CN203840353U - 一种卫星地球站载波动态监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种卫星地球站载波动态监测设备，包括：载波动态监测子系统和频谱信息处理子系统，其中，所述载波动态监测子系统与地球站卫星通信系统相连，其中，所述载波动态监测子系统包括：多个前端变频模块、多路输入切换矩阵、L频段变频模块和数字处理模块；频谱信息处理子系统，所述频谱信息处理子系统的输入端与所述网口芯片的输出端相连。本实用新型的电路结构简单且降低了生产成本。

Description

一种卫星地球站载波动态监测设备

技术领域

本实用新型涉及卫星通信业务技术领域，特别涉及一种卫星地球站载波动态监测设备。

背景技术

随着卫星通信业务需求的不断增加，地球站卫星通信系统运行的设备越来越多。系统工作的载波数量也越来越多，系统中设备之间的连接越来越复杂。如何有效地监测卫星通信系统工作状态，确定和记录各个业务载波的运行情况，对系统出现的异常现象进行及时、准确的定位、处理，成为急需要解决的问题。

当前卫星地球站载波的监测工作主要通过值班人员定时记录系统状态来完成。值班人员通过观察系统各设备的状态参数确定设备的工作情况（如调制解调器等设备）。通过频谱仪测量系统中各载波的频谱参数，确定各载波工作状态。现有的方法无法实现对频谱状态的实时记录，定位故障需要一定时间，不具备同时监测多个端口信号的能力，对于载波上的故障状态判断也较为困难。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种卫星地球站载波动态监测设备，该设备结构简单，生产成本较低，可以尽早发现载波的异常变化，判断系统可能存在的隐患，尽早进行处理，提高系统的安全可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型的实施例提供一种卫星地球站载波动态监测设备，包括：载波动态监测子系统和频谱信息处理子系统，其中，所述载波动态监测子系统与地球站卫星通信系统相连，其中，所述载波动态监测子系统包括：多个前端变频模块、多路输入切换矩阵、L频段变频模块和数字处理模块，其中，每个所述前端变频模块与所述的地球站卫星通信系统相连，每个所述前端变频模块包括：第一阻抗匹配器、第一混频器、第一带通滤波器、第一放大器和第二阻抗匹配器，其中，所述第一阻抗匹配器的输入端与所述地球站卫星通信系统相连；所述第一混频器的输入端分别与所述第一阻抗匹配器的输出端和频率源的输出端相连；所述第一带通滤波器的输入端与所述第一混频器的输出端相连；所述第一放大器的输入端与所述第一带通滤波器的输出端相连；所述第二阻抗匹配器的输入端与所述第一放大器的输出端相连；所述多路输入切换矩阵与所述多个前端变频模块对应连接；所述L频段变频模块与所述多路输入切换矩阵相连；所述数字处理模块分别与所述多路输入切换矩阵和所述L频段变频模块相连，其中所述数字处理模块包括：模拟-数字变换器、FPGA芯片、DSP芯片和网口芯片，其中，所述模拟-数字变换器的输入端与所述L频段变频模块的输出端相连；所述FPGA芯片的输入端与所述模拟-数字变换器的输出端、所述多路输入切换矩阵的控制信号端和所述L频段变频模块的控制信号端相连；所述DSP芯片的输入端与所述FPGA芯片的输出端相连；所述网口芯片的输入端与所述DSP芯片的输出端相连；频谱信息处理子系统，所述频谱信息处理子系统的输入端与所述网口芯片的输出端相连。

在本实用新型的一个实施例中，所述载波动态监测子系统与地球站卫星通信系统上设置的多路中频监测点和射频监测点相连，其中，所述多路中频监测点和射频监测点设置在所述地球站卫星通信系统的至少以下位置处：中频单元接收支路、中频单元发总口输出端、中频单元收总口输入端、下变频中频耦合输出端、上变频中频耦合输入端、下变频射频耦合输入端、低噪耦合输出端、上变频射频耦合输出端、功放耦合输出端和天线辐射信号端。

