CN112532305B - 一种卫星地面站的自检系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卫星地面站的自检系统及方法，包括数字基带、信道子系统和射频前端；所述射频前端包括L接收前端、L发射前端和Ka接收前端；所述信道子系统包括L接收模块、L发射模块和Ka接收模块；所述数字基带包括FPGA芯片、L接收芯片、L发射芯片、Ka接收芯片、第一耦合器、第二耦合器、切换开关SW4和切换开关SW5；所述方法包括数字基带自检步骤S1、L发射自检步骤S2、L接收自检步骤S3和Ka接收自检步骤S4。本发明能够实现卫星地面站的自检，保证卫星地面站的正常工作。

Description

一种卫星地面站的自检系统及方法

技术领域

本发明涉及卫星地面站，特别是涉及一种卫星地面站的自检系统及方法。

背景技术

传统的卫星地面站有多种类型，其中小型卫星地面站一般只承担观测和中继等功能。一种最典型的小型卫星地面站就是卫星通信关口站(Gateway Station)，其功能是将卫星通信系统的卫星信号与地面通信网络相连接，例如将卫星电话接入地面有线电话网络，或者将卫星宽带数据接入地面光纤网络，它完成卫星通信系统信令协议的解释、转换和与地面网络的信息交换。卫星地面站使用过程中，随着使用时间的增加常常会使得地面站各组成部分存在一定的误差，对卫星地面站进行自检，对于及时修复误差，保证卫星地面站的工作具有着重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种卫星地面站的自检系统及方法，能够为地面站的修复误差提供数据基础，对于保证卫星地面站的工作具有着重要意义。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种卫星地面站的自检系统，包括数字基带、信道子系统和射频前端；

所述射频前端包括L接收前端、L发射前端和Ka接收前端；所述信道子系统包括L接收模块、L发射模块和Ka接收模块；

所述数字基带包括FPGA芯片、L接收芯片、L发射芯片、Ka接收芯片、第一耦合器、第二耦合器、切换开关SW4和切换开关SW5；

所述L接收前端包括L波段信号输入端口、第三耦合器、第一滤波器、第一放大器、第二滤波器和第四耦合器；所述L接收模块包括第五耦合器、第二放大器、第六耦合器和第三滤波器；所述第三耦合器的输入端连接L波段信号输入端口，第三耦合器的输出端依次通过第一滤波器、第一放大器、第二滤波器、第四耦合器、第五耦合器、第二放大器、第六耦合器、第三滤波器和第一耦合器与L接收芯片连接，所述L接收芯片的输出端与FPGA芯片连接；

所述Ka接收前端包括Ka波段信号输入端口、第七耦合器、第四滤波器、第三放大器、下变频混频器、第五滤波器和第八耦合器；所述Ka接收模块包括第九耦合器、第四放大器和第六滤波器；所述第七耦合器的输入端与Ka波段信号输入端口连接，第七耦合器的输出端依次通过第四滤波器、第三放大器与下变频混频器的信号输入端连接，下变频混频器的信号输出端依次通过第五滤波器、第八耦合器、第九耦合器、第四放大器、第六滤波器和第二耦合器连接到Ka接收芯片，所述Ka接收芯片的输出端与FPGA芯片连接；

所述L发射前端包括L波段信号发射端口、第十耦合器、第七滤波器和第五放大器；所述L发射模块包括第十一耦合器、第八滤波器、第六放大器、第九滤波器和切换开关SW1；所述L发射芯片的输入端与FPGA芯片连接，L发射芯片的输出端与切换开关SW4连接，所述切换开关SW4的第一个输出端与切换开关SW1连接，切换开关SW4的第二个输出端与切换开关SW5连接，切换开关SW5的输出端分别与第一耦合器和第二耦合器连接；切换开关SW1的第一个输出端依次通过第九滤波器、第六放大器、第八滤波器、第十一耦合器、第五放大器、第七滤波器、第十耦合器与L波段信号发射端口连接；

