[發明專利]基于微納衛星平臺的VHF測控通信接收機及其實現方法

有效

• 申請號: 202010004614.2
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN113078934B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 王曉亮;龔德仁;吳樹范
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04Q9/00;G08C17/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種基于微納衛星平臺的VHF測控通信接收機及其實現方法，包括：依次連接的信號預選濾波器、射頻組件模塊、信號處理終端模塊和VHF調制單元，其中：VHF信號注入信號預選濾波器，信號預選濾波器接收地面VHF遙控業務指令信息后將經篩選的信號傳輸至射頻組件模塊，射頻組件模塊將信號變頻至中頻并輸送至信號處理終端模塊，信號處理終端模塊將雙極性零值基帶信號反饋至VHF調制單元并發送至星務，VHF調制單元產生零值監測信號并傳輸回射頻組件模塊。本發明具有零值基帶信號的實時在軌自監測功能，能夠對通道時延、數字處理環節帶來的零值漂移監測、補償，有效克服空間電磁強干擾環境，滿足地面遙控信號穩定接收處理需求。

技術領域

本發明涉及的是一種微納衛星領域的技術，具體是一種基于微納衛星平臺的VHF測控通信接收機及其實現方法。

背景技術

測控通信接收機是衛星的重要有效載荷設備之一，其接收處理的遙控信號及星務系統生成的遙測信號保證了工程任務的成功實施。本發明涉及接收機在信號體制上進行了測距和數傳分離方案，負責上行信號測距、測速，以及與衛星時頻、星務和主業務載荷的信息互聯互通等。同時針對現有微納衛星平臺約束及空間電磁強干擾環境，進行了緊湊型、低功耗、高可靠及高集成度體系設計，且根據星上具體業務需求可進行定制化更改，滿足未來多平臺搭載條件。

發明內容

本發明針對現有微納衛星平臺資源受到約束、空間在軌強電磁干擾的缺陷，提出一種基于微納衛星平臺的VHF測控通信接收機及其實現方法，針對微納衛星平臺資源約束情況，按照緊湊化設計思想對測控通信接收機進行一體化設計，同時在測控信號上進行了碼分多址CDMA設計，使其兼具測控、數據傳輸、零值基帶信號的實時在軌自監測功能，滿足未來微納衛星測控任務需求。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種基于微納衛星平臺的VHF測控通信接收機，包括依次連接的信號預選濾波器、射頻組件模塊、信號處理終端模塊和VHF調制單元，其中：VHF信號注入信號預選濾波器，信號預選濾波器接收地面VHF遙控業務指令信息后將經篩選的信號傳輸至射頻組件模塊，射頻組件模塊將信號變頻至中頻并輸送至信號處理終端模塊，信號處理終端模塊將雙極性零值基帶信號反饋至VHF調制單元并發送至星務，VHF調制單元產生零值監測信號并傳輸回射頻組件模塊以實現對單機射頻通道的時延變化進行在線零值監測。

所述的射頻組件模塊包括：兩級自動增益控制(AGC，Autonomous Gain Control)單元和本振電路，其中：第一級AGC單元、本振電路和第二級AGC單元依次連接。

所述的第一級AGC單元為衰減單元；所述的第二級AGC單元為增益單元。

所述的信號處理終端模塊包括：相連的DSP芯片和FPGA芯片。

所述的VHF調制單元包括：單獨二次電源供電的本振電路。

技術效果

與現有技術相比，本發明技術效果包括：1)具有零值基帶信號的實時在軌自監測功能，能夠對通道時延、數字處理環節帶來的零值漂移監測、補償，有效克服空間電磁強干擾環境，滿足地面遙控信號穩定接收處理需求；2)設計高度集成的系統，緩解現有微納衛星平臺資源約束問題，滿足星載電子產品的要求；3)單機具備在軌可重構功能，當地面站需要對星載軟件進行維護時，可以通過VHF遙控注入新的軟件代碼，星務接收注入數據并運行新的程序，在軌重構完畢后遙測返回地面進行驗證；4)測控單機針對商用微納衛星平臺設計，選取VHF業余無線電頻段，對國家航天型號任務不產生干擾；具有緊湊型的尺寸，對重量及整機功耗均進行了優化。

附圖說明

圖1為本發明的示意圖；

圖2為射頻組件模塊的示意圖；

圖3為信號處理終端模塊的示意圖；

圖4為VHF調制單元的示意圖；