CN104618008B - 一种基于agc电平寻星的快速锁定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于AGC电平寻星的快速锁定方法，包括以下步骤：设置AGC电平的门限；确定门限的宽度；以上述AGC电平的门限及门限宽度扫描寻找卫星，寻找成功后即停止搜索；方位回到暂存AGC电平值中最大值对应的方位角度，即精确对准卫星，完成卫星的锁定。本发明通过设置AGC电平的门限，并采用非固定且随着信号强弱对应调整的门限宽度寻找卫星，能克服干扰和信号强弱变化带来的影响，寻找成功后即停止搜索，方位回到暂存AGC电平值中最大值对应的方位角度，减少了搜索方位中心位置的步骤，节省了搜星细调的时间，可以让移动地面站实现更快速通信，在应急通信等紧要关头节省时间。

Description

一种基于AGC电平寻星的快速锁定方法
技术领域
本发明涉及一种卫星通信领域的自动搜星卫星天线的寻星方法，尤其涉及一种基于AGC电平寻星的快速锁定方法。
背景技术
卫星通信领域的两轴或三轴的自动搜星卫星天线承担着寻星任务，如动中通天线、动中收天线、静中通天线及静中收天线等一系列移动地面站的天线。
自动寻星的卫星天线在寻星过程中会出现寻错卫星或未锁住卫星主瓣的可能，或者耗费很长时间来锁定正确的卫星及卫星主瓣。现在最常用的寻星方式包括以下步骤：1、通过GPS定位天线的地理位置，或手动输入地理位置；2、通过天线地理位置及卫星经度计算理论方位角、俯仰角；3、抬起天线俯仰到理论俯仰角；4、如果天线有罗经则天线直接转到理论方位角，如果天线无罗经则天线360°转动寻星；5、信号判断，通过AGC(即自动增益控制)电平或者信标接收机的锁定信号判断是否锁定卫星。
上述的第5步骤中，方位扫描卫星时由AGC电平绘出的卫星方向图如图1所示，当对准卫星AGC电平会升高，并持续一段时间。
上述的第5步骤中，传统信号判断方法主要有两种方式：一种是找AGC电平最大值做为寻找卫星的主瓣，如果这样就必须把方位转动范围都扫完一遍才能真正确定最大AGC电平位置。另一种用信标接收机的锁定信号可以不用扫完所有转动范围，只要出现锁定信号则可以判定卫星锁定。
寻星过程中存在以下情况：
1、由于移动地面站通常不会在一个地方使用，不同地方的卫星覆盖场强值不同，AGC电平值不同，如图3和图4所示，信号强和信号弱时其对应的AGC电平值不同。
2、使用环境千变万化，会受到其它通信设备的干扰，导致AGC电平值有不规则的波动，如图2所示，存在干扰信号时，该干扰信号会叠加到卫星信号中，使其产生不规则波动。
3、使用环境的变化会遇到有其它障碍物对信号的遮挡。
4、地球的赤道上同步卫星数量众多，转发频率有重叠或相近的情况，容易受到其它卫星的干扰。
5、卫星信号受天气影响大，AGC信号的变化也较大。
由于上述情况最终会造成采用上述现有信号判定方法都难以真正找准卫星，具体原因为：
第一种采用AGC电平最大值锁定卫星需要把方位的转动范围扫完，缺点是：AGC电平容易受到干扰的影响找错卫星，费比较长的时间；第二种采用信标接收机锁定信号作为正确卫星信号，缺点：信标接收机容易受到干扰的影响找错卫星，且容易锁定卫星的旁瓣。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能快速、准确地锁定卫星的基于AGC电平寻星的快速锁定方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种基于AGC电平寻星的快速锁定方法，包括以下步骤：
(1)设置AGC电平的门限：首先暂存一定方位角信号的AGC电平值，把其中最大值对应的功率值假设为对准卫星的最大功率值，以此计算0.5dB衰减后的功率值对应的AGC电平作为门限；
(2)确定门限的宽度：以天线主波束方向图0.5dB衰减后的宽度θ0.5为门限的宽度，θ0.5的计算公式为其中，λ为工作波长，D为天线尺寸；
(3)以上述AGC电平的门限及门限宽度扫描寻找卫星，寻找成功后即停止搜索；
(4)方位回到暂存AGC电平值中最大值对应的方位角度，即精确对准卫星，完成卫星的锁定。
作为优选，所述步骤(1)中，暂存一定方位角信号的AGC电平值的宽度大于天线方位方向图的两个旁瓣之间的宽度。
本发明的有益效果在于：
本发明通过设置AGC电平的门限，并采用非固定且随着信号强弱对应调整的门限宽度寻找卫星，能克服干扰和信号强弱变化带来的影响，寻找成功后即停止搜索，方位回到暂存AGC电平值中最大值对应的方位角度，减少了搜索方位中心位置的步骤，节省了搜星细调的时间，可以让移动地面站实现更快速通信，在应急通信等紧要关头节省时间。另外，由于并非所有方位扫描角度内的全部AGC电平数据全部保存，所以能够节省很大的存储空间。
附图说明
图1是方位扫描卫星时由AGC电平绘出的卫星方向图；
图2是方位扫描卫星时由AGC电平绘出的干扰信号示意图；
图3是方位扫描卫星时由AGC电平绘出的信号强的卫星方向图；
图4是方位扫描卫星时由AGC电平绘出的信号弱的卫星方向图；
图5本发明所述基于AGC电平寻星的快速锁定方法所采用AGC电平的门限及相应的卫星方向图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
本发明所述基于AGC电平寻星的快速锁定方法，包括以下步骤：
(1)设置AGC电平的门限：如图5所示，首先暂存一定方位角信号的AGC电平值，电平值的宽度大于天线方位方向图的两个旁瓣之间的宽度，把其中最大值对应的功率值假设为对准卫星的最大功率值，以此计算0.5dB衰减后的功率值对应的AGC电平作为门限，具体计算方法为：门限电平＝最大电平-0.5dB电平值，例如：假如最大AGC电平为6V，1dB信号强度对应AGC电平为0.2V；那么信号门限为(6-0.2/2)5.9V；
(2)确定门限的宽度：以天线主波束方向图0.5dB衰减后的宽度θ0.5为门限的宽度，θ0.5的计算公式为其中，λ为工作波长，D为天线尺寸；
(3)以上述AGC电平的门限及门限宽度扫描寻找卫星，寻找成功后即停止搜索；
(4)方位回到暂存AGC电平值中最大值对应的方位角度，即精确对准卫星，完成卫星的锁定。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (2)

1.一种基于AGC电平寻星的快速锁定方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)设置AGC电平的门限：首先暂存一定方位角信号的AGC电平值，把其中最大值对应的功率值假设为对准卫星的最大功率值，以此计算0.5dB衰减后的功率值对应的AGC电平作为门限；
(2)确定门限的宽度：以天线主波束方向图0.5dB衰减后的宽度θ0.5为门限的宽度，θ0.5的计算公式为其中，λ为工作波长，D为天线尺寸；
(3)以上述AGC电平的门限及门限宽度扫描寻找卫星，寻找成功后即停止搜索；
(4)方位回到暂存AGC电平值中最大值对应的方位角度，即精确对准卫星，完成卫星的锁定。
2.根据权利要求1所述的基于AGC电平寻星的快速锁定方法，其特征在于：步骤(1)中，暂存一定方位角信号的AGC电平值的宽度大于天线方位方向图的两个旁瓣之间的宽度。
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