所述信道子系统还包括晶振、切换开关SW3、第一功率检测模块和第一比较器；所述切换开关SW3的输出端与切换开关SW1的第二个输出端连接，切换开关SW3的输出端分别与第五耦合器和第九耦合器连接；所述第一功率检测模块的输入端与第十一耦合器连接，第一功率检测模块的输出端通过第一比较器输出检测信息；所述晶振用于为射频前端提供参考时钟；

所述射频前端还包括功分器、第一PLL锁相环、第二PLL锁相环、倍频滤波模块、切换开关SW2、第二功率检测模块、第二比较器、第三功率检测模块、第三比较器、第四功率检测模块和第四比较器；所述功分器的输入端与信号子系统中的晶振连接，功分器的输出端分别与第一PLL锁相环和第二PLL锁相环连接，所述第一PLL锁相环的输出端与下变频混频器的本振输入端连接，第二PLL锁相环的输出端与倍频滤波模块连接，所述倍频滤波模块的输出端通过切换开关SW2分别与第三耦合器和第一倍频器连接，所述第一倍频器的输出端与第七耦合器连接；所述第二功率检测模块的输入端与第十耦合器连接，第二功率检测模块的输出端通过第二比较器输出检测信息；所述第三功率检测模块的输入端与第四耦合器连接，第三功率检测模块的输出端通过第三比较器输出检测信息；所述第四功率检测模块的输入端与第八耦合器连接，第四功率检测模块的输出端通过第四比较器输出检测信息。

优选地，所述L发射芯片、L接收芯片和Ka接收芯片均采用AD9361。所述倍频滤波模块包括第二倍频器和第十滤波器，所述第二倍频器的输入端与第二PLL锁相环连接，第二倍频器的输出端通过所述第十滤波器连接到切换开关SW2。所述切换开关SW1~SW4均为单刀双掷开关。

所述自检系统还包括显示设备，所述显示设备的输入端分别与第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器连接，用于对接收到的信号进行显示，所述显示设备包括但不限于示波器。

一种卫星地面站的自检方法，包括数字基带自检步骤S1、L发射自检步骤S2、L接收自检步骤S3和Ka接收自检步骤S4；

所述数字基带自检步骤S1包括：

S101.控制切换开关SW4与切换开关SW5连通，在FPGA芯片的控制下，L发射芯片产生自检调制信号；

S102.首先控制切换开关SW5切换到第一耦合器，产生的自检调制信号经切换开关SW4、SW5后传输到第一耦合器，由第一耦合器将信号耦合到L接收芯片，经L接收芯片传回FPGA芯片，在FPGA芯片中解扩、解码，完成闭环自检；

S103.然后控制切换开关SW5切换到第二耦合器，产生的自检调制信号经切换开关SW4、SW5后传输到第二耦合器，由第二耦合器将信号耦合到Ka接收芯片，经Ka接收芯片传回FPGA芯片，在FPGA芯片中解扩、解码，完成闭环自检；

所述L发射自检步骤S2包括：

S201.控制切换开关SW4与切换开关SW1连通，并控制切换开关切换到第九滤波器，在FPGA芯片的控制下，L发射芯片产生自检调制信号；

S202.自检调制信号通过切换开关SW4、切换开关SW1后，依次通过第九滤波器、第六放大器、第八滤波器、第十一耦合器、第五放大器、第七滤波器、第十耦合器传输到L波段信号发射端口；

S203.第十一耦合器将接收到的信号耦合到第一功率检测模块中，由第一功率检测模块的输出端通过第一比较器输出检测信息，作为信道子系统中L发射模块的端口发射功率检测结果；

S204.第十耦合器将接收到的信号耦合到第二功率检测模块中，由第二功率检测模块的输出端通过第二比较器输出检测信息，作为射频前端中L波段信号发射端口的功率检测结果；

所述L接收自检步骤S3包括：

S301.控制切换开关SW4与切换开关SW1连通,切换开关SW1与切换开关SW3连通，切换开关SW3与第五耦合器连通；在FPGA芯片的控制下，L发射芯片产生自检调制信号，经切换开关SW4、SW1、SW3传输到第五耦合器，由第五耦合器将信号耦合到L接收模块中，并经过第二放大器、第六耦合器、第三滤波器、第一耦合器和L接收芯片传回FPGA芯片中，在FPGA中解扩、解码，完成闭环自检；

