CN102013914A - 信标接收机的天线扫频方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信标接收机的天线扫频方法，方法是：(1)设定总的扫频时间m，并设定每t秒记录一次频率点电平值；(2)判断扫频范围内所有频点电平值，分别写入两个寄存器中；(3)扫频时间达到m否，若达到了，换下一个频率点；若未达到，则下一步；(4)待信标锁相环稳定后，对该信号进行数字滤波；(5)检测当前信号电平及其对应的频率，并记下；(6)输出该频率对应的信号电平值。本发明的优点是能够充分满足扫频带宽和检波带宽两个指标要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种超级基站卫星天线和便携站卫星天线等设备中，信标接收机的天线扫频方法。
背景技术
信标接收机是基站卫星天线中使用的一个模块，功能是检测指定频率点特定范围内的信号强度，并将信号转换成线性电压表示。
扫频带宽：指设备检测并锁定信号的频率范围，该指标一股是由信标接收机来达成的。例如用户设置频率点为950MHZ，设扫频带宽为±50KHz，则信标接收机会在949.95MHz～950.05MHz范围内搜寻最大信号并锁定。但如果信号一旦超出此频率范围则信标就无法找到了。
检波带宽：该指标同样是由信标接收机来达成。是指扫频带宽将最大信号所对应频率锁定后，将依照检波带宽所指定的范围内的所有信号均转化成对应的信号电平。例如，在949.95MHz～950.05MHz的频率范围内，拥有2个不同强度的信号，通过专业仪器检测到它们分别在950.0MHz和950.015MHz上。如果信标模块的检波带宽超过了±10KHz则完全有可能将两个信号统统检测到并锁定。在实际应用中这样是不希望出现的效果。而如果模块检波带宽只有±6KHz的话则问题解除。
在卫星基站接收卫星信号，天线扫频带宽必须达到±50KHz以上的效果，而同时又要保证检波带宽不大于±6KHz。检波带宽与扫频带宽在概念上是十分相近的，但要求却截然相反。检波带宽要求越小越好，如此检波到的信号越是纯净。而扫频带宽却要求越大越好，如此当目标信号出现较大频偏时仍然能顺利捕捉到。
由于这两者的矛盾，所以一股的信标模块很难做到两者兼顾。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种能够充分满足扫频带宽和检波带宽两个指标要求的信标接收机的天线扫频方法。
为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种信标接收机的天线扫频方法，该扫频方法是：
(1)设定总的扫频时间m，并设定每t秒记录一次频率点电平值；
(2)判断扫频范围内所有频点电平值，分别写入两个寄存器中；
(3)扫频时间达到m否？若达到了，换下一个频率点；若未达到，则下一步；
(4)待信标锁相环稳定后，对该信号进行数字滤波；
(5)检测当前信号电平及其对应的频率，并记下；
(6)输出该频率对应的信号电平值。
选择检波带宽能够满足±6KHz的信标模块作为性能扩展的对象。然后取10KHz间隔进行频点扫描，包括中心频点在内取共11个点既能覆盖±56KHz的频率范围，完全能够满足±50KHz的要求。
本发明的优越功效在于：本发明的扫频方法，能够充分满足扫频带宽和检波带宽两个指标要求。只要信标频率锁定反应速度足够，扫频范围是可以不断加大的，这对于卫星通讯领域内的设备来说是个非常可行的功能；同时也降低了成本。
附图说明
图1为本发明的电气方框图；
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
请参阅附图所示，对本发明作进一步的描述。
本发明提供了一种信标接收机的天线扫频方法，该扫频方法是：
(1)设定总的扫频时间m，并设定每t秒记录一次频率点电平值；
(2)判断扫频范围内所有频点电平值，分别写入两个寄存器中；
(3)扫频时间达到m否？若达到了，换下一个频率点；若未达到，则下一步；
(4)待信标锁相环稳定后，对该信号进行数字滤波；
(5)检测当前信号电平及其对应的频率，并记下；
(6)输出该频率对应的信号电平值。
如图1所示，控制板是通过SPI口对信标接收机模块内的AD4157芯片做频率设置的。需要将目标频率分为两部分计算并通过SPI口写入指定寄存器中。举个例子，设当前信标的参考频率为10M，设置目标频率为951MHz，中频频率为21.4MHz。则首先将目标频率减去21.4MHz，即951-21.4＝929.6MHz，并按照10MHz为分界线，将目标频率分为92及9.6两部分。前者作为INT值直接写入AD4157芯片的R0寄存器，后者还需作一些计算，由于AD4157的分辨率能达到225精度，即9.6*225＝322122547.2，舍去所得数值的小数部分，最终得到322122547写入R1寄存器即可。
而本发明的扫频方法，就是在频率设置的基础上进行多此操作。而其难点在于频繁切换频率导致的信号时延、跳变、干扰等问题。
对于信号时延问题，需要先确认AD4157每次从接收控制信号到频率锁定结束用时为多少，然后再此基础上结合控制板实际控制天线转动的速度，从而判断出扫频最大取点数。
