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_2

文档序号:9088641阅读:来源:国知局
新型的具体实施例进行详细描述。为便于对本实用新型实施例的理解,下面将结合附图对该设备的架构、链路及各关键部件分析进一步的解释说明,且各个图例及说明并不构成对本实用新型实施例的限定。
[0040]为了说明本实用新型提供的X/Ka频段低轨遥感卫星地面接收系统的标校测试系统,图1示出了根据本实用新型实施例的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。
[0041]如图1所示,本实用新型提供的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,这些设备共同作用完成X/Ka频段低轨遥感卫星地面接收系统的标校测试。
[0042]其中,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:依次相连的测试调制器、X频段上变频器、X-Ka频段上变频器以及监控测试调制器、X频段上变频器、X-Ka频段上变频器的X/Ka标校测试监控分系统。
[0043]其中,测试调制器为具有多种调制体制和高效编码的双通道高速测试调制器,并输出1.2GHz和1.5GHz中频信号;通过X频段上变频器将测试调制器输出的1.2GHz和1.5GHz中频信号上变频至X频段;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,另外一路输出至X-Ka频段上变频器以进行Ka频段上变频;通过X-Ka频段上变频器将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。
[0044]在图1所示的实施例中,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完成X/Ka频段遥感卫星地面接收系统的标校测试工作,包括信道的射频链路(包含X、Ka两个频段)检测与中频链路(1.2GHz和1.5GHz)检测。
[0045]在射频环路测试中,Ka频段上变频器输出的射频信号接入标校塔Ka频段天线输入端或Ka信道的射频链路测试耦合口,可以实现Ka频段卫星数据地面接收系统下行链路的有线或无线测试;X频段上变频器的输出信号可以输出至卫星信号标校塔X频段天线或X信道的射频链路测试耦合口,实现X频段卫星接收系统下行链路的有线或无线测试。
[0046]在中频链路测试中,测试调制器输出的调制信号通过中频矩阵开关输出至解调器输出端,实现解调器的各类测试,同时解调器输出的基带数据通过基带矩阵开关接入数据记录设备,实现数据记录设备的各类测试,从而实现中频环路测试及基带环路测试。
[0047]需要说明的是,本实用新型提供的X/Ka频段低轨遥感卫星地面接收系统的标校测试系统实现了卫星数据接收地面系统上行链路的便携式设计,原有的设备在机房环境下应用,并且设备的功能单一、笨重、体积大(三台4U标准服务器架构,无网络监控),在通过标校塔对接收系统测试时非常不便。本实用新型在标校测试系统设计的过程中充分考虑户外使用的一系列问题(测试现场方便搬移和野外标校塔测试),设计出的成套设备单人即可搬运,实现了便携性使用需求。
[0048]图2示出了根据本实用新型实施例的X/Ka标校测试监控分系统结构;图3示出了根据本实用新型实施例的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。
[0049]在图2所示的实施例中,X/Ka标校测试监控分系统,包括通过应用主程序管理的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、通讯配置模块、指令交互信息管理模块和用户管理模块等。由图2所示的实施例可以看出,X/Ka标校测试监控分系统的各模块的功能和输入输出,以及子系统之间的交互集成在多个软件包里。
[0050]如图3所示,X/Ka标校测试监控分系统的运行主要是由工作参数配置与信息交互及系统工作状态实时查询两个工作流程来驱动。其中,工作参数配置与信息交互对应的工作流程:用户在主界面调取测试调制器、X频段上变频器、X-Ka频段上变频器的工作参数配置模块,三个配置模块各自调取已保存的Xml配置文件,进行参数校验及保存后向三个设备(测试调制器、X频段上变频器以及X-Ka频段上变频器)下达发送指令;主应用程序调取网络通讯模块的TCP/IP数据发送类进行工作参数的发送;网络讯通模块监听接收来自各设备的参数配置反馈指令,解析后将结果反馈到指令交互信息管理模块,并由其实现指令信息在主界面上的实时显示,从而完成一个参数配置指令下达与交互的流程。
[0051]X/Ka标校测试监控分系统的工作状态实时查询对应的工作流程:分系统自动实现各分系统工作状态的实时查询功能,主应用程序调用设备工作状态实时查询模块,设备工作状态实时查询模块通过网络通讯模块向各设备定时发送工作状态查询指令;各设备接收到工作状态查询指令后,将各自的工作状态反馈给网络通信模块,网络通讯模块的TCP/IP数据发送类接收各设备工作状态参数,并将其反馈到调用设备工作状态实时监控模块;调用设备工作状态实时监控模块将各类信息进行解析并将其显示在主界面的显示区域内,从而完成工作状态查询的流程。
[0052]从图2和图3共同所示的实施例可以看出,X/Ka标校测试监控分系统,通过网络完成对测试调制器、X频段上变频器、X-Ka频段上变频器的监控,包括各设备的工作状态实时查询、工作指令下达控制,实现对链路系统的集中监控管理,提高系统的集成度和便携性。
[0053]本实用新型中的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,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。测试调制器采用基于大规模FPGA+DSP的可编程平台,在小型工控机内实现多数据源输入、编码成帧、卷积编码、多种调制模式(BPSK、QPSK、S/0QPSK、8PSK、16QAM、332APSK)、成形滤波、中频输出控制(数控、程控衰减)、噪声叠加、多普勒频移等功能。该设备具备多种测试信号源的输入,实现1.2GHz和1.5GHz两种中频调制信号输出。
[0054]其中,标准19英寸机柜的I /4宽5U单元的工控机,为测试调制器提供了便携式计算机平台。另外,测试调制器可以根据实际需要,制作此设备整体尺寸为:11 Imm (宽)*212mm(高)*420mm(深),总重为:7.3Kg。制作成这种规格的设备在保证高性能(包括可扩展性)的同时能够实现设备的便携性(如:单人双肩包),能够极大地方便户外进行标校塔测试。
[0055]为了进一步说明测试调制器的结构原理,图4示出了根据本实用新型实施例的测试调制器的调制数据信号处理原理,图5示出了根据本实用新型实施例的测试调制器的调整模拟信号处理原理。
[0056]如图4和图5所示,测试调制器采用基于大规模FPGA+DSP的可编程平台,在FPGA+DSP平台上采用4.0Gsps的DAC,能够实现中频的全数字化。调制数字信号处理板卡的信号主链路由FPGA、数据选择(ECL、大尺寸卫星/测试数据、内部的伪随机数据、板卡内部512MB的测试循环播发数据)、编码成帧、星座映射、成形滤波或LPF、重采样、调制、多普勒仿真、数字衰减、4GspsDAC、差分LPF等模块组成,在上位机控制数据/状态/参数传输管理单元和监控配置单元及其他模块配合下实现信号的调制。
[0057]在图4所示的实施例中,调制数字信号处理板卡通过PC1-E接口与上位机连接,在上位机的控制下对输入数据进行编码成帧、卷积编码、差分编码、星座映射、成形滤波、重采样、数字化调制和数字衰减,并通过DAC实现模拟信号输出,以及NCO在多普勒模块的控制下
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