CN112217583A - 一种在轨无线通信设备内嵌式自检系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个实施例公开了一种在轨无线通信设备内嵌式自检系统和方法，包括：接收通道、内部收发耦合模块、捷变频器、信号处理模块和发射通道；所述内部收发耦合模块包括：耦合器、开关和耦合器；所述信号处理模块用于接收自检指令，启动自检流程；所述信号处理模块控制所述捷变频器向所述发射通道发送模拟发射信号；信号处理模块记录发射通道的功率遥测值；信号处理模块控制捷变频器将的发射频点切换到接收频点，输出模拟发射信号，并将所述模拟发射信号切换为接收信号，打开所述开关，接收信号经过耦合器、开关和耦合器进入接收通道完成模拟发射信号向接收通道的耦合；信号处理模块记录接收通道的锁定状态，完成自闭环自检。

Description

一种在轨无线通信设备内嵌式自检系统和方法
技术领域
本发明涉及航天测控通信领域。更具体地，涉及一种在轨无线通信设备内嵌式自检系统和方法。
背景技术
内埋于某在轨航天器内部的无线通信设备需要进行在轨状态确认，受限于航天器无法提供透波窗口或转发天线的约束。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种“内部收发耦合+功率遥测”的内嵌式自检,即无线通信设备发射通道的捷变频器切换输出接收通道的频率，同时软件输出接收信号，经过耦合器-开关-耦合器进入接收通道，完成自闭环验证。同时，发射通道的功率放大电路可以通过功率遥测量进行功能验证。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
第一方面，本发明提供一种在轨无线通信设备内嵌式自检系统，包括：
接收通道、内部收发耦合模块、捷变频器、信号处理模块和发射通道；
所述内部收发耦合模块包括：第一耦合器、开关和第二耦合器；
所述信号处理模块用于接收自检指令，启动自检流程；
所述信号处理模块控制所述捷变频器向所述发射通道发送模拟发射信号；
信号处理模块采集发射通道的功率遥测信号，并将所述功率遥测信号转化为功率遥测值，所述功率遥测值用于与理论值对比，进行发射通道的功能验证；
信号处理模块控制捷变频器将的发射频点切换到接收频点，输出模拟发射信号，并将所述模拟发射信号切换为接收信号，打开所述开关，接收信号经过第一耦合器、开关和第二耦合器进入接收通道完成模拟发射信号向接收通道的耦合；
信号处理模块记录接收通道的锁定状态，完成自闭环自检。
在一个具体实施方式中，所述发射通道包括：
滤波器、功率放大器、第一隔离器、发射馈线和发射天线；
所述捷变频器输出的发射信号输出至所述滤波器进行滤波，经过所述功率放大器进行放大处理。
在一个具体实施方式中，所述信号处理模块在采集完发射通道的功率遥测信号后关闭所述功率放大器。
在一个具体实施方式中，所述接收通道包括：
接收天线、接收馈线、第二隔离器、预选滤波器和低噪放；
所述接收信号经过第二耦合器耦合后发送给所述预选滤波器，经过所述预选滤波器进行预滤波处理，所述低噪放用于将经过所述预滤波处理的信号进行降噪处理，并将处理后的信号输出至所述捷变频器。
在一个具体实施方式中，所述捷变频器用于将接收到的信号发送给信号处理模块。
第二方面，本发明提供一种进行自检的方法，包括：
所述信号处理模块用于接收自检指令，启动自检流程；
所述信号处理模块控制所述捷变频器向所述发射通道发送模拟发射信号；
信号处理模块采集发射通道的功率遥测信号，并将所述功率遥测信号转化为功率遥测值，所述功率遥测值用于与理论值对比，进行发射通道的功能验证；
信号处理模块控制捷变频器将的发射频点切换到接收频点，输出模拟发射信号，并将所述模拟发射信号切换为接收信号，打开所述开关，接收信号经过第一耦合器、开关和第二耦合器进入接收通道完成模拟发射信号向接收通道的耦合；
信号处理模块记录接收通道的锁定状态，完成自闭环自检。
在一个具体实施方式中，所述发射通道包括：滤波器、功率放大器、第一隔离器、发射馈线和发射天线；
所述方法还包括：
所述捷变频器输出的发射信号输出至所述滤波器进行滤波，经过所述功率放大器进行放大处理。
在一个具体实施方式中，所述方法还包括：
所述信号处理模块在采集完发射通道的功率遥测信号后关闭所述功率放大器。
在一个具体实施方式中，所述接收通道包括：
接收天线、接收馈线、第二隔离器、预选滤波器和低噪放；
所述方法还包括：
所述接收信号经过第二耦合器耦合后发送给所述预选滤波器，经过所述预选滤波器进行预滤波处理，所述低噪放用于将经过所述预滤波处理的信号进行降噪处理，并将处理后的信号输出至所述捷变频器。
在一个具体实施方式中，所述方法还包括：
所述捷变频器用于将接收到的信号发送给信号处理模块。
