專(zhuān)利名稱(chēng)：微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航天信息技術(shù)，尤其涉及一種微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法及裝置。
背景技術(shù)：
微納衛(wèi)星通常指質(zhì)量小于10千克、具有實(shí)際使用功能的衛(wèi)星。隨著高新技術(shù)的發(fā)展和需求的推動(dòng)，微納衛(wèi)星以體積小、功耗低、開(kāi)發(fā)周期短，可編隊(duì)組網(wǎng)，以更低的成本完成很多復(fù)雜的空間任務(wù)的優(yōu)勢(shì)，在科研、國(guó)防和商用等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。測(cè)控應(yīng)答機(jī)是微納衛(wèi)星的測(cè)控通信系統(tǒng)的重要組成部分，其主要任務(wù)是完成測(cè)距音信號(hào)的透明轉(zhuǎn)發(fā)以及遙控遙測(cè)信息的上傳和下傳。統(tǒng)一 S波段(Unified S-Band，簡(jiǎn)稱(chēng) USB)測(cè)控體系是一種常用的衛(wèi)星測(cè)控體系，它采用線性調(diào)相頻分多路體制完成地面測(cè)距與星上實(shí)時(shí)遙控遙測(cè)任務(wù)，廣泛應(yīng)用于航天器測(cè)控。目前常用的USB測(cè)控系統(tǒng)中多采用模擬電路完成射頻端的上下變頻、調(diào)制解調(diào)等功能。由于模擬電路的體積和重量較大，該種方式不適用于微納衛(wèi)星的測(cè)控通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法及裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)PM信號(hào)的數(shù)字化處理，減小中頻與基帶處理裝置的體積、重量和功耗。本發(fā)明提供一種微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法，包括對(duì)接收到的第一相位調(diào)制PM中頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成采樣信號(hào)；對(duì)所述采樣信號(hào)進(jìn)行下變頻處理，生成下變頻信號(hào)；對(duì)所述下變頻信號(hào)進(jìn)行相位解調(diào)處理，生成解調(diào)信號(hào)；從所述解調(diào)信號(hào)中提取二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)，對(duì)所述二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控解調(diào)處理，生成遙控基帶二進(jìn)制碼流；從所述解調(diào)信號(hào)中提取測(cè)距音信號(hào)；對(duì)接收到的遙測(cè)信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制處理，生成第一調(diào)制信號(hào)，將所述第一調(diào)制信號(hào)和所述測(cè)距音信號(hào)疊加后進(jìn)行相位調(diào)制處理，生成第二調(diào)制信號(hào)；對(duì)所述第二調(diào)制信號(hào)進(jìn)行上變頻處理，生成上變頻信號(hào)；對(duì)所述上變頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，生成第二 PM中頻信號(hào)，并將所述第二 PM中頻信號(hào)發(fā)送。本發(fā)明提供一種微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理裝置，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)接收到的第一相位調(diào)制PM中頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成采樣信號(hào)；下變頻模塊，用于對(duì)所述采樣信號(hào)進(jìn)行下變頻處理，生成下變頻信號(hào)；相位解調(diào)模塊，用于對(duì)所述下變頻信號(hào)進(jìn)行相位解調(diào)處理，生成解調(diào)信號(hào)；遙控信息提取模塊，用于從所述解調(diào)信號(hào)中提取二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)，對(duì)所述二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控解調(diào)處理，生成遙控基帶二進(jìn)制碼流；測(cè)距音信息提取模塊，用于從所述解調(diào)信號(hào)中提取測(cè)距音信號(hào)；調(diào)制模塊，用于對(duì)接收到的遙測(cè)信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制處理，生成第一調(diào)制信號(hào)，將所述第一調(diào)制信號(hào)和所述測(cè)距音信號(hào)疊加后進(jìn)行相位調(diào)制處理，生成第二調(diào)制信號(hào)；上變頻模塊，用于對(duì)所述第二調(diào)制信號(hào)進(jìn)行上變頻處理，生成上變頻信號(hào)；數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)所述上變頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，生成第二 PM中頻信號(hào)，并將所述第二 PM中頻信號(hào)發(fā)送。