CN111245502A - 一种多模伪卫星系统 - Google Patents

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Abstract

一种多模伪卫星系统，该系统包括天线模块、转发器模块、时钟源模块、控制模块四个模块。天线模块完成信号的发射与接收；转发器模块完成C‑C、C‑Cn导航信号透明转发，协同卫星地面站和接收机工作，完成信号的接收与发射；时钟源模块产生高精度的时间频率信号；控制模块有软件和硬件组成，通过计算机下达指令控制各个模块的协同工作。本发明从实际应用的角度出发，避免了卫星不可见时候测试的中断，保证长时间的连续观测。转发器模块和天线模块可同时或分时进行Cn频段和C频段导通一体化信号的地面功能和性能测试，协助进行导通一体化信号接收模式验证设备，对信号的采集、解调及性能分析。

Description

一种多模伪卫星系统
技术领域
本发明涉及通讯领域的试验平台，具体涉及一种多模伪卫星系统。
背景技术
伪卫星即在地面建立一套模拟卫星系统，在真实卫星信号弱的地方，利用伪卫星代替真实卫星，改善星座几何布局，使得系统的定位精度有所提高。此外，伪卫星信号由地面站产生，灵活多变，对不同导航系统的信号都能够模拟，在一些特定的使用条件下，还可以自定义由伪卫星产生的信号格式。因此，伪卫星是卫星导航系统的良好补充，伪卫星对卫星导航的定位精度与可靠性有着很大的提升，在民用领域和军事领域的应用十分广泛。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够避免卫星不可见时候测试的中断，保证长时间连续观测的多模伪卫星系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括天线模块、转发器模块、时钟源模块和用于控制天线模块、转发器模块、时钟源模块协同工作的控制模块；
所述的天线模块包括安装在多模伪卫星塔顶端的发射天线和接收天线；
所述的转发器模块包括用于接收接收天线C波段上行信号的功分器，C波段上行信号经过功分器后分为两路，其中一路到达C-C转发器，转变为C波段下行信号，另一路到达C-Cn转发器，转变为Cn波段下行信号，两路下行信号经过合路器合路后传送给发射天线；
所述的时钟源模块包括原子钟和时频信号分配放大器，原子钟模块产生的高精度时频信号经过时频信号分配放大器分配放大后给转发器模块。
所述的多模伪卫星塔的顶端设置有用于固定发射天线和接收天线的发射天线转台与接收天线转台，其中接收天线接收来自卫星地面站的上行信号，发射天线发射来自转发器模块的下行信号给接收机，发射天线转台和接收天线转台通过控制模块按照接收到的控制指令旋转天线到达指定位置。
所述的C-C转发器和C-Cn转发器的输入信号分别先经过低噪声放大器进行放大，然后分别与C-C转发器和C-Cn转发器的本振信号进行混频，混频后的信号经过数控衰减器衰减后变为输出信号经过合路器合路后传送给发射天线。
所述的时钟源模块包括与控制模块相连的原子钟控制器、原子钟、频率信号分配放大器和时间信号分配放大器，原子钟产生高精度的1OMHz频率信号和1PPS时间信号，频率信号分配放大器和时间信号分配放大器对原子钟产生单路高精度的1OMHz频率信号和1PPS时间信号分别放大后，送给C-C转发器和C-Cn转发器。
所述的控制模块通过网口接收上级调度系统下发的控制指令，并将控制指令内容通过串口下达到天线控制模块、转发器控制模块和时钟源控制模块，控制天线水平俯仰角度调节、C-C转发器和C-Cn转发器的工作状态及时钟源模块产生的时频信号频率和相位。
本发明从实际应用的角度出发，通过伪卫星代替真实卫星配合卫星地面站进行误码率测试，避免了卫星不可见时候测试的中断，保证长时间的连续观测。转发器模块和天线模块可同时或分时进行Cn频段和C频段导通一体化信号的地面功能和性能测试，协助进行导通一体化信号接收模式验证设备，对信号的采集、解调及性能分析。
本发明的转发器模块完成C-C和C-Cn信号的透明转发，可同时或分时进行，接收天线接收到的卫星地面站C波段上行信号，经过功分器后分为两路，其中一路到达 C-C转发器，转变为C波段下行信号，另一路到达C-Cn转发器，转变为Cn波段下行信号，两路下行信号经过合路器合路后传送给发射天线，发射天线将信号发射给卫星地面站或接收机来完成通信、导航试验。
本发明的控制器模块可以接收控制模块通过网口接收上级调度系统下发的控制指令，也可以在控制计算机的控制软件上手工输入控制指令，并按照控制指令内容，通过天线转台控制天线水平俯仰角度调节，通过总线控制C-C转发器和C-Cn转发器的功率、频率、相位等工作状态，可控制两个转发器同时或分时进行工作。
附图说明
图1是本发明的组成框图；
图2天线模块组成框图；
图3转发器模块组成框图；
图4时钟源模块组成框图；
图5控制模块组成框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1，本发明包括天线模块、转发器模块、时钟源模块和用于控制天线模块、转发器模块、时钟源模块协同工作的控制模块；
所述的天线模块包括发射天线、接收天线、发射天线转台、接收天线转台，发射天线固定在发射天线转台上，接收天线固定在接收天线转台上，发射天线转台和接收天线转台分别固定在多模伪卫星塔的顶端；
所述的转发器模块包括C-C转发器和C-Cn转发器，接收天线接收到的C波段上行信号，经过功分器后分为两路，其中一路到达C-C转发器，转变为C波段下行信号，另一路到达C-Cn转发器，转变为Cn波段下行信号，两路下行信号经过合路器合路后传送给发射天线；
所述的时钟源模块包括原子钟和时频信号分配放大器，原子钟模块产生的高精度时频信号经过时频信号分配放大器分配放大后给转发器模块。
参见图2，本发明的天线模块包括发射天线、接收天线、发射天线转台、接收天线转台，发射天线固定在发射天线转台上，接收天线固定在接收天线转台上，发射天线转台和接收天线转台分别固定在多模伪卫星塔的顶端；
接收天线接收来自卫星地面站的上行信号，发射天线发射来自转发器的下行信号给接收机，发射天线转台和接收天线转台按照接收道的控制指令旋转天线到达指定位置。
参见图3，本发明的C-C转发器和C-Cn转发器的输入信号分别先经过低噪声放大器进行放大，然后分别与各自的本振信号进行混频，混频后的信号按照实际要求经过数控衰减器衰减后变为输出信号。
参见图4，本发明的时钟源模块包括原子钟和时频信号分配放大器，原子钟产生高精度的1OMHz频率信号和1PPS时间信号，时频信号分配放大器对原子钟产生单路高精度的1OMHz频率信号和1PPS时间信号分别放大后，送给C-C转发器和C-Cn转发器。
参见图5，本发明的控制模块通过网口接收上级调度系统下发的控制指令，并将控制指令内容通过串口下达到天线控制模块、转发器控制模块和时钟源控制模块，控制天线水平俯仰角度调节、C-C转发器和C-Cn转发器的工作状态及时钟源模块产生的时频信号频率和相位。

