[實用新型]一種電力線通信的實時衛(wèi)星信號模擬器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720711882.1
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN206975221U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄔志影;張瑞鵬;李強;彭云;李皓;楊博昆;王曉飛;鄧皓升;金文;王遂學(xué);鄺浩欣;宋娟;趙利軍;李莎莎;王碩;宋明;王海洋
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天長征飛行器研究所;中國運載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 馬全亮

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種電力線通信的實時衛(wèi)星信號模擬器,屬于衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)發(fā)站已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但是在抗干擾接收機測試時，由于轉(zhuǎn)發(fā)站輸出的信號比較強，經(jīng)常會被當(dāng)作干擾抑制掉，從而導(dǎo)致無法正常收星。而且，轉(zhuǎn)發(fā)站室內(nèi)和室外數(shù)據(jù)通信是通過射頻電纜連接，射頻電纜存在價格高、重量重、鋪設(shè)困難等缺點，尤其是傳輸距離比較遠(yuǎn)的情況。因此，采用什么措施轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星信號，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，以及應(yīng)對抗干擾接收機測試的場景，是衛(wèi)星信號模擬器的重要功能。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種電力線通信的實時衛(wèi)星信號模擬器,能夠?qū)崿F(xiàn)將室外衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)入室內(nèi)，尤其是實現(xiàn)長距離實時轉(zhuǎn)發(fā)。而且面對抗干擾接收機測試時，轉(zhuǎn)發(fā)的衛(wèi)星信號能夠使接收機正常定位，而不是被當(dāng)作干擾抑制掉。

本實用新型的技術(shù)解決方案是：

一種電力線通信的實時衛(wèi)星信號模擬器，包括：室外信號處理模塊、室內(nèi)信號處理模塊以及連接室外信號處理模塊和室內(nèi)信號處理模塊的電力線；

室外信號處理模塊接收衛(wèi)星信號并進行處理，處理后的信號通過電力線傳輸給室內(nèi)信號處理模塊，室內(nèi)信號處理模塊生成衛(wèi)星信號并提供給待測接收機。

所述室外信號處理模塊包括接收模塊、寬帶載波調(diào)制模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊；

放置在室外的接收模塊將接收到的衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號并提供給網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊將所述數(shù)字中頻信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號，最后通過寬帶載波調(diào)制模塊進行信號調(diào)制，并通過電力線輸出。

所述接收模塊包括放大模塊、第一濾波模塊、下變頻模塊、第二濾波模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊和數(shù)據(jù)組包模塊；

接收模塊接收到的衛(wèi)星信號先通過放大模塊和第一濾波模塊進行放大濾波，再通過下變頻模塊將放大濾波后的衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換成模擬中頻信號，第二濾波模塊對所述模擬中頻信號進行濾波，再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號，數(shù)據(jù)緩存模塊將輸入到其中的數(shù)字中頻信號進行并行到串行的轉(zhuǎn)換，以降低數(shù)據(jù)率，生成的串行數(shù)字中頻信號通過數(shù)據(jù)組包模塊進行組包處理后輸出。

數(shù)據(jù)緩存模塊和數(shù)據(jù)組包模塊通過FPGA實現(xiàn)。

所述網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊包括組幀模塊和轉(zhuǎn)換模塊，接收模塊輸出的數(shù)字中頻信號先通過組幀模塊進行組幀，生成的數(shù)據(jù)幀通過轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號，并通過網(wǎng)線傳輸給寬帶載波調(diào)制模塊。

組幀模塊通過FPGA實現(xiàn)。

衛(wèi)星信號為模擬射頻信號，包括GPS、GLONASS和北斗三個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星信號。

室內(nèi)信號處理模塊包括寬帶載波解調(diào)模塊、網(wǎng)絡(luò)接收模塊、解調(diào)調(diào)制模塊、射頻模塊和發(fā)射模塊；

室外信號處理模塊通過電力線輸出的信號先通過寬帶載波解調(diào)模塊進行解調(diào)，生成網(wǎng)絡(luò)信號并通過網(wǎng)線傳輸給網(wǎng)絡(luò)接收模塊，網(wǎng)絡(luò)接收模塊處理后生成數(shù)字中頻信號并提供給解調(diào)調(diào)制模塊，解調(diào)調(diào)制模塊對數(shù)字中頻信號進行解調(diào)調(diào)制處理，提高信噪比，生成的模擬中頻信號經(jīng)過射頻模塊進行上變頻和濾波之后，最終通過發(fā)射模塊輸出射頻信號給待測接收機。

所述網(wǎng)絡(luò)接收模塊包括逆轉(zhuǎn)換模塊和解幀模塊，網(wǎng)絡(luò)信號先通過逆轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)幀，再通過解幀模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號。

所述解調(diào)調(diào)制模塊數(shù)據(jù)解包模塊、數(shù)據(jù)提取模塊、通道分配模塊、捕獲跟蹤模塊、解調(diào)模塊、調(diào)制模塊、功率綜合模塊以及數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊；

網(wǎng)絡(luò)接收模塊輸出的數(shù)字中頻信號先通過數(shù)據(jù)解包模塊進行解包處理，生成串行的數(shù)字中頻信號，然后通過數(shù)據(jù)提取模塊將串行的數(shù)字中頻信號根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)類別進行數(shù)據(jù)提取，將提取后的數(shù)據(jù)通過通道分配模塊進行通道分配，各個通道根據(jù)捕獲參數(shù)通過捕獲跟蹤模塊進行捕獲和跟蹤，根據(jù)跟蹤結(jié)果通過解調(diào)模塊對數(shù)字中頻信號進行解調(diào)處理，生成基帶信號，對解調(diào)后的基帶信號通過調(diào)制模塊進行再次調(diào)制，生成數(shù)字中頻信號，功率綜合模塊根據(jù)各通道的跟蹤狀態(tài)對數(shù)字中頻信號進行功率合成，合成后的數(shù)字中頻信號通過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號并輸出給射頻模塊。

連接室外信號處理模塊和室內(nèi)信號處理模塊的電力線的長度最長可達(dá)200m。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

(1)高信噪比。被抗干擾抑制后，信號強度依然高于噪底，能夠被抗干擾接收機正常接收和定位；

(2)實時轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星信號。通過高速數(shù)據(jù)傳輸以及解調(diào)、解擴、擴頻和調(diào)制處理，將室外的衛(wèi)星信號實時傳入室內(nèi)，供室內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航接收機接收使用；