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法及裝置，可以將模擬形式的第一 PM中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的采樣信號(hào)，對(duì)該采樣信號(hào)進(jìn)行下變頻處理和PM解調(diào)，提取測(cè)距音信號(hào)和二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)，對(duì)二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)進(jìn)行 BPSK解調(diào)，提取遙控信息，以實(shí)現(xiàn)上行通道的任務(wù)。并將遙測(cè)信號(hào)進(jìn)行BPSK后與測(cè)距音信號(hào)疊加，再進(jìn)行PM調(diào)制、上變頻和數(shù)模轉(zhuǎn)換后，生成模擬形式的第二 PM中頻信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)下行通道任務(wù)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)模擬形式的PM信號(hào)的數(shù)字化處理，無(wú)需采用模擬器件實(shí)現(xiàn)，減小了中頻與基帶處理裝置的體積、重量和功耗。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理裝置結(jié)構(gòu)示 意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另ー種微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理裝置結(jié)構(gòu) 示意圖。附圖標(biāo)記11-模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；12-下變頻模塊；13-相位解調(diào)模塊；14-遙控信息提取模塊；15-測(cè)距音信息提取模塊；16-調(diào)制模塊；17-上變頻模塊；18-數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊；131-正交解調(diào)單元；132-濾波降采樣單元；133-反正切解調(diào)單元； 19-載波同步模塊；191-誤差獲取単元；192-捕獲調(diào)整単元；193-跟蹤調(diào)整単元；161-基帶單元；162- ニ進(jìn)制相移鍵控調(diào)制単元；163-疊加單元；164-相位調(diào)制單元；21-星載數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；22-微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理裝置。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例， 對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。需要說(shuō)明的是，在附圖或說(shuō)明書(shū)中， 相似或相同的元件皆使用相同的附圖標(biāo)記。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法流程圖。如圖 1所示，本實(shí)施例提供的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法具體可以應(yīng)用于微納衛(wèi)星中，微納衛(wèi)星的測(cè)控應(yīng)答機(jī)接收地面發(fā)送的射頻信號(hào)，該射頻信號(hào)是經(jīng)過(guò)相位調(diào)制(Phase Modulation，簡(jiǎn)稱(chēng)PM)處理的信號(hào)，包含有經(jīng)過(guò)二進(jìn)制相移鍵控(Binary Phase Shift Keying，簡(jiǎn)稱(chēng)BPSK)調(diào)制的遙控信號(hào)和測(cè)距音信號(hào)。通過(guò)對(duì)遙控信號(hào)的解析，可以實(shí)現(xiàn)地面測(cè)控站對(duì)微納衛(wèi)星的控制，通過(guò)對(duì)測(cè)距音信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微納衛(wèi)星的定位。測(cè)控應(yīng)答機(jī)將接收到的射頻信號(hào)首先經(jīng)過(guò)模擬下變頻處理后，生成中頻信號(hào)，即第一 PM中頻信號(hào)，再通過(guò)微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理裝置對(duì)該第一 PM中頻信號(hào)進(jìn)行處理。微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理裝置可以通過(guò)軟件和/或硬件的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以集成在微納衛(wèi)星的測(cè)控應(yīng)答機(jī)中，也可以單獨(dú)設(shè)置微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理裝置。本實(shí)施例的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法具體包括步驟10、對(duì)接收到的第一 PM中頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成采樣信號(hào)；第一 PM中頻信號(hào)為模擬信號(hào)，對(duì)第一 PM中頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成采樣信號(hào)， 采樣信號(hào)為數(shù)字信號(hào)。