X/Ka频段低轨遥感卫星地面接收系统的标校测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星数据地面接收系统设备链路技术领域，更为具体地，涉及一种X/Ka频段低轨遥感卫星地面接收系统的标校测试系统。
【背景技术】
[0002]随着对地观测技术及遥感应用需求发展，卫星有效载荷的时间分辨率、空间分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率等不断提高，星地链路需要传输的数据量越来越大，所占用的带宽也越来越宽，但现有的星地链路却不能满足大数据量的传输，遥感信息与数据传输能力之间的矛盾日益凸显。
[0003]在对地观测卫星数据地面接收系统的标校测试系统中，一般将信号的编码、调制及滤波等在中频进行，然后通过上变频器将频率搬移到较高的频段，最后接入到地面接收系统测试耦合口，或馈送到标校塔信标天线，模拟卫星下行信号实现地面接收系统的测试。标校测试系统作为卫星数据地面接收系统的关键设备，其性能的好坏直接影响地面接收系统性能的检测水平。
[0004]目前的对地观测卫星数据普遍采用S/X频段进行下传，而相应的地面接收系统也基于s/χ频段来进行。为了解决遥感信息与星地链路的数据传输能力之间的矛盾，现阶段国内外航天任务也由现在的S/χ频段向Ka频段转变。然而，目前并没有在轨的Ka频段低轨卫星，也无相应的地面接收系统，需要对Ka频段低轨卫星地面接收系统进行研制。在地面接收系统建设与升级改造的过程中，需采用标校测试系统对X/Ka频段低轨卫星地面接收系统性能进行测试，因此X/Ka频段低轨遥感卫星地面接收系统的标校测试系统针对此需求进行研制。
【发明内容】
[0005]鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种X/Ka频段低轨遥感卫星地面接收系统的标校测试系统，能够实现卫星地面接收系统射频(有线或无线)和中频环路的调试和测试，及遥感卫星地面接收系统的标校测试系统的网络集中监控、信号电气接口标准化、体积小重量轻、功耗小等技术需求。
[0006]本发明提供的X/Ka频段低轨遥感卫星地面接收系统的标校测试系统，包括:X/Ka标校测试监控分系统、测试调制器、X频段上变频器、X-Ka频段上变频器及小型网络交换机；其中，
[0007]X/Ka标校测试监控分系统，用于通过网络对测试调制器、X频段上变频器、X-Ka频段上变频器进行工作参数配置和工作状态实时监控；
[0008]测试调制器是具有多种调制体制和高效编码的双通道高速测试调制器，用于输出1.2GHz和1.5GHz中频信号；
[0009]X频段上变频器，用于将测试调制器输出的中频信号上变频至X频段；
[0010]X-Ka上变频器，用于将X频段上变频器输出的X频段的信号变频至Ka频段信号；
[0011]其中，测试调制器输出的中频信号，用于对不同输入中频的链路设备的各项功能和性能指标进行测试，以及作为输出至X频段上变频器的中频信号；
[0012]X频段上变频器的输出信号分为两路，其中一路输出至X频段卫星接收系统射频链路测试耦合口或标校塔X频段天线，实现X频段卫星接收系统的有线或无线测试，另外一路输出至X-Ka频段上变频器以进行Ka频段上变频；
[0013]X-Ka频段上变频器输出的Ka频段信号输出至Ka频段卫星接收系统射频链路测试耦合口或标校塔Ka频段天线，实现Ka频段卫星接收系统的有线或无线测试。
[0014]其中，优选的方案是，X/Ka标校测试监控分系统包括通过应用主程序管理测试调制器工作参数配置模块、X频段上变频器工作参数配置模块、X-Ka频段上变频器工作参数配置模块、设备工作状态实时监控模块、网络通讯模块、指令交互信息管理模块及用户管理丰旲块。
[0015]其中，优选的方案是，网络通讯模块用于向测试调制器、X频段上变频器以及X-Ka频段上变频器下达工作参数配置指令，并监听接收来三种设备的反馈信息，解析反馈信息后将结果传递给指令交互信息管理模块；
[0016]设备工作状态实时监控模块，用于通过网络通讯模块向测试调制器、X频段上变频器、X-Ka频段上变频器定时发送工作状态查询指令。
[0017]其中，优选的方案是，测试调制器包括小型工控机平台、调制数字信号处理卡和调制模拟信号处理卡；其中，在小型工控机平台内进行编码、编码成帧、成形/匹配滤波以及信号调制处理。
[0018]其中，优选的方案是，测试调制器的调制数字信号处理板卡通过接口与上位机连接，在所述上位机的控制下对输入数据进行数据处理实现模拟信号输出，并在在多普勒模块的控制下，实现Doppler频率仿真。
[0019]其中，优选的方案是，调制数字信号调制处理板卡通过接口控制调制模拟信号处理卡，调制模拟信号处理卡对调制数字信号调制处理板卡输出的中频信号进行滤波和程控衰减，以消除带外的谐波和干扰。
[0020]其中，优选的方案是，X-Ka频段上变频器，包括:
[0021]一级变频单元，用于将输入的X频段的信号进行上变频；
[0022]分路器，用于将一级变频单元上变频后的信号进行分路，其中一路信号为二级变频单元的输入信号；
[0023]二级变频单元，用于将分路器分出的二级变频单元的输入信号进行上变频并输出。
[0024]其中，优选的方案是，X-Ka频段上变频器还包括:信号接入模块，用于将分路器分出的其中一路信号通过选控开关接入二级变频单元。
[0025]其中，优选的方案是，一级变频单元将X频段的信号进行滤波、增益调整后与Ka频段的一级本振信号进行混频，混频后的信号经过滤波处理和信号调整后，实现一级Ka频段射频信号输出。
[0026]其中，优选的方案是，二级变频单元将从信号接入模块输出的信号滤波、增益调整后与Ka频段的二级本振信号进行混频，然后将混频后的信号进行滤波与增益调整后输出Ka频段射频信号。
[0027]从上面的技术方案可知，本发明提供的X/Ka频段低轨遥感卫星地面接收系统的标校测试系统，在满足技术指标的情况下，工作模式多样化、信号源与调制与编码模式多样化、信号功率大小与频段输出可调，整套设备能够实现网络集中监控、信号电气接口标准化、体积小重量轻、功耗小等技术需求。
[0028]为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
【附图说明】
[0029]通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:
[0030]图1为根据本发明实施例的X/Ka频段低轨遥感卫星地面接收系统的标校测试系统架构示意图；
[0031]图2为根据本发明实施例的X/Ka标校测试监控分系统结构框图；
[0032]图3为根据本发明实施例的X/Ka标校测试监控分系统工作参数配置与信息交互与系统工作状态实时查询流程示意图；
[0033]图4为根据本发明实施例的测试调制器的调制数据信号处理原理示意图；
[0034]图5为根据本发明实施例的测试调制器