S302.在FPGA芯片的控制下，L发射芯片停止产生自检调制信号，控制切换开关SW2与第三耦合器连通；晶振开始产生参考时钟，并传输给功分器分为两路，第一路信号经第二PLL锁相环、倍频滤波模块、切换开关SW2后传输到第三耦合器，由第三耦合器将信号耦合到L接收前端中；功分器输出的第二路信号传输给第一PLL锁相环，产生本振信号，该路信号在L接收自检过程中不需要进行利用；耦合到L接收前端中的信号依次经过第一滤波器、第一放大器、第二滤波器、第四耦合器、第五耦合器、第二放大器、第六耦合器、第三滤波器和第一耦合器、L接收芯片传回FPGA芯片中，在FPGA中解扩、解码，完成闭环自检；同时，第四耦合器将L接收前端输出的信号耦合到第三功率检测模块中，由第三功率检测模块通过第三比较器输出检测信息，作为L接收前端输出信号的功率检测结果；

所述Ka接收自检步骤S4包括：

S401.控制切换开关SW4与切换开关SW1连通,切换开关SW1与切换开关SW3连通，切换开关SW3与第九耦合器连通，在FPGA芯片的控制下，L发射芯片产生自检调制信号，经切换开关SW4、SW1、SW3传输到第九耦合器，由第九耦合器将信号耦合到Ka接收模块中，并经过第四放大器、第六滤波器、第二耦合器和Ka接收芯片传回FPGA芯片中，在FPGA中解扩、解码，完成闭环自检；

S402. 在FPGA芯片的控制下，L发射芯片停止产生自检调制信号，控制切换开关SW2与第一倍频器连通，晶振开始产生参考时钟，并传输给功分器分为两路，功分器输出的第一路信号经第二PLL锁相环、倍频滤波模块、切换开关SW2、第一倍频器传输到第七耦合器，由第七耦合器将信号耦合到Ka接收前端中，耦合到Ka接收前端中的信号依次通过第四滤波器、第三放大器传输到下变频混频器的信号输入端；同时功分器输出的第二路信号经第一PLL锁相环传输到下变频混频器的本振输入端，由下变频混频器输出的信号依次通过第五滤波器、第八耦合器、第九耦合器、第四放大器、第六滤波器、第二耦合器和Ka接收芯片传回FPGA芯片中，在FPGA中解扩、解码，完成闭环自检；同时，第八耦合器将Ka接收前端输出的信号耦合到第四功率检测模块中，由第四功率检测模块通过第四比较器输出检测信息，作为Ka接收前端输出信号的功率检测结果。

所述自检方法还包括自检结果显示步骤：

将第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器输出的信号传输给显示设备，由显示设备对自检结果进行显示。

本发明的有益效果是：本发明能够实现对卫星地面站的自检，对于及时修复误差，保证卫星地面站的工作具有着重要意义。

附图说明

图1为本发明的系统原理框图；

其中，1-第一耦合器，2-第二耦合器，3-第三耦合器，4-第四耦合器，5-第五耦合器，6-第六耦合器，7-第七耦合器，8-第八耦合器，9-第九耦合器，10-第十耦合器，11-第十一耦合器。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种卫星地面站的自检系统，包括数字基带、信道子系统和射频前端；

所述射频前端包括L接收前端、L发射前端和Ka接收前端；所述信道子系统包括L接收模块、L发射模块和Ka接收模块；

所述数字基带包括FPGA芯片、L接收芯片、L发射芯片、Ka接收芯片、第一耦合器、第二耦合器、切换开关SW4和切换开关SW5；

所述L接收前端包括L波段信号输入端口、第三耦合器、第一滤波器、第一放大器、第二滤波器和第四耦合器；所述L接收模块包括第五耦合器、第二放大器、第六耦合器和第三滤波器；所述第三耦合器的输入端连接L波段信号输入端口，第三耦合器的输出端依次通过第一滤波器、第一放大器、第二滤波器、第四耦合器、第五耦合器、第二放大器、第六耦合器、第三滤波器和第一耦合器与L接收芯片连接，所述L接收芯片的输出端与FPGA芯片连接；