对于信号跳变问题，一股是由于来回切换不同频率值所造成的瞬间阶跃问题，会导致软件对于采集信号强度判断出错。所以需要在采集端适当加入uf级电容进行简单滤波，但同时会带来的一些信号时延加长的现象。需要对此进行多次测试找到平衡点。
对于信号干扰问题，一股是由于信标在频率最终锁定时的不稳定输出造成的。有两种方法：一种是使用nf级小电容滤波；第二种是利用软件判断并跳过采集该时段信号电平。两种方式均有一定信号时延产生，同样需要进行多次测试后才能作出决定。
如图2所示，当装置开始搜索目标卫星时，即开始执行对星控制函数中的程序，扫频就开始工作了。程序会不断将信标接收机端的信号电压读入，并保存在一个二维数组当中。定时器每定时100us则中断，根据数组中的数值变化，判断当前接受的信号电平是否已经稳定，如稳定则输出该值给用户，然后开始变化频率。频率变化规则上文已经做过说明，此处不再赘述。每变化一个频点，再次开始不断读入信号电压，并通过数字滤波将跳变或不稳定电平滤掉，并将信号存储到数组中。
当一轮扫频结束，即指将所有计划扫频频点扫描过一次，将比对各频点各时期的信号强度变化，选出其中强度最高的电平同时计算出该值出现时所对应的天线方位俯仰和极化的角度状态，然后将这一系列信息上报给对星控制函数即可。
Claims (1)
1.一种信标接收机的天线扫频方法，该扫频方法是：
(1)设定总的扫频时间m，并设定每t秒记录一次频率点电平值；
(2)判断扫频范围内所有频点电平值，分别写入两个寄存器中；
(3)扫频时间达到m否？若达到了，换下一个频率点；若未达到，则下一步；
(4)待信标锁相环稳定后，对该信号进行数字滤波；
(5)检测当前信号电平及其对应的频率，并记下；
(6)输出该频率对应的信号电平值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102139951A CN102013914A (zh) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 信标接收机的天线扫频方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102139951A CN102013914A (zh) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 信标接收机的天线扫频方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102013914A true CN102013914A (zh) | 2011-04-13 |
Family
ID=43843955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010102139951A Pending CN102013914A (zh) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 信标接收机的天线扫频方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102013914A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109525300A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-03-26 | 北京爱科迪通信技术股份有限公司 | 一种多频点寻星方法和系统 |
| CN112422173A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-02-26 | 湖北凯乐量子通信光电科技有限公司 | 一种宽带卫星信号快速扫频方案 |
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2010
- 2010-06-30 CN CN2010102139951A patent/CN102013914A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109525300A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-03-26 | 北京爱科迪通信技术股份有限公司 | 一种多频点寻星方法和系统 |
| CN109525300B (zh) * | 2018-10-25 | 2021-07-27 | 北京爱科迪通信技术股份有限公司 | 一种多频点寻星方法和系统 |
| CN112422173A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-02-26 | 湖北凯乐量子通信光电科技有限公司 | 一种宽带卫星信号快速扫频方案 |
| CN112422173B (zh) * | 2020-11-19 | 2022-06-14 | 湖北凯乐量子通信光电科技有限公司 | 一种宽带卫星信号快速扫频方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110413 |