專利名稱：針對Ku波段的數(shù)字化衛(wèi)星信標(biāo)跟蹤儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信技術(shù)領(lǐng)域的衛(wèi)星信標(biāo)跟蹤儀，具體是一種針對Ku波段的 數(shù)字化衛(wèi)星信標(biāo)跟蹤儀。
背景技術(shù)：
Ku波段衛(wèi)星信標(biāo)信號屬于Ku波段信號，即頻率在12 18GHz的無線電波波段。 在實際應(yīng)用中，衛(wèi)星信標(biāo)信號是衛(wèi)星發(fā)射的、表征衛(wèi)星的存在及其相關(guān)特征的一 種特殊信號，它采用單頻信號，為衛(wèi)星地面測控站搜索、測量和跟蹤衛(wèi)星提供了 依據(jù)。地面上的衛(wèi)星信標(biāo)跟蹤儀接收到信標(biāo)信號后，能夠把信標(biāo)信號轉(zhuǎn)換為與其 電平大小成比例的直流信號。根據(jù)這個信號，就可以讓整個衛(wèi)星接收機中的伺服 系統(tǒng)驅(qū)動天線對準(zhǔn)衛(wèi)星，以更好地實現(xiàn)對衛(wèi)星發(fā)送的信號信息的接收。
由于衛(wèi)星處于太空環(huán)境，受到溫度等各種因素的影響，自身信標(biāo)信號存在一 定的頻漂；同時信號在向地面的傳輸過程中，受到外界環(huán)境的干擾(例如大氣和 天氣狀況的干擾)，將會使衛(wèi)星信標(biāo)信號產(chǎn)生進一步的頻率漂移，因此地面上的衛(wèi) 星信標(biāo)跟蹤儀接收到的衛(wèi)星信標(biāo)信號的頻率會在一定的范圍內(nèi)動態(tài)變化。
為了有效地驅(qū)動天線對準(zhǔn)衛(wèi)星，以獲得更好的接收效果，通常要求衛(wèi)星信標(biāo) 跟蹤儀在低靈敏度的情況下，能夠?qū)馆^大范圍的頻率漂移，并盡可能地滿足小 型化、低功耗和低成本的系統(tǒng)設(shè)計要求。
在傳統(tǒng)的衛(wèi)星信標(biāo)跟蹤儀中，通常的方法是采用基于模擬方式的超外差鎖相 環(huán)鎖定輸入信標(biāo)信號，以提高信號解調(diào)時的信噪比，然后釆用相干解調(diào)得到輸入 信號的幅度和誤差信號。但是這種方法存在設(shè)備通用性差、鎖定速度慢、設(shè)備較 復(fù)雜、調(diào)試和制造困難、成本較高等諸多缺點。目前數(shù)字處理技術(shù)已經(jīng)被引入到 衛(wèi)星信標(biāo)跟蹤儀的研制中，但是大部分已有的設(shè)備或者方法并沒有完全結(jié)合數(shù)字 處理技術(shù)，通常是在模擬處理方式的基礎(chǔ)上采用數(shù)字控制的方法，或者是在模擬 處理的最后端加上數(shù)字處理部分。這些方法沒有擺脫模擬器件占主導(dǎo)地位的情況， 衛(wèi)星信標(biāo)跟蹤儀的性能依然比較低。而目前出現(xiàn)的以數(shù)字處理方式為主的設(shè)備或
4者技術(shù)方法，雖然保證了精度，但是系統(tǒng)相對而言過于復(fù)雜，成本也較高，不利
于大規(guī)模的廣泛使用。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮?00810040973. 2的中國專利，專利名
為新型信標(biāo)接收機，該專利中，在第一本振和第二本振之間設(shè)置有頻率控制環(huán) 路，傳統(tǒng)的模擬跟蹤環(huán)路采用數(shù)字電路實現(xiàn)，實施自動調(diào)諧及頻率跟蹤。這種裝 置可以適用于一般情況下衛(wèi)星信標(biāo)信號跟蹤系統(tǒng)的需要，但是主要核心部件還是 采用模擬器件，通用性較差、對抗較大頻漂能力較差，無法在較為惡劣的環(huán)境下 使用。申請?zhí)枮?00810056719. 1的中國專利，專利名為 一種車載衛(wèi)星通信天線 自動尋星控制器，該專利公開了一種車載衛(wèi)星通信天線自動尋星控制器，包括主 控制模塊和與主控制模塊連接的衛(wèi)星信號檢測模塊、開關(guān)電源模塊、伺服電機限 位開關(guān)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS 、電子羅盤、俯仰電機驅(qū)動器、方位電機驅(qū)動器 和極化電機驅(qū)動器，天線饋源與衛(wèi)星信號檢測模塊連接，俯仰伺服電機、方位伺 服電機、極化有刷直流電機分別對應(yīng)地與俯仰電機驅(qū)動器、方位電機驅(qū)動器、極 化電機驅(qū)動器相連接。