所述Ka接收前端包括Ka波段信号输入端口、第七耦合器、第四滤波器、第三放大器、下变频混频器、第五滤波器和第八耦合器；所述Ka接收模块包括第九耦合器、第四放大器和第六滤波器；所述第七耦合器的输入端与Ka波段信号输入端口连接，第七耦合器的输出端依次通过第四滤波器、第三放大器与下变频混频器的信号输入端连接，下变频混频器的信号输出端依次通过第五滤波器、第八耦合器、第九耦合器、第四放大器、第六滤波器和第二耦合器连接到Ka接收芯片，所述Ka接收芯片的输出端与FPGA芯片连接；

所述L发射前端包括L波段信号发射端口、第十耦合器、第七滤波器和第五放大器；所述L发射模块包括第十一耦合器、第八滤波器、第六放大器、第九滤波器和切换开关SW1；所述L发射芯片的输入端与FPGA芯片连接，L发射芯片的输出端与切换开关SW4连接，所述切换开关SW4的第一个输出端与切换开关SW1连接，切换开关SW4的第二个输出端与切换开关SW5连接，切换开关SW5的输出端分别与第一耦合器和第二耦合器连接；切换开关SW1的第一个输出端依次通过第九滤波器、第六放大器、第八滤波器、第十一耦合器、第五放大器、第七滤波器、第十耦合器与L波段信号发射端口连接；

所述信道子系统还包括晶振、切换开关SW3、第一功率检测模块和第一比较器；所述切换开关SW3的输出端与切换开关SW1的第二个输出端连接，切换开关SW3的输出端分别与第五耦合器和第九耦合器连接；所述第一功率检测模块的输入端与第十一耦合器连接，第一功率检测模块的输出端通过第一比较器输出检测信息；所述晶振用于为射频前端提供参考时钟；

所述射频前端还包括功分器、第一PLL锁相环、第二PLL锁相环、倍频滤波模块、切换开关SW2、第二功率检测模块、第二比较器、第三功率检测模块、第三比较器、第四功率检测模块和第四比较器；所述功分器的输入端与信号子系统中的晶振连接，功分器的输出端分别与第一PLL锁相环和第二PLL锁相环连接，所述第一PLL锁相环的输出端与下变频混频器的本振输入端连接，第二PLL锁相环的输出端与倍频滤波模块连接，所述倍频滤波模块的输出端通过切换开关SW2分别与第三耦合器和第一倍频器连接，所述第一倍频器的输出端与第七耦合器连接；所述第二功率检测模块的输入端与第十耦合器连接，第二功率检测模块的输出端通过第二比较器输出检测信息；所述第三功率检测模块的输入端与第四耦合器连接，第三功率检测模块的输出端通过第三比较器输出检测信息；所述第四功率检测模块的输入端与第八耦合器连接，第四功率检测模块的输出端通过第四比较器输出检测信息。

优选地，所述L发射芯片、L接收芯片和Ka接收芯片均采用AD9361。所述倍频滤波模块包括第二倍频器和第十滤波器，所述第二倍频器的输入端与第二PLL锁相环连接，第二倍频器的输出端通过所述第十滤波器连接到切换开关SW2。所述切换开关SW1~SW4均为单刀双掷开关。在本申请的实施例中，所述第六耦合器还连接有监测设备，由第六耦合器将经过的信号耦合到所述监测设备中进行监测，监测设备可以是功率监测设备或其他监测设备。

所述自检系统还包括显示设备，所述显示设备的输入端分别与第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器连接，用于对接收到的信号进行显示，所述显示设备包括但不限于示波器。