在本實(shí)施例中中，第一 PM中頻信號(hào)的中心頻點(diǎn)為30MHz，對(duì)第一 PM 中頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的采樣率具體可以為150Msps，采樣率具體可以根據(jù)實(shí)際信號(hào)處理需要來(lái)設(shè)置，不以本實(shí)施例為限。步驟20、對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行下變頻處理，生成下變頻信號(hào)；對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行下變頻處理，將采樣信號(hào)的載波頻率降低到適合處理的頻率，具體的下變頻信號(hào)的可以為中心頻點(diǎn)為1. 5MHz、采樣率為15Msps的信號(hào)。步驟30、對(duì)下變頻信號(hào)進(jìn)行相位解調(diào)處理，生成解調(diào)信號(hào)；對(duì)下變頻信號(hào)進(jìn)行相位解調(diào)(PM解調(diào))處理，生成解調(diào)信號(hào)，解調(diào)信號(hào)具體為上行基帶信號(hào)，包含有二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)和測(cè)距音信號(hào)。步驟40、從解調(diào)信號(hào)中提取二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)，對(duì)二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控解調(diào)處理，生成遙控基帶二進(jìn)制碼流；從解調(diào)信號(hào)中提取二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)，對(duì)二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控解調(diào)(BPSia^M)處理，具體對(duì)解調(diào)信號(hào)的副載波部分進(jìn)行解調(diào)，生成遙控基帶二進(jìn)制碼流，遙控基帶二進(jìn)制碼流具體可以為地面遙控指令信號(hào)。在本實(shí)施例中，遙控BPSK調(diào)制信號(hào)(即二進(jìn)制相移鍵控信號(hào))的副載波頻率為8KHz。然后可以將生成的遙控基帶二進(jìn)制碼流通過(guò)接口傳輸給星載數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，星載數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)再對(duì)遙控基帶二進(jìn)制碼流進(jìn)行相應(yīng)的處理。步驟50、從解調(diào)信號(hào)中提取測(cè)距音信號(hào)；具體可以對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行濾波，以提取測(cè)距音信號(hào)。步驟60、對(duì)接收到的遙測(cè)信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制處理，生成第一調(diào)制信號(hào)， 將第一調(diào)制信號(hào)和測(cè)距音信號(hào)疊加后進(jìn)行相位調(diào)制處理，生成第二調(diào)制信號(hào)；遙測(cè)信號(hào)具體可以為星載數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)，遙測(cè)信號(hào)為二進(jìn)制碼流。對(duì)遙測(cè)信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)調(diào)制處理，生成第一調(diào)制信號(hào)，即將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)格式調(diào)制在下行基帶信號(hào)的副載波上。在本實(shí)施例中，遙測(cè)BPSK信號(hào)(即第一調(diào)制信號(hào))的副載波頻率為65. 536KHZ。再將第一調(diào)制信號(hào)和測(cè)距音信號(hào)進(jìn)行疊加，組成視頻信號(hào)，再將視頻信號(hào)以相位調(diào)制(PM)方式調(diào)制到中頻載波信號(hào)上，以生成第二調(diào)制信號(hào)。
步驟70、對(duì)第二調(diào)制信號(hào)進(jìn)行上變頻處理，生成上變頻信號(hào)；對(duì)第二調(diào)制信號(hào)進(jìn)行上變頻處理，將第二調(diào)制信號(hào)的載波頻率升高到適合處理的頻率，以生成上變頻信號(hào)，在本實(shí)施例中，上變頻信號(hào)的中心頻點(diǎn)具體為30MHz。步驟80、對(duì)上變頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，生成第二 PM中頻信號(hào)，并將第二 PM中頻信號(hào)發(fā)送。第二 PM中頻信號(hào)為模擬信號(hào)，可以將第二 PM中頻信號(hào)傳輸給射頻發(fā)射單元，射頻發(fā)射單元將第二 PM中頻信號(hào)放大、變頻到頻率、功率都適合的射頻信號(hào)輸出至天線以供發(fā)射。