這種裝置以數(shù)字化處理為主，但是所需設(shè)備較多，調(diào)試和 制造困難，成本依然較高，也不利于大規(guī)模的廣泛使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了針對Ku波段的數(shù)字化衛(wèi)星信標(biāo)跟蹤 儀，能夠在很低的信號功率下跟蹤較大范圍頻漂的衛(wèi)星信標(biāo)信號，并輸出相應(yīng)的 直流信號以驅(qū)動伺服電機。本發(fā)明具有集成化程度高、體積小、制造和調(diào)試簡單、 性能穩(wěn)定可靠、通用性好等特點。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括高頻頭和調(diào)諧器、低通濾
波器、數(shù)字信號處理模塊、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、電源模塊
高頻頭將接收到的Ku波段的衛(wèi)星信標(biāo)信號下變頻到中頻信號，輸出到調(diào)諧器，
調(diào)諧器根據(jù)數(shù)字信號處理模塊反饋的頻率控制信息和功率控制信息，將輸入的中
頻信號下變頻到零中頻信號，輸出到低通濾波器，以便后端的數(shù)字信號處理工作; 低通濾波器實現(xiàn)對輸入零中頻信號的濾波操作，可以提高信號質(zhì)量，也避免了后 端數(shù)據(jù)采樣的混疊效應(yīng)，然后將信號輸出到數(shù)字信號處理模塊；數(shù)字信號處理模 塊(Digital Signal Processing, DSP)首先實現(xiàn)對輸入信號從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn) 換，然后采用高性能的信號譜估計算法和功率估計算法，得到輸入信號的精確頻
5率信息和功率信息，最后將信號的功率信息輸出到數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，將頻率控制 信息和功率控制信息反饋到調(diào)諧器，此外，通過控制接口，數(shù)字信號處理模塊一 方面可以接收外部控制指令，另一方面可以將輸入信號的功率和頻率等信息以數(shù) 字形式輸出；數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(Digital to Analog Converter, DAC)實現(xiàn)將輸 入的數(shù)字功率信息轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬功率信息，作為系統(tǒng)的功率輸出送往伺服驅(qū) 動系統(tǒng)；電源模塊為上述各個部分提供高穩(wěn)定的直流電源。
所述數(shù)字信號處理模塊，包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，信號譜估計模塊，頻率 控制模塊，信號功率估計模塊，功率控制模塊和控制接口模塊，其中
模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換(Analog to Digital, ADC)模塊，將低通濾波器輸出到數(shù)字信 號處理模塊的模擬信號采樣轉(zhuǎn)化成為數(shù)字信號，并輸出給信號譜估計模塊。
信號譜估計模塊，是以數(shù)字信號處理中的快速傅里葉變換為基礎(chǔ)，結(jié)合相應(yīng) 的譜線積累操作，得到輸入信號的頻譜信息，進而得到輸入信標(biāo)信號的頻率信息， 輸出給頻率控制模塊和信號功率估計模塊。
頻率控制模塊根據(jù)信號譜估計模塊的計算結(jié)果，得到頻率控制信息，反饋給 調(diào)諧器進行頻率調(diào)整；這個過程構(gòu)成了一個頻率跟蹤環(huán)，使調(diào)諧器輸出的零中頻 信號的頻率可調(diào)，以實現(xiàn)對衛(wèi)星信標(biāo)信號的鎖定。
信號功率估計模塊根據(jù)信號譜估計模塊的計算結(jié)果，進行功率估計，得到輸
入信標(biāo)信號的功率信息，輸出給功率控制模塊。
功率控制模塊根據(jù)信號功率估計模塊的計算結(jié)果得到功率控制信息，反饋給 調(diào)諧器進行功率調(diào)整；這個過程構(gòu)成了一個功率跟蹤環(huán)，使調(diào)諧器輸出的零中頻 信號的功率可調(diào)，防止出現(xiàn)調(diào)諧器輸出的零中頻信號的強度飽和或強度太小的問 題。這樣可以避免信號強度太大而出現(xiàn)諧波，或者是信號強度太小而無法檢測的 問題。