一种卫星地面站的自检方法，包括数字基带自检步骤S1、L发射自检步骤S2、L接收自检步骤S3和Ka接收自检步骤S4；

所述数字基带自检步骤S1包括：

S101.控制切换开关SW4与切换开关SW5连通，在FPGA芯片的控制下，L发射芯片产生自检调制信号；

S102.首先控制切换开关SW5切换到第一耦合器，产生的自检调制信号经切换开关SW4、SW5后传输到第一耦合器，由第一耦合器将信号耦合到L接收芯片，经L接收芯片传回FPGA芯片，在FPGA芯片中解扩、解码，完成闭环自检；

S103.然后控制切换开关SW5切换到第二耦合器，产生的自检调制信号经切换开关SW4、SW5后传输到第二耦合器，由第二耦合器将信号耦合到Ka接收芯片，经Ka接收芯片传回FPGA芯片，在FPGA芯片中解扩、解码，完成闭环自检；

所述L发射自检步骤S2包括：

S201.控制切换开关SW4与切换开关SW1连通，并控制切换开关切换到第九滤波器，在FPGA芯片的控制下，L发射芯片产生自检调制信号；

S202.自检调制信号通过切换开关SW4、切换开关SW1后，依次通过第九滤波器、第六放大器、第八滤波器、第十一耦合器、第五放大器、第七滤波器、第十耦合器传输到L波段信号发射端口；

S203.第十一耦合器将接收到的信号耦合到第一功率检测模块中，由第一功率检测模块的输出端通过第一比较器输出检测信息，作为信道子系统中L发射模块的端口发射功率检测结果；

S204.第十耦合器将接收到的信号耦合到第二功率检测模块中，由第二功率检测模块的输出端通过第二比较器输出检测信息，作为射频前端中L波段信号发射端口的功率检测结果；

所述L接收自检步骤S3包括：

S301.控制切换开关SW4与切换开关SW1连通,切换开关SW1与切换开关SW3连通，切换开关SW3与第五耦合器连通；在FPGA芯片的控制下，L发射芯片产生自检调制信号，经切换开关SW4、SW1、SW3传输到第五耦合器，由第五耦合器将信号耦合到L接收模块中，并经过第二放大器、第六耦合器、第三滤波器、第一耦合器和L接收芯片传回FPGA芯片中，在FPGA中解扩、解码，完成闭环自检；

S302.在FPGA芯片的控制下，L发射芯片停止产生自检调制信号，控制切换开关SW2与第三耦合器连通；晶振开始产生参考时钟，并传输给功分器分为两路，第一路信号经第二PLL锁相环、倍频滤波模块、切换开关SW2后传输到第三耦合器，由第三耦合器将信号耦合到L接收前端中，耦合到L接收前端中的信号依次经过第一滤波器、第一放大器、第二滤波器、第四耦合器、第五耦合器、第二放大器、第六耦合器、第三滤波器和第一耦合器、L接收芯片传回FPGA芯片中，在FPGA中解扩、解码，完成闭环自检；同时，第四耦合器将L接收前端输出的信号耦合到第三功率检测模块中，由第三功率检测模块通过第三比较器输出检测信息，作为L接收前端输出信号的功率检测结果；

所述Ka接收自检步骤S4包括：

S401.控制切换开关SW4与切换开关SW1连通,切换开关SW1与切换开关SW3连通，切换开关SW3与第九耦合器连通，在FPGA芯片的控制下，L发射芯片产生自检调制信号，经切换开关SW4、SW1、SW3传输到第九耦合器，由第九耦合器将信号耦合到Ka接收模块中，并经过第四放大器、第六滤波器、第二耦合器和Ka接收芯片传回FPGA芯片中，在FPGA中解扩、解码，完成闭环自检；

S402. 在FPGA芯片的控制下，L发射芯片停止产生自检调制信号，控制切换开关SW2与第一倍频器连通，晶振开始产生参考时钟，并传输给功分器分为两路，功分器输出的第一路信号经第二PLL锁相环、倍频滤波模块、切换开关SW2、第一倍频器传输到第七耦合器，由第七耦合器将信号耦合到Ka接收前端中，耦合到Ka接收前端中的信号依次通过第四滤波器、第三放大器传输到下变频混频器的信号输入端；同时功分器输出的第二路信号经第一PLL锁相环传输到下变频混频器的本振输入端，由下变频混频器输出的信号依次通过第五滤波器、第八耦合器、第九耦合器、第四放大器、第六滤波器、第二耦合器和Ka接收芯片传回FPGA芯片中，在FPGA中解扩、解码，完成闭环自检；同时，第八耦合器将Ka接收前端输出的信号耦合到第四功率检测模块中，由第四功率检测模块通过第四比较器输出检测信息，作为Ka接收前端输出信号的功率检测结果。

