[發(fā)明專利]一種星載GNSS-R多普勒延遲映射接收機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510057600.6
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104597466A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設計）人: 劉婧;張寧;李強;沈霽;丁建幸;陳婕
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天測控通信研究所
• 主分類號: G01S19/33
• 分類號: G01S19/33;G01S19/32
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波遙感探測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種星載GNSS-R多普勒延遲映射接收機。

背景技術(shù)

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)反射信號遙感技術(shù)（Global?Navigation?Satellite?System-Reflection，簡稱GNSS-R），是通過分析目標反射信號與GNSS直射信號在強度、頻率、相位、極化方向等參數(shù)的變化，來反演探測目標物性質(zhì)和狀態(tài)，實現(xiàn)目標探測的一種技術(shù)。隨著全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展，包括美國?GPS、俄羅斯GLONASS、歐洲?GALILEO?和中國北斗二代等，在軌GNSS衛(wèi)星信號資源豐富，全球覆蓋范圍廣，獲取數(shù)據(jù)量大，使GNSS反射信號遙感技術(shù)成為其他傳統(tǒng)探測手段的有力補充。

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的反射信號探測技術(shù)是介于被動遙感與主動遙感之間的一種新型遙感探測技術(shù)，工作頻率為L波段，它具有以下技術(shù)特點：無需發(fā)射機，成本低廉；覆蓋范圍寬，全球覆蓋時間短；能同時進行海面風場與海面高度測量；基本不受云雨等水化物影響；對流層傳輸衰減小，可全天候工作。

現(xiàn)有的星載微波遙感探測設備，主要采用主動微波遙感方式，并且工作頻率都較高，如最常用的微波散射計，一般在C波段或Ku波段，易受降水影響、投資大且時空覆蓋范圍有限。因此采用新型探測方式的GNSS導航衛(wèi)星反射信號探測技術(shù)受到越來越高的重視。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(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，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種星載GNSS-R多普勒延遲映射接收機，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：

指令響應模塊，用以接收一遙控信號；

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；

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分離模塊，分別用以接收一反射信號及一直射信號；

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分離模塊，用以將接收到的反射信號及直射信號轉(zhuǎn)換為中頻信號；

四中頻增益控制模塊，每兩中頻增益控制模塊連接一變頻接收模塊，用以控制中頻信號的增益并分為兩路輸出；

相關(guān)處理部分包括：

遙控遙測接口模塊，接收中頻信號，并進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，接收導航信息，輸出波束指向角度控制信號，輸出遙測信號；

選星及模式控制模塊，連接遙控遙測接口模塊；

指令解析模塊，連接選星及模式控制模塊，用以對遙控信號中的指令進行解析；

互相關(guān)功率計算模塊，連接選星及模式控制模塊，用以計算中頻信號的功率；

選星及模式控制模塊根據(jù)解析得到的指令以及計算得到的中頻信號的功率完成天線波束指向角度的計算。

較佳的，變頻接收模塊采用兩次變頻將反射信號及直射信號轉(zhuǎn)換為中頻信號，采用同一鎖相電路同時為反射信號及直射信號提供變頻所需的一本振和二本振。

較佳的，解析得到的指令與經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換的中頻信號均送入選星及模式控制模塊以及互相關(guān)功率計算模塊，互相關(guān)功率計算模塊通過輸出碼延遲控制、多普勒補償量及反射信號同步校正，協(xié)同選星及模式控制模塊完成時延一維相關(guān)功率計算，并產(chǎn)生波束控制器控制信號和鏡面反射點位置信息。

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，便于連接和擴展。

本發(fā)明接收靈敏度高，具有多模、多通道、波束可控、易于擴展的特點；能夠同時或分時工作在BD2或GPS兩種GNSS導航模式下，共兼容四個工作頻率，因此其能夠捕獲的可見星數(shù)量大，有利于提高測量精度。

附圖說明

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。

具體實施方式