控制接口模塊將以上各個處理模塊得到的信號功率信息輸出到數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換 器，將頻率控制信息和功率控制信息反饋到調(diào)諧器。此外，通過控制接口模塊， 可以接收外部控制指令，控制數(shù)字信號處理模塊的工作模式；也可以將數(shù)字信號 處理模塊得到的有關(guān)輸入信號的功率和頻率等信息以數(shù)字形式輸出。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
1、本發(fā)明采用數(shù)字信號處理的方法對Ku波段衛(wèi)星信標(biāo)信號進行精確的頻率估計和功率估計，輸出平穩(wěn)的伺服系統(tǒng)信號；其中的數(shù)字信號處理模塊的功能可 以在目前通用的單片數(shù)字信號處理芯片上完成；具有集成度高、成本低廉、體積 小、制造與調(diào)試簡單、性能穩(wěn)定可靠、通用性強等特點。
2、 本發(fā)明中的數(shù)字信號處理模塊中使用了 "頻率控制"和"功率控制"兩項 關(guān)鍵技術(shù)，分別起到了精確調(diào)整頻偏范圍和精確調(diào)整信號功率的作用；這樣通過 高性能的數(shù)字信號處理，使得系統(tǒng)能夠在信號輸入功率變化很大的情況下，在很 大的頻率漂移范圍內(nèi)，準(zhǔn)確的跟蹤衛(wèi)星信標(biāo)信號。
3、 經(jīng)過測試表明，本發(fā)明在-80dbm -50dbm的信號功率輸入范圍內(nèi)能夠準(zhǔn)確 的捕獲到最大頻漂達到土600KHz范圍內(nèi)的信標(biāo)信號，并且準(zhǔn)確的輸出相應(yīng)的功 率，性能上大大超過了市面上已有的信標(biāo)跟蹤儀(通常在相同條件下允許的最大 頻偏僅為土200KHz)的精度性能。


圖l為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2為本發(fā)明的數(shù)字信號處理模塊的結(jié)構(gòu)框圖3為本發(fā)明的頻率控制模塊中的頻率搜索和鎖定流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的方案作詳細(xì)說明本實施例在以本發(fā)明技 術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明 的保護范圍不限于下述的實施例。
如圖1所示，本實施例包括高頻頭和調(diào)諧器、低通濾波器、數(shù)字信號處理 模塊，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，電源模塊，其中
高頻頭將接收到的Ku波段的衛(wèi)星信標(biāo)信號下變頻到950MHz 1450MHz的中頻 信號，輸出到調(diào)諧器。調(diào)諧器根據(jù)數(shù)字信號處理模塊反饋的頻率控制信息和功率 控制信息，將輸入的中頻信號下變頻到0 1腿z的零中頻信號，輸出到低通濾波 器，以便后端的數(shù)字信號處理工作。
低通濾波器實現(xiàn)對輸入零中頻信號的濾波操作，可以提高信號質(zhì)量，也避免 了后端數(shù)據(jù)采樣的混疊效應(yīng)。然后將信號輸出到數(shù)字信號處理模塊。
數(shù)字信號處理模塊首先實現(xiàn)對輸入信號從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換；之后采用高性 能的信號譜估計算法和功率估計算法，得到輸入信號的精確頻率信息和功率信息;最后將信號的功率信息輸出到數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，將頻率控制信息和功率控制信息 反饋到調(diào)諧器。此外，通過控制接口，數(shù)字信號處理模塊一方面可以接收外部控 制指令，另一方面可以將輸入信號的功率和頻率等信息以數(shù)字形式輸出。
數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)將輸入的數(shù)字功率信息轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬功率信息，作 為系統(tǒng)的功率輸出送往伺服驅(qū)動系統(tǒng)。