本发明的有益效果如下：
本发明提供了一种在轨无线通信设备内嵌式自检系统和方法，通过该系统和方法实现内嵌式在轨无线通信设备的自闭环验证。解决了内埋于某在轨航天器内部的无线通信设备需要进行在轨状态确认，受限于航天器无法提供透波窗口或转发天线的约束无法验证的难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出根据本发明一个实施例的在轨无线通信设备内嵌式自检系统示意图。
图2示出根据本发明一个实施例的在轨无线通线设备内嵌式自检方法流程图。
附图标记说明
1.接收天线 2.接收馈线 3.隔离器 4.预选滤波器 5.低噪放 6.捷变频器 7.信号处理模块 8.耦合器 9.开关 10.耦合器 11.滤波器 12.功率放大器 13.隔离器 14.发射馈线 15.发射天线。
具体实施方式
为使本发明的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
第一实施例
如图1所示，本发明提供了一种在轨无线通信设备内嵌式自检系统，包括：
接收通道、内部收发耦合模块、捷变频器6、信号处理模块7和发射通道；
所述内部收发耦合模块包括：第一耦合器、开关9和第二耦合器；
在一个具体实施例中，第一耦合器为耦合器8，第二耦合器为耦合器10；
所述信号处理模块7用于接收自检指令，启动自检流程；
所述信号处理模块控制所述捷变频器向所述发射通道发送模拟发射信号；
信号处理模块7采集发射通道的功率遥测信号，并将所述功率遥测信号转化为功率遥测值，所述功率遥测值用于与理论值对比，进行发射通道的功能验证；
信号处理模块7控制捷变频器6将的发射频点切换到接收频点，输出模拟发射信号，并将所述模拟发射信号切换为接收信号，打开所述开关9，接收信号经过耦合器8、开关9和耦合器10进入接收通道完成模拟发射信号向接收通道的耦合；
信号处理模块7记录接收通道的锁定状态，完成自闭环自检。
在一个具体实施例中，所述发射通道包括：
滤波器11、功率放大器12、第一隔离器、发射馈线14和发射天线15；
在一个具体实施例中，第一隔离器为隔离器13；
所述捷变频器输出的发射信号输出至所述滤波器进行滤波，经过所述功率放大器进行放大处理。
在一个具体实施例中，所述信号处理模块7在采集完发射通道的功率遥测信号后关闭所述功率放大器。关闭功率放大器以避免对接收通道的检测造成干扰。
在一个具体实施例中，所述接收通道包括：
接收天线1、接收馈线2、第二隔离器、预选滤波器4和低噪放5；
在一个具体实施例中，第二隔离器为隔离器3；
所述接收信号经过耦合器10耦合后发送给所述预选滤波器4，经过所述预选滤波器进行预滤波处理，所述低噪放用于将经过所述预滤波处理的信号进行降噪处理，并将处理后的信号输出至所述捷变频器。
在一个具体实施例中，所述捷变频器用于将接收到的信号发送给信号处理模块。信号处理模块7记录接收通道的锁定状态，完成自闭环自检。
本发明提供了一种在轨无线通信设备内嵌式自检系统，实现了内嵌式在轨无线通信设备的自闭环验证。解决了内埋于某在轨航天器内部的无线通信设备需要进行在轨状态确认，受限于航天器无法提供透波窗口或转发天线的约束无法验证的难题。
第二实施例
如图2所示，本发明提供一种在轨无线通信设备内嵌式自检的方法，包括：
所述信号处理模块7用于接收自检指令，启动自检流程；
所述信号处理模块控制所述捷变频器向所述发射通道发送模拟发射信号；
信号处理模块7采集发射通道的功率遥测信号，并将所述功率遥测信号转化为功率遥测值，所述功率遥测值用于与理论值对比，进行发射通道的功能验证；
信号处理模块7控制捷变频器6将的发射频点切换到接收频点，输出模拟发射信号，并将所述模拟发射信号切换为接收信号，打开所述开关9，接收信号经过耦合器8、开关9和耦合器10进入接收通道完成模拟发射信号向接收通道的耦合；
信号处理模块7记录接收通道的锁定状态，完成自闭环自检。
在一个具体实施例中，所述发射通道包括：滤波器11、功率放大器12、隔离器13、发射馈线14和发射天线15；
所述方法还包括：
所述捷变频器输出的发射信号输出至所述滤波器进行滤波，经过所述功率放大器进行放大处理。
在一个具体实施例中，所述方法还包括：
所述信号处理模块7在采集完发射通道的功率遥测信号后关闭所述功率放大器。
在一个具体实施例中，所述接收通道包括：
接收天线1、接收馈线2、隔离器3、预选滤波器4和低噪放5；
所述方法还包括：
所述接收信号经过耦合器10耦合后发送给所述预选滤波器4，经过所述预选滤波器进行预滤波处理，所述低噪放用于将经过所述预滤波处理的信号进行降噪处理，并将处理后的信号输出至所述捷变频器。
在一个具体实施例中，所述方法还包括：
所述捷变频器用于将接收到的信号发送给信号处理模块。