本實(shí)施例提供的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法，可以將模擬形式的第一 PM中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的采樣信號(hào)，對(duì)該采樣信號(hào)進(jìn)行下變頻處理和PM解調(diào)，提取測(cè)距音信號(hào)和二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)，對(duì)二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)進(jìn)行BPSK解調(diào)，提取遙控信息， 以實(shí)現(xiàn)上行通道的任務(wù)。并將遙測(cè)信號(hào)進(jìn)行BPSK后與測(cè)距音信號(hào)疊加，再進(jìn)行PM調(diào)制、上變頻和數(shù)模轉(zhuǎn)換后，生成模擬形式的第二 PM中頻信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)下行通道任務(wù)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)模擬形式的PM信號(hào)的數(shù)字化處理，無(wú)需采用模擬器件實(shí)現(xiàn)，減小了中頻與基帶處理裝置的體積、重量和功耗。在本實(shí)施例中，步驟20、對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行下變頻處理，生成下變頻信號(hào)，具體可以包括如下步驟步驟201、將采樣信號(hào)與第一常量信號(hào)相乘，生成第一混頻信號(hào)；第一常量信號(hào)具體可以由直接數(shù)字式頻率合成器(Direct Digital Synthesizer，簡(jiǎn)稱(chēng)DDS)產(chǎn)生，第一常量信號(hào)的頻率可以根據(jù)測(cè)控應(yīng)答機(jī)系統(tǒng)需要設(shè)置。假設(shè)，采樣信號(hào)為sIF (n) = A (η) cos (ω^+Φ (η))第一常量信號(hào)為sL0 (η) = cos(co2n)將采樣信號(hào)與第一常量信號(hào)^ (η)相乘，生成的第一混頻信號(hào)為Smixi(n) =cos[( j -ω2)η + Φ( )] + ^Α(η)cos[( j +ω2)η + Φ(η)\步驟202、對(duì)第一混頻信號(hào)進(jìn)行第一預(yù)設(shè)點(diǎn)平均降速處理，生成下變頻信號(hào)。對(duì)第一混頻信號(hào)Smixi (η)進(jìn)行第一預(yù)設(shè)點(diǎn)平均降速處理，濾掉高頻分量，得到的下變頻信號(hào)為S1(Ii) = A (n) cos [ (ω r ω 2) η+Φ (η)]預(yù)設(shè)點(diǎn)平均降速的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)一般為“直接型(Direct form) ”，無(wú)乘法運(yùn)算，預(yù)設(shè)點(diǎn) M的數(shù)值具體根據(jù)實(shí)際需要來(lái)設(shè)置，不以本實(shí)施例為限。本實(shí)施例采用10點(diǎn)平均降速算法， 此實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)共使用9個(gè)移位寄存器單元，一個(gè)加法器。以10點(diǎn)平均降速算法為例的預(yù)設(shè)點(diǎn)平均降速算法的具體步驟為通過(guò)對(duì)每10個(gè)連續(xù)輸入10點(diǎn)平均降速算法模塊的樣值求算數(shù)平均值，并將所述算數(shù)平均值輸出；然后再對(duì)下10個(gè)連續(xù)輸入的樣值進(jìn)行相同運(yùn)算并輸出，反復(fù)進(jìn)行從而實(shí)現(xiàn)10倍降采樣和低通濾波功能。由于未使用乘法器，通過(guò)10平均降速算法獲得下變頻信號(hào)能夠有效減少資源占用率，同時(shí)也有效減少了延遲時(shí)間。在本實(shí)施例中，步驟30、對(duì)下變頻信號(hào)進(jìn)行相位解調(diào)處理，生成解調(diào)信號(hào)，具體可以包括如下步驟步驟301、根據(jù)本地載波信號(hào)對(duì)下變頻信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)處理，分別生成第一正交解調(diào)信號(hào)和第二正交解調(diào)信號(hào)；假設(shè)下變頻信號(hào)為&F(t) = cos[coct+0 ⑴]本地載波信號(hào)可以由數(shù)字壓控振蕩器生成，本地載波具體可以為SLOi(t) = cos(mct)SL02(t) = sin(act)具體的，Suh (t)和Suk (t)為正交信號(hào)，則根據(jù)本地載波信號(hào)Suh (t)和Suk (t)對(duì)下變頻信號(hào)&F(t)進(jìn)行正交解調(diào)處理，分別生成的第一正交解調(diào)信號(hào)和第二正交解調(diào)信號(hào)為
權(quán)利要求
1.一種微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法，其特征在于，包括 對(duì)接收到的第一相位調(diào)制PM中頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成采樣信號(hào)； 對(duì)所述采樣信號(hào)進(jìn)行下變頻處理，生成下變頻信號(hào)；對(duì)所述下變頻信號(hào)進(jìn)行相位解調(diào)處理，生成解調(diào)信號(hào)；從所述解調(diào)信號(hào)中提取二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)，對(duì)所述二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控解調(diào)處理，生成遙控基帶二進(jìn)制碼流； 