Claims (5)

1.一种多模伪卫星系统，其特征在于：包括天线模块、转发器模块、时钟源模块和用于控制天线模块、转发器模块、时钟源模块协同工作的控制模块；
所述的天线模块包括安装在多模伪卫星塔顶端的发射天线和接收天线；
所述的转发器模块包括用于接收接收天线C波段上行信号的功分器，C波段上行信号经过功分器后分为两路，其中一路到达C-C转发器，转变为C波段下行信号，另一路到达C-Cn转发器，转变为Cn波段下行信号，两路下行信号经过合路器合路后传送给发射天线；
所述的时钟源模块包括原子钟和时频信号分配放大器，原子钟模块产生的高精度时频信号经过时频信号分配放大器分配放大后给转发器模块。
2.根据权利要求1所述的一种多模伪卫星系统，其特征在于：所述的多模伪卫星塔的顶端设置有用于固定发射天线和接收天线的发射天线转台与接收天线转台，其中接收天线接收来自卫星地面站的上行信号，发射天线发射来自转发器模块的下行信号给接收机，发射天线转台和接收天线转台通过控制模块按照接收到的控制指令旋转天线到达指定位置。
3.根据权利要求1所述的一种多模伪卫星系统，其特征在于：所述的C-C转发器和C-Cn转发器的输入信号分别先经过低噪声放大器进行放大，然后分别与C-C转发器和C-Cn转发器的本振信号进行混频，混频后的信号经过数控衰减器衰减后变为输出信号经过合路器合路后传送给发射天线。
4.根据权利要求1所述的一种多模伪卫星系统，其特征在于：所述的时钟源模块包括与控制模块相连的原子钟控制器、原子钟、频率信号分配放大器和时间信号分配放大器，原子钟产生高精度的1OMHz频率信号和1PPS时间信号，频率信号分配放大器和时间信号分配放大器对原子钟产生单路高精度的1OMHz频率信号和1PPS时间信号分别放大后，送给C-C转发器和C-Cn转发器。
5.根据权利要求1所述的一种多模伪卫星系统，其特征在于：所述的控制模块通过网口接收上级调度系统下发的控制指令，并将控制指令内容通过串口下达到天线控制模块、转发器控制模块和时钟源控制模块，控制天线水平俯仰角度调节、C-C转发器和C-Cn转发器的工作状态及时钟源模块产生的时频信号频率和相位。
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