信号处理模块7记录接收通道的锁定状态，完成自闭环自检。
本发明提供了一种“内部收发耦合+功率遥测”的内嵌式自检方法，通过该方法实现内嵌式在轨无线通信设备的自闭环验证。解决了内埋于某在轨航天器内部的无线通信设备需要进行在轨状态确认，受限于航天器无法提供透波窗口或转发天线的约束无法验证的难题。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种在轨无线通信设备内嵌式自检系统，其特征在于，包括：
接收通道、内部收发耦合模块、捷变频器(6)、信号处理模块(7)和发射通道；
所述内部收发耦合模块包括：第一耦合器(8)、开关(9)和第二耦合器(10)；
所述信号处理模块(7)用于接收自检指令，启动自检流程；
所述信号处理模块控制所述捷变频器向所述发射通道发送模拟发射信号；
信号处理模块(7)采集发射通道的功率遥测信号，并将所述功率遥测信号转化为功率遥测值，所述功率遥测值用于与理论值对比，进行发射通道的功能验证；
信号处理模块(7)控制捷变频器(6)将的发射频点切换到接收频点，输出模拟发射信号，并将所述模拟发射信号切换为接收信号，打开所述开关(9)，接收信号经过第一耦合器(8)、开关(9)和第二耦合器(10)进入接收通道完成模拟发射信号向接收通道的耦合；
信号处理模块(7)记录接收通道的锁定状态，完成自闭环自检。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发射通道包括：
滤波器(11)、功率放大器(12)、第一隔离器(13)、发射馈线(14)和发射天线(15)；
所述捷变频器输出的发射信号输出至所述滤波器进行滤波，经过所述功率放大器进行放大处理。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，
所述信号处理模块(7)在采集完发射通道的功率遥测信号后关闭所述功率放大器。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接收通道包括：
接收天线(1)、接收馈线(2)、第二隔离器(3)、预选滤波器(4)和低噪放(5)；
所述接收信号经过第二耦合器(10)耦合后发送给所述预选滤波器(4)，经过所述预选滤波器进行预滤波处理，所述低噪放用于将经过所述预滤波处理的信号进行降噪处理，并将处理后的信号输出至所述捷变频器。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述捷变频器用于将接收到的信号发送给信号处理模块。
6.一种利用权利要求1-5中任一项所述的系统进行自检的方法，其特征在于，包括：
所述信号处理模块(7)用于接收自检指令，启动自检流程；
所述信号处理模块控制所述捷变频器向所述发射通道发送模拟发射信号；
信号处理模块(7)采集发射通道的功率遥测信号，并将所述功率遥测信号转化为功率遥测值，所述功率遥测值用于与理论值对比，进行发射通道的功能验证；
信号处理模块(7)控制捷变频器(6)将的发射频点切换到接收频点，输出模拟发射信号，并将所述模拟发射信号切换为接收信号，打开所述开关(9)，接收信号经过第一耦合器(8)、开关(9)和第二耦合器(10)进入接收通道完成模拟发射信号向接收通道的耦合；
信号处理模块(7)记录接收通道的锁定状态，完成自闭环自检。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述发射通道包括：滤波器(11)、功率放大器(12)、第一隔离器(13)、发射馈线(14)和发射天线(15)；
所述方法还包括：
所述捷变频器输出的发射信号输出至所述滤波器进行滤波，经过所述功率放大器进行放大处理。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述信号处理模块(7)在采集完发射通道的功率遥测信号后关闭所述功率放大器。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述接收通道包括：
接收天线(1)、接收馈线(2)、第二隔离器(3)、预选滤波器(4)和低噪放(5)；
所述方法还包括：
所述接收信号经过第二耦合器(10)耦合后发送给所述预选滤波器(4)，经过所述预选滤波器进行预滤波处理，所述低噪放用于将经过所述预滤波处理的信号进行降噪处理，并将处理后的信号输出至所述捷变频器。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述捷变频器用于将接收到的信号发送给信号处理模块。
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