所述自检方法还包括自检结果显示步骤：

将第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器输出的信号传输给显示设备，由显示设备对自检结果进行显示。

在本申请的实施例中，所述第一比较器的同相输入端连接第一功率检测模块的输出，第一比较器的反相输入端连接有第一基准信号源，在本申请的实施例中，第一功率检测模块检测到的信号以电压的形式输出，第一基准信号源采用基准电压源；当第一功率检测模块输出的信号大于第一基准信号源的信号时，第一比较器的同相输入大于反相输入，第一比较器输出高电平，反之，当第一功率检测模块输出的信号小于第一基准信号源的信号时，第一比较器输出低电平；所述第二比较器的同相输入端连接第二功率检测模块的输出，第二比较器的反相输入端连接有第二基准信号源，在本申请的实施例中，第二功率检测模块检测到的信号以电压的形式输出，第二基准信号源采用基准电压源；当第二功率检测模块输出的信号大于第二基准信号源的信号时，第二比较器的同相输入大于反相输入，第二比较器输出高电平，反之，第二比较器输出低电平；所述第三比较器的同相输入端连接第三功率检测模块的输出，第三比较器的反相输入端连接有第三基准信号源，在本申请的实施例中，第三功率检测模块检测到的信号以电压的形式输出，第三基准信号源采用基准电压源；当第三功率检测模块输出的信号大于第三基准信号源的信号时，第三比较器的同相输入大于反相输入，第三比较器输出高电平，反之，第三比较器输出低电平；所述第四比较器的同相输入端连接第四功率检测模块的输出，第四比较器的反相输入端连接有第四基准信号源，在本申请的实施例中，第四功率检测模块检测到的信号以电压的形式输出，第四基准信号源采用基准电压源；当第四功率检测模块输出的信号大于第四基准信号源的信号时，第四比较器的同相输入大于反相输入，第四比较器输出高电平，反之，第四比较器输出低电平；也就是说，该实施例中检测到的信号都已高低电平的形式进行输出。也就是说，该实施例中检测到的信号都已高低电平的形式进行输出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种卫星地面站的自检系统，其特征在于：包括数字基带模块、信道子系统和射频前端；

所述射频前端包括L接收前端、L发射前端和Ka接收前端；所述信道子系统包括L接收模块、L发射模块和Ka接收模块；

所述数字基带模块包括FPGA芯片、L接收芯片、L发射芯片、Ka接收芯片、第一耦合器、第二耦合器、切换开关SW4和切换开关SW5；

所述L接收前端包括L波段信号输入端口、第三耦合器、第一滤波器、第一放大器、第二滤波器和第四耦合器；所述L接收模块包括第五耦合器、第二放大器、第六耦合器和第三滤波器；所述第三耦合器的输入端连接L波段信号输入端口，第三耦合器的输出端依次通过第一滤波器、第一放大器、第二滤波器、第四耦合器、第五耦合器、第二放大器、第六耦合器、第三滤波器和第一耦合器与L接收芯片连接，所述L接收芯片的输出端与FPGA芯片连接；

所述Ka接收前端包括Ka波段信号输入端口、第七耦合器、第四滤波器、第三放大器、下变频混频器、第五滤波器和第八耦合器；所述Ka接收模块包括第九耦合器、第四放大器和第六滤波器；所述第七耦合器的输入端与Ka波段信号输入端口连接，第七耦合器的输出端依次通过第四滤波器、第三放大器与下变频混频器的信号输入端连接，下变频混频器的信号输出端依次通过第五滤波器、第八耦合器、第九耦合器、第四放大器、第六滤波器和第二耦合器连接到Ka接收芯片，所述Ka接收芯片的输出端与FPGA芯片连接；