從所述解調(diào)信號(hào)中提取測(cè)距音信號(hào)；對(duì)接收到的遙測(cè)信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制處理，生成第一調(diào)制信號(hào)，將所述第一調(diào)制信號(hào)和所述測(cè)距音信號(hào)疊加后進(jìn)行相位調(diào)制處理，生成第二調(diào)制信號(hào)； 對(duì)所述第二調(diào)制信號(hào)進(jìn)行上變頻處理，生成上變頻信號(hào)；對(duì)所述上變頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，生成第二 PM中頻信號(hào)，并將所述第二 PM中頻信號(hào)發(fā)送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法，其特征在于，所述對(duì)所述下變頻信號(hào)進(jìn)行相位解調(diào)處理，生成解調(diào)信號(hào)，包括根據(jù)本地載波信號(hào)對(duì)所述下變頻信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)處理，分別生成第一正交解調(diào)信號(hào)和第二正交解調(diào)信號(hào)；對(duì)所述第一正交解調(diào)信號(hào)和所述第二正交解調(diào)信號(hào)分別進(jìn)行第二預(yù)設(shè)點(diǎn)平均降速處理，分別生成第一處理信號(hào)和第二處理信號(hào)；對(duì)所述第一處理信號(hào)和所述第二處理信號(hào)的比值進(jìn)行反正切運(yùn)算，生成所述解調(diào)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法，其特征在于，所述對(duì)所述下變頻信號(hào)進(jìn)行相位解調(diào)處理，生成解調(diào)信號(hào)之后，還包括對(duì)所述解調(diào)信號(hào)進(jìn)行低通濾波和抽取處理，獲取載波的頻率和相位誤差； 通過(guò)捕獲算法調(diào)整所述本地載波信號(hào)的頻率，使所述載波的頻率和相位誤差減小到預(yù)設(shè)范圍；若判斷獲知所述載波的頻率和相位誤差減小到第一預(yù)設(shè)范圍，則通過(guò)跟蹤算法調(diào)整所述本地載波信號(hào)的頻率，使所述載波的頻率和相位誤差減小到第二預(yù)設(shè)范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法，其特征在于，所述對(duì)所述采樣信號(hào)進(jìn)行下變頻處理，生成下變頻信號(hào)，包括將所述采樣信號(hào)與第一常量信號(hào)相乘，生成第一混頻信號(hào)；對(duì)所述第一混頻信號(hào)進(jìn)行第一預(yù)設(shè)點(diǎn)平均降速處理，生成所述下變頻信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法，其特征在于，所述對(duì)接收到的遙測(cè)信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制處理，生成第一調(diào)制信號(hào)，將所述第一調(diào)制信號(hào)和所述測(cè)距音信號(hào)疊加后進(jìn)行相位調(diào)制處理，生成第二調(diào)制信號(hào)，包括將接收到的遙測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)；對(duì)所述脈沖信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制處理，生成所述第一調(diào)制信號(hào)； 對(duì)所述測(cè)距音信號(hào)進(jìn)行內(nèi)插處理，將內(nèi)插處理后的測(cè)距音信號(hào)和所述第一調(diào)制信號(hào)進(jìn)行疊加，生成疊加信號(hào)；對(duì)所述疊加信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，生成所述第二調(diào)制信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法，其特征在于，所述對(duì)所述第二調(diào)制信號(hào)進(jìn)行上變頻處理，生成上變頻信號(hào)，包括對(duì)所述第二調(diào)制信號(hào)進(jìn)行內(nèi)插處理，生成升采樣信號(hào)； 將所述升采樣信號(hào)和第二常量信號(hào)相乘，生成第二混頻信號(hào)； 對(duì)所述第二混頻信號(hào)進(jìn)行帶通濾波處理，生成所述上變頻信號(hào)。
7.一種微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理裝置，其特征在于，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)接收到的第一相位調(diào)制PM中頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成采樣信號(hào)；下變頻模塊，用于對(duì)所述采樣信號(hào)進(jìn)行下變頻處理，生成下變頻信號(hào)； 相位解調(diào)模塊，用于對(duì)所述下變頻信號(hào)進(jìn)行相位解調(diào)處理，生成解調(diào)信號(hào)； 遙控信息提取模塊，用于從所述解調(diào)信號(hào)中提取二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)，對(duì)所述二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控解調(diào)處理，生成遙控基帶二進(jìn)制碼流； 