電源模塊為上述模塊提供高穩(wěn)定的直流電源。其中，為高頻頭提供+15VAl8V 直流電源，為數(shù)字信號處理模塊提供+1.8VA3.3V直流電源，為調(diào)諧器、低通濾波 器和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器提供+3. 3V電源。
所述高頻頭采用百昌公司型號為0.S52J的Ku高頻頭，調(diào)諧器采用夏普公司 的BS2S7VZ0302A (0402)調(diào)諧器。
所述低通濾波器采用Linear公司的LTC1565-31濾波器實現(xiàn)，為7階線性相 位低通濾波器，通帶寬度(3分貝帶寬)為650kHz;這里650KHz的帶寬可以滿足 后端數(shù)據(jù)采集的需求，同時也能夠?qū)垢蠓秶鷥?nèi)的頻率偏移。
所述數(shù)字信號處理模塊采用TI公司的定點運算DSP芯片TMS320F2808實現(xiàn)。 在本實施例中，TMS320F2808的時鐘頻率為100MHz，利用內(nèi)置的硬件乘法器，可 在一個時鐘周期內(nèi)實現(xiàn)一次32bit的乘法運算，對提高信號譜估計模塊的運算速 度有極大的幫助。另外，TMS320F2808芯片中集成有串行傳輸總線(Inter — Integrated Circuit, I2C)、串行夕卜圍設(shè)備接口 (Serial Peripheral Interface, SPI)、串行通信接口 (Serial Communication Interface, SCI)等接口，并且內(nèi) 置12bit采樣精度的ADC模塊，這樣不但便于使用，也有效降低了硬件成本。此 外，該芯片具有豐富的管腳資源，也使得功能擴展變得更加方便和容易。
所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器采用Analog Device公司的AD5312芯片實現(xiàn)；該芯片的 10bit控制精度可以滿足最小4. 8毫伏的輸出電壓分辨率。
所述數(shù)字信號處理模塊，如圖2所示，包括TMS320F2808芯片內(nèi)置的模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換模塊，信號譜估計模塊，頻率控制模塊，信號功率估計模塊，功率控制模 塊和控制接口模塊，其中
模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，將低通濾波器輸出到數(shù)字信號處理模塊的模擬信號采樣 轉(zhuǎn)化成為數(shù)字信號，并輸出給信號譜估計模塊；本實施例中使用TMS320F2808芯 片內(nèi)置的ADC模塊，采樣率為1.8MHz，保證了 ADC采樣能夠保留足夠的信息，以
8實現(xiàn)對輸入零中頻信號的準(zhǔn)確釆樣。
信號譜估計模塊，是以數(shù)字信號處理中的快速傅里葉變換為基礎(chǔ)，結(jié)合相應(yīng) 的譜線積累操作，得到輸入信號的頻譜信息，進而得到輸入信標(biāo)信號的頻率信息， 輸出給頻率控制模塊和信號功率估計模塊。在本實施例中，快速傅里葉變換的點 數(shù)為1024點，可以保證1.75KHz的頻率分辨率。為了消除衛(wèi)星信標(biāo)信號自身的調(diào) 制雜散信息和外界環(huán)境噪聲的影響，需要對快速傅里葉變換的結(jié)果進行積累操作。 在本實施例中，對每4次快速傅里葉變換的結(jié)果進行平均，得到輸入信號的頻譜 信息。
頻率控制模塊根據(jù)信號譜估計模塊的計算結(jié)果，得到頻率控制信息，反饋給 調(diào)諧器進行頻率調(diào)整；這個過程構(gòu)成了一個頻率跟蹤環(huán)，使調(diào)諧器輸出的零中頻 信號的頻率可調(diào)，以實現(xiàn)對衛(wèi)星信標(biāo)信號的鎖定。在本實施例中，是根據(jù)信號譜 估計模塊的計算結(jié)果，確定幅度最高的點頻信號所對應(yīng)的譜線位置，作為頻率控 制信息反饋給調(diào)諧器進行頻率調(diào)整。
信號功率估計模塊根據(jù)信號譜估計模塊的計算結(jié)果，進行功率估計，得到輸
入信標(biāo)信號的功率信息，輸出給功率控制模塊。假設(shè)根據(jù)信號譜估計模塊的輸出， 直接計算得到的信號功率為P，考慮到調(diào)諧器中AGC增益的影響，實際功率&。,還
需要加上一個補償值，艮P:
其中，5為與調(diào)諧器AGC電壓相對應(yīng)的功率補償值，可以在調(diào)試時通過實際 測試獲得。