所述L发射前端包括L波段信号发射端口、第十耦合器、第七滤波器和第五放大器；所述L发射模块包括第十一耦合器、第八滤波器、第六放大器、第九滤波器和切换开关SW1；所述L发射芯片的输入端与FPGA芯片连接，L发射芯片的输出端与切换开关SW4连接，所述切换开关SW4的第一个输出端与切换开关SW1连接，切换开关SW4的第二个输出端与切换开关SW5连接，切换开关SW5的输出端分别与第一耦合器和第二耦合器连接；切换开关SW1的第一个输出端依次通过第九滤波器、第六放大器、第八滤波器、第十一耦合器、第五放大器、第七滤波器、第十耦合器与L波段信号发射端口连接；

所述信道子系统还包括晶振、切换开关SW3、第一功率检测模块和第一比较器；所述切换开关SW3的输出端与切换开关SW1的第二个输出端连接，切换开关SW3的输出端分别与第五耦合器和第九耦合器连接；所述第一功率检测模块的输入端与第十一耦合器连接，第一功率检测模块的输出端通过第一比较器输出检测信息；所述晶振用于为射频前端提供参考时钟；

所述射频前端还包括功分器、第一PLL锁相环、第二PLL锁相环、倍频滤波模块、切换开关SW2、第二功率检测模块、第二比较器、第三功率检测模块、第三比较器、第四功率检测模块和第四比较器；所述功分器的输入端与信号子系统中的晶振连接，功分器的输出端分别与第一PLL锁相环和第二PLL锁相环连接，所述第一PLL锁相环的输出端与下变频混频器的本振输入端连接，第二PLL锁相环的输出端与倍频滤波模块连接，所述倍频滤波模块的输出端通过切换开关SW2分别与第三耦合器和第一倍频器连接，所述第一倍频器的输出端与第七耦合器连接；所述第二功率检测模块的输入端与第十耦合器连接，第二功率检测模块的输出端通过第二比较器输出检测信息；所述第三功率检测模块的输入端与第四耦合器连接，第三功率检测模块的输出端通过第三比较器输出检测信息；所述第四功率检测模块的输入端与第八耦合器连接，第四功率检测模块的输出端通过第四比较器输出检测信息。

2.根据权利要求1所述的一种卫星地面站的自检系统，其特征在于：所述L发射芯片、L接收芯片和Ka接收芯片均采用AD9361。

3.根据权利要求1所述的一种卫星地面站的自检系统，其特征在于：所述倍频滤波模块包括第二倍频器和第十滤波器，所述第二倍频器的输入端与第二PLL锁相环连接，第二倍频器的输出端通过所述第十滤波器连接到切换开关SW2。

4.根据权利要求3所述的一种卫星地面站的自检系统，其特征在于：所述切换开关SW1~SW4均为单刀双掷开关。

5.根据权利要求1所述的一种卫星地面站的自检系统，其特征在于：所述自检系统还包括显示设备，所述显示设备的输入端分别与第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器连接，用于对接收到的信号进行显示，所述显示设备包括但不限于示波器。

6.一种卫星地面站的自检方法，采用权利要求1~5中任意一项所述的系统，其特征在于：包括数字基带自检步骤S1、L发射自检步骤S2、L接收自检步骤S3和Ka接收自检步骤S4；

所述数字基带自检步骤S1包括：

S101.控制切换开关SW4与切换开关SW5连通，在FPGA芯片的控制下，L发射芯片产生自检调制信号；

S102.首先控制切换开关SW5切换到第一耦合器，产生的自检调制信号经切换开关SW4、SW5后传输到第一耦合器，由第一耦合器将信号耦合到L接收芯片，经L接收芯片传回FPGA芯片，在FPGA芯片中解扩、解码，完成闭环自检；

S103.然后控制切换开关SW5切换到第二耦合器，产生的自检调制信号经切换开关SW4、SW5后传输到第二耦合器，由第二耦合器将信号耦合到Ka接收芯片，经Ka接收芯片传回FPGA芯片，在FPGA芯片中解扩、解码，完成闭环自检；

