控制、多普勒補(bǔ)償量及反射信號(hào)同步校正，協(xié)同選星及模式控制模塊完成時(shí)延一維相關(guān)功率計(jì)算，并產(chǎn)生波束控制器控制信號(hào)和鏡面反射點(diǎn)位置信息。
[0010]較佳的，一電源及參考源部分、二多通道接收部分以及二相關(guān)處理部分采用疊層結(jié)構(gòu)，接口分布在同一面上，便于連接和擴(kuò)展。
[0011]本發(fā)明接收靈敏度高，具有多模、多通道、波束可控、易于擴(kuò)展的特點(diǎn)；能夠同時(shí)或分時(shí)工作在BD2或GPS兩種GNSS導(dǎo)航模式下，共兼容四個(gè)工作頻率，因此其能夠捕獲的可見星數(shù)量大，有利于提高測(cè)量精度。
[0012]
【附圖說明】
[0013]圖1所示的是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示的是本發(fā)明的電源及參考源部分結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3所示的是本發(fā)明的多通道接收部分結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4所示的是本發(fā)明的相關(guān)處理部分結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5所示的是本發(fā)明的立體圖。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)例，并不是全部的實(shí)例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016]為了便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以具體實(shí)施例為例作進(jìn)一步的解釋說明，且各個(gè)實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。
[0017]如圖1所示，星載GNSS-R多普勒延遲映射接收機(jī)，包括:一臺(tái)電源及參考部分1、二臺(tái)多通道接收部分2和二臺(tái)互為備份的相關(guān)處理部分3。
[0018]電源及參考部分I包括:指令響應(yīng)模塊，用以接收一遙控信號(hào)；電源變換模塊，接收一一次電源的輸入，并將一次電源分別轉(zhuǎn)換為多通道接收部分2以及相關(guān)處理部分3所需的電壓；參考信號(hào)產(chǎn)生模塊，用以為多通道接收部分2以及相關(guān)處理部分3提供參考頻率信號(hào)。如圖2所示，電源變換模塊主要采用DC/DC變換器完成一次電源到所需電壓的轉(zhuǎn)換，包括浪涌抑制電路、EMI濾波電路、電源變換(+3.3V及±5V)，采用互為備份的兩個(gè)溫補(bǔ)晶振為接收機(jī)提供參考頻率信號(hào)，經(jīng)過放大器放大后功分至多通道接收部分2和臺(tái)互為備份的相關(guān)處理部分3。
[0019]多通道接收部分2包括四組接收電路，每一組接收電路包括:兩低噪聲放大及頻點(diǎn)分離模塊，分別用以接收一反射信號(hào)及一直射信號(hào)；兩變頻接收模塊，每一變頻接收模塊連接兩低噪聲放大及頻點(diǎn)分離模塊，用以將接收到的反射信號(hào)及直射信號(hào)轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)；四中頻增益控制模塊，每?jī)芍蓄l增益控制模塊連接一變頻接收模塊，用以控制中頻信號(hào)的增益并分為兩路輸出。如圖3所示，四組接收電路能夠同時(shí)或分時(shí)工作，能夠同時(shí)接收8路衛(wèi)星直射信號(hào)和8路反射信號(hào)，共16個(gè)接