測(cè)距音信息提取模塊，用于從所述解調(diào)信號(hào)中提取測(cè)距音信號(hào)； 調(diào)制模塊，用于對(duì)接收到的遙測(cè)信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制處理，生成第一調(diào)制信號(hào)，將所述第一調(diào)制信號(hào)和所述測(cè)距音信號(hào)疊加后進(jìn)行相位調(diào)制處理，生成第二調(diào)制信號(hào)；上變頻模塊，用于對(duì)所述第二調(diào)制信號(hào)進(jìn)行上變頻處理，生成上變頻信號(hào)； 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)所述上變頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，生成第二 PM中頻信號(hào)，并將所述第二 PM中頻信號(hào)發(fā)送。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理裝置，其特征在于，所述相位解調(diào)模塊包括正交解調(diào)單元，用于根據(jù)本地載波信號(hào)對(duì)所述下變頻信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)處理，分別生成第一正交解調(diào)信號(hào)和第二正交解調(diào)信號(hào)；濾波降采樣單元，用于對(duì)所述第一正交解調(diào)信號(hào)和所述第二正交解調(diào)信號(hào)分別進(jìn)行第二預(yù)設(shè)點(diǎn)平均降速處理，分別生成第一處理信號(hào)和第二處理信號(hào)；反正切解調(diào)單元，對(duì)所述第一處理信號(hào)和所述第二處理信號(hào)的比值進(jìn)行反正切運(yùn)算， 生成所述解調(diào)信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理裝置，其特征在于還包括載波同步模塊，所述載波同步模塊包括誤差獲取單元，用于對(duì)所述解調(diào)信號(hào)進(jìn)行低通濾波和抽取處理，獲取載波的頻率和相位誤差；捕獲調(diào)整單元，用于通過(guò)捕獲算法調(diào)整所述本地載波信號(hào)的頻率，使所述載波的頻率和相位誤差減小到預(yù)設(shè)范圍；跟蹤調(diào)整單元，用于若判斷獲知所述載波的頻率和相位誤差減小到第一預(yù)設(shè)范圍，則通過(guò)跟蹤算法調(diào)整所述本地載波信號(hào)的頻率，使所述載波的頻率和相位誤差減小到第二預(yù)設(shè)范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理裝置，其特征在于，所述調(diào)制模塊包括基帶單元，用于將接收到的遙測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)；二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制單元，用于對(duì)所述脈沖信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制處理，生成所述第一調(diào)制信號(hào)；疊加單元，用于對(duì)所述測(cè)距音信號(hào)進(jìn)行內(nèi)插處理，將內(nèi)插處理后的測(cè)距音信號(hào)和所述第一調(diào)制信號(hào)進(jìn)行疊加，生成疊加信號(hào)；相位調(diào)制單元，用于對(duì)所述疊加信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，生成所述第二調(diào)制信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法及裝置，該方法包括對(duì)第一PM中頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、下變頻處理、相位解調(diào)處理，生成解調(diào)信號(hào)；從解調(diào)信號(hào)中提取二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)，進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控解調(diào)處理，生成遙控基帶二進(jìn)制碼流；對(duì)接收到的遙測(cè)信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制處理，生成第一調(diào)制信號(hào)，將第一調(diào)制信號(hào)和從解調(diào)信號(hào)中提取的測(cè)距音信號(hào)疊加后進(jìn)行相位調(diào)制處理成第二調(diào)制信號(hào)；對(duì)第二調(diào)制信號(hào)進(jìn)行上變頻處理、數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，生成第二PM中頻信號(hào)并發(fā)送。本發(fā)明提供的微納衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)字中頻與基帶處理方法及裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)模擬形式的PM信號(hào)的數(shù)字化處理，減小了中頻與基帶處理裝置的體積、重量和功耗。
文檔編號(hào)H04B7/185GK102368690SQ20111026618
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者張軍, 張濤, 李喬羽, 蔣銀坪 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)