[發(fā)明專利]一種航天器信道模擬裝置及其應(yīng)用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011481800.1
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112671488A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪棟碩;王森;劉鎰;楊赫;余靈峰;李林;張東東
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: H04B17/391
• 分類號: H04B17/391;H04B17/00;H04B17/15;H04B17/24;H04B1/00;H04B1/59
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種航天器信道模擬裝置，其特征在于，包括分別連接在總線上的：仿真監(jiān)控模塊、中頻信道模擬模塊、上行信道下變頻模塊、上行信道上變頻模塊、下行信道下變頻模塊和下行信道上變頻模塊；

所述仿真監(jiān)控模塊將接收到的信道模擬場景參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)給所述中頻信道模擬模塊，監(jiān)控所述航天器信道模擬裝置中仿真監(jiān)控模塊以外的其他模塊的運行；

所述中頻信道模擬模塊對接收的中頻信號進行處理后形成信道模擬后的中頻信號；

所述上行信道下變頻模塊連接在上行射頻信號輸入口與所述中頻信道模擬模塊之間；

所述下行信道上變頻模塊連接在下行射頻信號輸出口與所述中頻信道模擬模塊之間；

所述上行信道上變頻模塊連接在上行射頻信號輸出口與所述中頻信道模擬模塊之間；

所述下行信道下變頻模塊連接在下行射頻信號輸入口與所述中頻信道模擬模塊之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天器信道模擬裝置，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)存儲模塊，存儲對所述中頻信道模擬模塊接收的中頻信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后形成中頻數(shù)據(jù)；

所述仿真監(jiān)控模塊通過控制中頻數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲模塊中的延時存取實現(xiàn)信號傳輸時延模擬，通過對數(shù)據(jù)存儲模塊中的中頻數(shù)據(jù)進行多普勒頻率加載實現(xiàn)信號多普勒頻移模擬，并將進行了信號傳輸時延模擬、多普勒頻移模擬后的中頻數(shù)據(jù)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換后形成中頻信號，發(fā)送給所述中頻信道模擬模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天器信道模擬裝置，其特征在于，所述上行信道上變頻模塊和所述下行信道上變頻模塊對中頻信號進行上變頻得到X頻段射頻信號，所述上行信道下變頻模塊和所述下行信道下變頻模塊對X頻段射頻信號進行下變頻得到中頻信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天器信道模擬裝置，其特征在于，所述中頻信道模擬模塊包括：

上行信道接口單元：連接所述上行信道下變頻模塊、所述上行信道上變頻模塊、上行中頻信號輸入口和上行中頻信號輸出口；

下行信道接口單元：連接所述下行信道下變頻模塊、所述下行信道上變頻模塊、下行中頻信號輸入口和下行中頻信號輸出口；

上行數(shù)據(jù)處理單元：連接在所述總線與所述上行信道接口單元之間；

下行數(shù)據(jù)處理單元：連接在所述總線與所述下行信道接口單元之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天器信道模擬裝置，其特征在于，所述中頻信號包括70MHz中頻信號。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天器信道模擬裝置，其特征在于，所述中頻信道模擬模塊對接收的中頻信號進行處理包括：信號濾波、自動增益控制、模數(shù)轉(zhuǎn)換、中頻數(shù)據(jù)延時存取、多普勒頻率加載、數(shù)模轉(zhuǎn)換、程控衰減和噪聲調(diào)制。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天器信道模擬裝置，其特征在于，所述總線包括PXI總線。

8.一種航天器信道模擬裝置的應(yīng)用方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1至7任一項所述的航天器信道模擬裝置，執(zhí)行步驟包括：

步驟1，在測試開始之前，將航天器信道模擬裝置接入測試系統(tǒng)，位于地面測控測試系統(tǒng)與航天器應(yīng)答機之間，通過有線射頻鏈路互連；

步驟2，航天器信道模擬裝置加電開機后，設(shè)置需要模擬的信道場景參數(shù)以及航天器應(yīng)答機上下行信號頻率參數(shù)；

步驟3，在地面測控測試系統(tǒng)和航天器加電并且建立測試狀態(tài)后，啟動航天器信道模擬裝置的模擬功能；

步驟4，地面測控測試系統(tǒng)向航天器應(yīng)答機發(fā)送上行遙控或測距信號，并接收航天器應(yīng)答機發(fā)送的下行遙測信號或測距信號，通過航天器信道模擬裝置對航天器應(yīng)答機進行進行信道模擬狀態(tài)下的功能和性能測試。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的航天器信道模擬裝置的應(yīng)用方法，其特征在于，還包括：步驟5，在需要更改模擬的信道場景參數(shù)以及航天器應(yīng)答機上下行信號頻率參數(shù)時，返回步驟2進行重新設(shè)置并順序執(zhí)行步驟。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的航天器信道模擬裝置的應(yīng)用方法，其特征在于，步驟1中，航天器信道模擬裝置接入地面測試系統(tǒng)的方式包括以下兩種：

方式1，射頻接入方式，對于上行信號，地面測控測試系統(tǒng)的射頻設(shè)備發(fā)射的上行射頻信號接入至航天器信道模擬裝置的上行射頻信號輸入口，航天器信道模擬裝置將施加了信道模擬特性的上行射頻信號通過上行射頻信號輸出口輸出，經(jīng)衰減器進行功率衰減之后，接入至航天器應(yīng)答機；對于下行信號，航天器應(yīng)答機發(fā)射的下行射頻信號經(jīng)衰減器進行功率衰減之后，接入至航天器信道模擬裝置的下行射頻信號輸入口，航天器信道模擬裝置將施加了信道模擬特性的下行射頻信號通過下行射頻信號輸出口輸出，經(jīng)衰減器進行功率衰減之后，接入至地面測控測試系統(tǒng)射頻信號測試口；

方式2，中頻接入方式，對于上行信號，地面測控測試系統(tǒng)的中頻設(shè)備發(fā)射的上行中頻信號接入至航天器信道模擬裝置的上行中頻信號輸入口，航天器信道模擬裝置將施加了信道模擬特性的上行中頻信號通過上行中頻信號輸出口輸出，經(jīng)上變頻器進行上變頻后形成上行射頻信號，再經(jīng)衰減器進行功率衰減之后，接入至航天器應(yīng)答機；對于下行信號，航天器應(yīng)答機發(fā)射的下行射頻信號經(jīng)衰減器進行功率衰減之后，接入至下變頻器，經(jīng)下變頻器進行下變頻后形成中頻信號，接入至航天器信道模擬裝置的下行中頻信號輸入口，航天器信道模擬裝置將施加了信道模擬特性的下行中頻信號通過下行中頻信號輸出口輸出，最終接入至地面測控測試系統(tǒng)中頻信號測試口。