功率控制模塊根據(jù)信號功率估計模塊的計算結(jié)果得到功率控制信息，反饋給 調(diào)諧器進行功率調(diào)整；這個過程構(gòu)成了一個功率跟蹤環(huán)，使調(diào)諧器輸出的零中頻 信號的功率可調(diào)，防止出現(xiàn)調(diào)諧器輸出的零中頻信號的強度飽和或強度太小的問 題。這樣可以避免信號強度太大而出現(xiàn)諧波，或者是信號強度太小而無法檢測的 問題。在本實施例中，功率控制采用遍歷方式進行在調(diào)諧器允許的增益電壓范 圍內(nèi)，按照10dB的增益間隔選出8個典型的增益電壓值；在進行功率控制時，按 順序循環(huán)遍歷這8個增益電壓值，并從中找到一個合適的增益電壓值。
如圖3所示，在本實施例中，頻率控制有搜索和鎖定兩種工作模式，對頻率的調(diào)整過程具體如下預(yù)設(shè)一個需要跟蹤的衛(wèi)星信標(biāo)信號的頻率，進入搜索模式。 搜索模式下的搜索次數(shù)設(shè)定為三次，通過設(shè)置三個不同且連續(xù)的調(diào)諧器本振頻率 來實現(xiàn)。假設(shè)預(yù)設(shè)的需要跟蹤的衛(wèi)星信標(biāo)信號的頻率為f，而調(diào)諧器可以設(shè)置的最 接近f的頻率為fo，則三次搜索時調(diào)諧器的本振頻率可以設(shè)為fo-500kHz、 fo和 fo+500kHz。分別進行信號功率估計后，對比三次搜索獲得的信號功率信息來判斷
是否搜索到目標(biāo)信號如果搜索到信號，說明搜索成功，則更新鎖定頻率，進入
鎖定模式；否則繼續(xù)進行搜索操作。在鎖定模式下，計算當(dāng)前的信號功率值，如
果信號功率大于預(yù)設(shè)的閾值，說明信號存在，繼續(xù)處于鎖定模式；否則說明信號
不存在或鎖定丟失，轉(zhuǎn)入搜索模式。
控制接口模塊將以上各個處理模塊得到的信號功率信息輸出到數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換 器，將頻率控制信息和功率控制信息反饋到調(diào)諧器。此外，通過控制接口模塊，
可以接收外部控制指令，控制數(shù)字信號處理模塊的工作模式；也可以將數(shù)字信號 處理模塊得到的有關(guān)輸入信號的功率和頻率等信息以數(shù)字形式輸出。在本實施例 中，控制信號主要包括控制調(diào)諧器頻率以及增益的12C接口控制信號，外部預(yù)設(shè) 頻率輸入的SCI接口信號，提供給DAC的信號功率的SPI接口信號以及數(shù)字信號 處理器的狀態(tài)輸出SCI接口信號。
在本實施例中，系統(tǒng)采用外接高頻頭加單板設(shè)計的方式，調(diào)諧器、低通濾波 器、數(shù)字信號處理模塊、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和電源模塊集成在一塊電路板上，其中 電路板采用80 x 60mm2的2層印制板，頂層和底層均為信號層，同時也走部分的 電源線和地線。本實施例中，射頻部分僅需要一個高頻頭；模擬部分集中在中頻， 包括調(diào)諧器、濾波器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器；而主要的信號處理工作全部在數(shù)字信號處理 模塊中實現(xiàn)；這樣降低了系統(tǒng)的成本和調(diào)試難度，具有非常高的系統(tǒng)集成度，同 時也保證了系統(tǒng)的性能，增加了系統(tǒng)的可靠性和通用性。
10
權(quán)利要求
1、一種針對Ku波段的數(shù)字化衛(wèi)星信標(biāo)跟蹤儀，其特征在于，包括高頻頭和調(diào)諧器、低通濾波器、數(shù)字信號處理模塊，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，電源模塊，其中高頻頭將接收到的Ku波段的衛(wèi)星信標(biāo)信號下變頻到中頻信號，輸出到調(diào)諧器，調(diào)諧器根據(jù)數(shù)字信號處理模塊反饋的頻率控制信息和功率控制信息，將輸入的中頻信號下變頻到零中頻信號，輸出到低通濾波器；低通濾波器與調(diào)諧器相連，實現(xiàn)對調(diào)諧器輸入的零中頻信號的濾波操作，然后將信號輸出到數(shù)字信號處理模塊；數(shù)字信號處理模塊與低通濾波器相連，首先實現(xiàn)對低通濾波器輸入的信號從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，然后采用高性能的信號譜估計算法和功率估計算法，得到輸入信號的