[發明專利]一種兼容標準統一S波段測控體制的擴頻中繼測控系統

有效

• 申請號: 201210264443.2
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN102843178A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 李琪;寧金枝;張可立;李紅寶;陳暉照
• 申請（專利權）人: 航天東方紅衛星有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B1/69;H04L27/18
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種兼容標準統一S波段測控體制的擴頻中繼測控系統，適用于采用標準統一S波段測控體制的衛星實現擴頻中繼測控的功能。

背景技術

中繼測控是一種利用地球同步衛星上的中繼轉發器，實現地面終端與用戶星之間遙控、遙測功能的通信系統。利用此項技術可以提高對中低軌衛星的測控覆蓋率、增加衛星在軌測控時間。目前中繼測控主要作為星地測控的補充，通過控制中繼測控終端的遙控信號輸出，實現中繼測控功能。

擴頻測控體制是近年來迅速發展起來的衛星測控體制。該技術采用偽碼擴頻處理，具有抗干擾、抗截獲等諸多優點。美國第三代TDRS系統及國內天鏈中繼衛星系統均采用擴頻體制，地面終端、中繼測控終端也均為擴頻設計。

標準統一S波段測控體制的系統使用PM調制方法進行信息的傳輸，衛星采用USB應答機收發遙控遙測信號。這種測控體制具有成熟度高、符合國際標準等特點，是目前主流的衛星通信體制，具有很強的生命力。

目前，中繼測控僅在采用擴頻測控體制的衛星中使用。這是由于該體制的衛星采用偽碼擴頻應答機，其遙控、遙測處理方式及平臺設備間的信號接口與已有的中繼測控終端一致：擴頻調制的遙控信號在偽碼擴頻應答機(或中繼測控終端)內完成解調同步后生成PCM碼，送入星上遙控單元進行后續遙控信息處理；遙測信號以PCM碼形式從星上遙控單元輸入至偽碼擴頻應答機(或中繼測控終端)，經擴頻調制后輸出；在偽碼擴頻應答機鎖定狀態，通過應答機位同步高電平禁止中繼測控終端的遙控信息輸出；在應答機失鎖狀態，通過應答機位同步低電平允許中繼測控終端的遙控信息輸出。

USB應答機在遙控、遙測處理方式及平臺設備間信號接口方面具有顯著區別：USB應答機將PSK遙控副載波信號、遙控載波同步信號送入遙控單元進行后續遙控信息處理；星上中心計算機將DPSK遙測副載波信號送入USB應答機進行PM調制后發射。因此，采用標準統一S波段測控體制的衛星平臺設備無法兼容現有中繼測控系統。

發明內容

本發明解決的技術問題：克服現有技術的不足，提供了一種兼容標準統一S波段測控體制的擴頻中繼測控系統，對采用標準統一S波段測控體制的用戶星平臺設備改動最小的基礎上，實現標準統一S波段測控體制與擴頻測控體制的信號接口兼容，在標準統一S波段測控體制的衛星上實現擴頻中繼測控功能。

本發明的技術解決方案是：

一種兼容標準統一S波段測控體制的擴頻中繼測控系統，包括射頻接收模塊、射頻發射模塊、基帶模塊、PSK模塊、接口控制模塊和電源模塊，電源模塊為其他模塊供電；

射頻接收模塊實現遙控信號的接收與下變頻，將下變頻之后的信號送入基帶模塊，基帶模塊對輸入的信號進行解調解擴之后，再送入PSK模塊中，PSK模塊對輸入信號進行BPSK調制后送入接口控制模塊，接口控制模塊對BPSK調制后的信號和外部應答機系統輸出的遙控BPSK信號進行選擇輸出給星上遙控單元；

星上中心計算機輸出遙測DPSK信號給PSK模塊，PSK模塊實現對遙測DPSK信號的解調，之后將生成的遙測信號輸入給基帶模塊，基帶模塊實現對輸入的遙測信號的加擴之后，在輸入給射頻發射模塊，射頻發射模塊實現對遙測擴頻信號的BPSK調制與發射；

所述射頻接收模塊包含接收天線、信號放大電路和下變頻電路；接收天線接收中繼衛星發射的遙控信號，經信號放大電路進行信號的放大、濾波處理后，下變頻輸出中頻信號之后送入基帶模塊；同時，射頻接收模塊為射頻發射模塊和基帶模塊提供參考時鐘信號。

所述射頻發射模塊包含BPSK調制電路、信號放大電路和發射天線；BPSK調制電路對基帶模塊送入的遙測擴頻信號進行射頻段BPSK調制，經信號放大電路放大、濾波后，再經發射天線發送出去。

所述基帶模塊包含遙控基帶信號處理單元和遙測基帶信號處理單元；遙控基帶信號處理單元利用射頻接收模塊提供的參考時鐘對射頻接收模塊輸出的中頻信號進行載波與偽碼的捕獲與跟蹤，完成遙控數據的解調與譯碼，并將譯碼輸出，按照時鐘、門控和數據三線信號的時序波形送入PSK模塊進行遙控信息的BPSK調制；遙測基帶信號處理單元將PSK模塊輸出的遙測PCM碼進行卷積編碼與擴頻調制，將遙測擴頻信號送入射頻發射模塊進行處理。

所述PSK模塊包含遙控BPSK調制單元和遙測DPSK解調單元；遙控BPSK調制單元接收來自基帶模塊的輸出信號，對該輸出信號進行PSK調制后送入接口控制模塊進行選擇輸出；