所述L发射自检步骤S2包括：

S201.控制切换开关SW4与切换开关SW1连通，并控制切换开关切换到第九滤波器，在FPGA芯片的控制下，L发射芯片产生自检调制信号；

S202.自检调制信号通过切换开关SW4、切换开关SW1后，依次通过第九滤波器、第六放大器、第八滤波器、第十一耦合器、第五放大器、第七滤波器、第十耦合器传输到L波段信号发射端口；

S203.第十一耦合器将接收到的信号耦合到第一功率检测模块中，由第一功率检测模块的输出端通过第一比较器输出检测信息，作为信道子系统中L发射模块的端口发射功率检测结果；

S204.第十耦合器将接收到的信号耦合到第二功率检测模块中，由第二功率检测模块的输出端通过第二比较器输出检测信息，作为射频前端中L波段信号发射端口的功率检测结果；

所述L接收自检步骤S3包括：

S301.控制切换开关SW4与切换开关SW1连通,切换开关SW1与切换开关SW3连通，切换开关SW3与第五耦合器连通；在FPGA芯片的控制下，L发射芯片产生自检调制信号，经切换开关SW4、SW1、SW3传输到第五耦合器，由第五耦合器将信号耦合到L接收模块中，并经过第二放大器、第六耦合器、第三滤波器、第一耦合器和L接收芯片传回FPGA芯片中，在FPGA中解扩、解码，完成闭环自检；

S302.在FPGA芯片的控制下，L发射芯片停止产生自检调制信号，控制切换开关SW2与第三耦合器连通；晶振开始产生参考时钟，并传输给功分器分为两路，第一路信号经第二PLL锁相环、倍频滤波模块、切换开关SW2后传输到第三耦合器，由第三耦合器将信号耦合到L接收前端中，耦合到L接收前端中的信号依次经过第一滤波器、第一放大器、第二滤波器、第四耦合器、第五耦合器、第二放大器、第六耦合器、第三滤波器和第一耦合器、L接收芯片传回FPGA芯片中，在FPGA中解扩、解码，完成闭环自检；同时，第四耦合器将L接收前端输出的信号耦合到第三功率检测模块中，由第三功率检测模块通过第三比较器输出检测信息，作为L接收前端输出信号的功率检测结果；

所述Ka接收自检步骤S4包括：

S401.控制切换开关SW4与切换开关SW1连通,切换开关SW1与切换开关SW3连通，切换开关SW3与第九耦合器连通，在FPGA芯片的控制下，L发射芯片产生自检调制信号，经切换开关SW4、SW1、SW3传输到第九耦合器，由第九耦合器将信号耦合到Ka接收模块中，并经过第四放大器、第六滤波器、第二耦合器和Ka接收芯片传回FPGA芯片中，在FPGA中解扩、解码，完成闭环自检；

S402. 在FPGA芯片的控制下，L发射芯片停止产生自检调制信号，控制切换开关SW2与第一倍频器连通，晶振开始产生参考时钟，并传输给功分器分为两路，功分器输出的第一路信号经第二PLL锁相环、倍频滤波模块、切换开关SW2、第一倍频器传输到第七耦合器，由第七耦合器将信号耦合到Ka接收前端中，耦合到Ka接收前端中的信号依次通过第四滤波器、第三放大器传输到下变频混频器的信号输入端；同时功分器输出的第二路信号经第一PLL锁相环传输到下变频混频器的本振输入端，由下变频混频器输出的信号依次通过第五滤波器、第八耦合器、第九耦合器、第四放大器、第六滤波器、第二耦合器和Ka接收芯片传回FPGA芯片中，在FPGA中解扩、解码，完成闭环自检；同时，第八耦合器将Ka接收前端输出的信号耦合到第四功率检测模块中，由第四功率检测模块通过第四比较器输出检测信息，作为Ka接收前端输出信号的功率检测结果。

7.根据权利要求6所述的一种卫星地面站的自检方法，其特征在于：所述自检方法还包括自检结果显示步骤：

将第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器输出的信号传输给显示设备，由显示设备对自检结果进行显示。

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