精確頻率信息和功率信息，最后將信號的功率信息輸出到數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，將頻率控制信息和功率控制信息反饋到調(diào)諧器；通過控制接口，數(shù)字信號處理模塊一方面可以接收外部控制指令，另一方面可以將輸入信號的功率和頻率信息以數(shù)字形式輸出；數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器與數(shù)字信號處理模塊相連，將數(shù)字信號處理模塊輸入的數(shù)字功率信息轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬功率信息，作為系統(tǒng)的功率輸出送往伺服驅(qū)動系統(tǒng)；電源模塊與上述模塊依次相連，為上述各個工作部件提供穩(wěn)定的直流電源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的針對Ku波段的數(shù)字化衛(wèi)星信標(biāo)跟蹤儀，其特征是， 所述數(shù)字信號處理模塊，包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，信號譜估計模塊，頻率控制 模塊，信號功率估計模塊，功率控制模塊和控制接口模塊，其中-模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，將低通濾波器輸出到數(shù)字信號處理模塊的模擬信號采樣 轉(zhuǎn)化成為數(shù)字信號，并輸出給信號譜估計模塊；信號譜估計模塊，是以數(shù)字信號處理中的快速傅里葉變換為基礎(chǔ)，結(jié)合相應(yīng) 的譜線積累操作，得到輸入信號的頻譜信息，進而得到輸入信標(biāo)信號的頻率信息， 輸出給頻率控制模塊和信號功率估計模塊；頻率控制模塊根據(jù)信號譜估計模塊的計算結(jié)果，得到頻率控制信息，反饋給 調(diào)諧器進行頻率調(diào)整；這個過程構(gòu)成一個頻率跟蹤環(huán)，使調(diào)諧器輸出的零中頻信號的頻率可調(diào)，以實現(xiàn)對衛(wèi)星信標(biāo)信號的鎖定；信號功率估計模塊根據(jù)信號譜估計模塊的計算結(jié)果，進行功率估計，得到輸入信標(biāo)信號的功率信息，輸出給功率控制模塊；功率控制模塊根據(jù)信號功率估計模塊的計算結(jié)果得到功率控制信息，反饋給 調(diào)諧器進行功率調(diào)整；這個過程構(gòu)成了一個功率跟蹤環(huán)，使調(diào)諧器輸出的零中頻 信號的功率可調(diào)；控制接口模塊將以上各個處理模塊得到的信號功率信息輸出到數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換 器，將頻率控制信息和功率控制信息反饋到調(diào)諧器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通信測量控制領(lǐng)域的針對Ku波段的數(shù)字化衛(wèi)星信標(biāo)跟蹤儀。本發(fā)明包括高頻頭和調(diào)諧器、低通濾波器、數(shù)字信號處理模塊，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，電源模塊。其中高頻頭和調(diào)諧器將接收到的Ku波段的衛(wèi)星信標(biāo)信號下變頻到零中頻信號。低通濾波器實現(xiàn)對零中頻信號的濾波操作。數(shù)字信號處理模塊采用高性能的信號譜估計算法和功率估計算法，得到輸入信號的精確頻率信息和功率信息。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器將輸入的數(shù)字功率信息轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬功率信息，作為系統(tǒng)的功率輸出送往伺服驅(qū)動系統(tǒng)。電源模塊為上述模塊提供高穩(wěn)定的直流電源。本發(fā)明具有集成度高、成本低廉、體積小、制造與調(diào)試簡單、性能穩(wěn)定可靠、通用性強等特點。
文檔編號G01S1/02GK101505183SQ20091004778
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者凌小峰, 宮新保, 成 常, 臧小剛, 賀江華 申請人:上海交通大學(xué)