[發(fā)明專利]遙測信號量化方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010102539.X
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN102142844A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李冰;劉偉;王玨;朱維
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: H03M7/30
• 分類號: H03M7/30
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星信號測控技術(shù)，尤指一種適用于通過地球站遙控控制并可對遙測信號量化位數(shù)進(jìn)行動態(tài)在軌編程的遙測信號量化方法。

背景技術(shù)

遙測信號在衛(wèi)星的研制與運(yùn)行中有著非常重要的作用。在研制試驗(yàn)過程中，需要利用遙測信號，監(jiān)測各分系統(tǒng)儀器設(shè)備的工程物理參數(shù)和工作狀態(tài)，進(jìn)而為驗(yàn)證的環(huán)境、評定和各分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能及進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)提供判斷依據(jù)；在飛行過程中，要通過遙測信號，監(jiān)測環(huán)境和各分系統(tǒng)儀器設(shè)備的工作狀態(tài)，以完成在軌測控任務(wù)，并為故障分析、處理提供判斷依據(jù)。

現(xiàn)有技術(shù)中遙測信號的采集和處理一般包括以下幾個環(huán)節(jié)：首先由傳感器或變換器將各種物理信號變換為可傳輸和能加工的電信號，再由星載遙測設(shè)備實(shí)現(xiàn)對它們的獲取、采集、量化和編碼工作，以獲得各分系統(tǒng)的相關(guān)信息；然后由數(shù)據(jù)處理單元通過串行或并行數(shù)字量接口將這些數(shù)字信息匯總，進(jìn)行打包、幀格式處理、DPSK副載波調(diào)制等工作，之后送射頻分系統(tǒng)；最后射頻分系統(tǒng)對其進(jìn)行射頻載波調(diào)相、功率放大后，由天線輻射出去。

一般而言，數(shù)據(jù)處理工作就是對原始信息進(jìn)行加工、變換和計(jì)算，從而達(dá)到了解和掌握的環(huán)境、狀態(tài)并控制的目的。它既是信息的還原或預(yù)處理，也是遙測參數(shù)和傳感器的功能狀態(tài)、物理特性的描述。數(shù)據(jù)處理的任何一個環(huán)節(jié)都至關(guān)重要，而遙測信號的量化則直接關(guān)系到遙測信息的精準(zhǔn)度，對于詳細(xì)了解狀態(tài)具有重要影響。

現(xiàn)有技術(shù)中的遙測信號量化僅有8位量化方式，雖然實(shí)現(xiàn)簡單，但是無法滿足用戶對某些關(guān)鍵參數(shù)更加詳細(xì)的監(jiān)測要求，更無法充分利用有限的信道容量實(shí)現(xiàn)多樣的監(jiān)測手段。

因此，如何提供一種精確度更高的遙測信號量化技術(shù)成為業(yè)界亟待解決的?技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種遙測信號量化方法，其擴(kuò)展了數(shù)據(jù)量化精度，豐富了量化手段，并且利用在軌編程技術(shù)，在無需改變硬件連接的前提下，可對任何遙測參數(shù)的量化位數(shù)進(jìn)行動態(tài)選擇，既節(jié)約了的硬件資源，又提高了遙測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種遙測信號量化方法，其至少包括下列步驟：設(shè)置至少一低精度量化位數(shù)等級以及至少一高精度量化位數(shù)等級；以及根據(jù)對不同遙測信號參數(shù)精度的不同需求，選擇所述低精度以及高精度量化位數(shù)等級之一，并按照所選擇的量化位數(shù)等級進(jìn)行相應(yīng)的遙測信號處理。

根據(jù)本發(fā)明所述的遙測信號量化方法，其中，所述低精度量化位數(shù)等級為8位量化方式，而所述高精度量化位數(shù)等級為12位量化方式。

根據(jù)本發(fā)明所述的遙測信號量化方法，其中，所述遙測信號處理方法還包括重新編排所述遙測信號的遙測傳輸幀的格式的步驟，即修改所述遙測信號的遙測傳輸幀中對應(yīng)位置的波道傳輸參數(shù)。

采用本發(fā)明的遙測信號量化方法能夠更改遙測參數(shù)的采集精度，相較于現(xiàn)有技術(shù)的單一8位量化精度技術(shù)而言，能夠更加精確地掌握某一重要遙測參數(shù)的細(xì)微變化之處，從而更好地監(jiān)測狀態(tài)變化。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明的8位量化精度和12位量化精度性能的比較；

圖2是本發(fā)明的一個實(shí)施例的遙測信號量化方法的遙測信號傳送幀的格式示意圖：

圖3是采用本發(fā)明的一個實(shí)施例的遙測信號量化方法的遙測采樣器5V標(biāo)準(zhǔn)電壓量化位數(shù)由8位提高到12位之后的數(shù)據(jù)對比圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的遙測信號量化方法作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，具體為以下實(shí)施方式。

本發(fā)明的遙測信號量化方法擴(kuò)展了數(shù)據(jù)量化精度，豐富了量化手段，并且利用在軌編程技術(shù)，在無需改變硬件連接的前提下，可對任何遙測參數(shù)的量化位數(shù)進(jìn)行動態(tài)選擇，既節(jié)約了的硬件資源，又提高了遙測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。遙測參數(shù)量化位數(shù)的可編程，實(shí)現(xiàn)了對重要參數(shù)的重點(diǎn)監(jiān)測，并在有限的信道容量中傳輸最有效的遙測參數(shù)，滿足了在不同階段對遙測監(jiān)測的不同需求。

在本實(shí)施例中，本發(fā)明的遙測信號量化方法的遙測參數(shù)量化位數(shù)包括為兩種，即8位低精度量化位數(shù)等級和12位高精度量化位數(shù)等級。

根據(jù)數(shù)據(jù)采樣量化原理，在電壓范圍為(-V，V)，量化誤差服從均勻分布的情況下，當(dāng)量化位數(shù)為n時，量化電平為：

ΔV＝2V/2ⁿ

量化噪聲功率為：

N_q＝(ΔV)²/12

理論上的信號對量化噪聲的信噪比(SNR)為：

SNR＝6.02n+1.76dB