在本实用新型的又一个实施例中，所述多路输入切换矩阵包括：多个第一可变衰减器和多个第二放大器，其中，每个所述第一可变衰减器的输入端与对应的第二阻抗匹配器的输出端相连，每个所述第一可变衰减器的输出端与每个所述第二放大器的输入端对应相连，并且每个所述第一可变衰减器的控制信号端与所述数字处理模块的输出端相连；第一组多路电子开关，所述第一组多路电子开关的输入端与所述多个第二放大器中的一部分放大器的输出端相连，所述第一组多路电子开关的控制信号端与所述数字处理模块的输出端相连；第二组多路电子开关，所述第二组多路电子开关的输入端与所述多个第二放大器中的另一部分放大器的输出端相连，所述第二组多路电子开关的控制信号端与所述数字处理模块的输出端相连；双路电子开关，所述双路电子开关的输入端与所述第一组多路电子开关的输出端和所述第二组多路电子开关的输出端相连，所述双路电子开关的控制信号端与所述数字处理模块的输出端相连。

在本实用新型的再一个实施例中，所述L频段变频模块包括：第三阻抗匹配器，所述第三阻抗匹配器的输入端与所述多路输入切换矩阵的输出端相连；第三放大器，所述第三放大器的输入端与所述第三阻抗匹配器的输出端相连；第二带通滤波器，所述第二带通滤波器的输入端与所述第三放大器的输出端相连；第二混频器，所述第二混频器的输入端与所述第二带通滤波器的输出端相连；第一频率综合器，所述第一频率综合器的输入端与所述数字处理模块相连，输出端与所述第二混频器的输入端相连；第四阻抗匹配器，所述第四阻抗匹配器的输入端与所述第二混频器的输出端相连；第三滤波器，所述第三滤波器的输入端与所述第四阻抗匹配器的输出端相连；第四放大器，所述第四放大器的输入端与所述第三滤波器的输出端相连；第四滤波器，所述第四滤波器的输入端与所述第四放大器的输出端相连；第五放大器，所述第五放大器的输入端与所述第四滤波器的输出端相连；第五阻抗匹配器，所述第五阻抗匹配器的输入端与所述第五放大器的输出端相连；第一均衡器，所述第一均衡器的输入端与所述第五阻抗匹配器的输出端相连；第六阻抗匹配器，第六阻抗匹配器的输入端与所述第一均衡器的输出端相连；第二可变衰减器，第二可变衰减器的输入端与所述第六阻抗匹配器的输出端和所述数字处理模块相连；第七阻抗匹配器，所述第七阻抗匹配器的输入端与所述第二可变衰减器的输出端相连；第三混频器，所述第三混频器的输入端与所述第七阻抗匹配器的输出端相连；第二频率综合器，所述第二频率综合器的输入端与所述数字处理模块相连，输出端与所述第三混频器的输入端相连；第八阻抗匹配器，所述第八阻抗匹配器的输入端与所述第三混频器的输出端相连；第五滤波器，所述第五滤波器的输入端与所述第八阻抗匹配器的输出端相连；第六放大器，所述第六放大器的输入端与所述第五滤波器的输出端相连；第六滤波器，所述第六滤波器的输入端与所述第六放大器的输出端相连；第三可变衰减器，所述第三可变衰减器的输入端与所述第六滤波器的输出端和所述数字处理模块相连；第七放大器，所述第七放大器的输入端与所述第三可变衰减器的输出端相连；第九阻抗匹配器，所述第九阻抗匹配器的输入端与所述第七放大器的输出端相连，输出端与所述数字处理模块相连。

在本实用新型的一个实施例中，所述网口芯片为千兆以太网口。

根据本实用新型实施例的卫星地球站载波动态监测设备，电路结构简单且生产成本较低，并且可以对地球站卫星通信系统的多路中频、射频信号进行采集，通过多路输入切换矩阵实现对多路信号的连续、在线动态监测，并对结果进行分析、异常载波频谱在线告警和载波频谱存储和回放，从而尽早发现载波的异常变化，判断系统可能存在的隐患，尽早进行处理，提高系统的安全可靠性。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例的卫星地球站载波动态监测系统的结构图；

图2为根据本实用新型实施例的前端变频模块的结构图；

图3为根据本实用新型实施例的多路输入切换矩阵的结构图；

图4为根据本实用新型实施例的L频段变频模块的结构图；

图5为根据本实用新型实施例的数字处理模块的结构图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例的卫星地球站载波动态监测设备10包括：载波动态监测子系统1和频谱信息处理子系统2。

首先对地球转卫星通信系统20的结构进行描述。地球卫星通信系统20包括卫星天线21、低噪处理器22、功率放大器23、下变频器24、上变频器25、中频分配合成单元26、多个调制解调器27和多个终端设备28，其中，调制解调器和终端设备一一对应进行通信。其中，卫星天线21向外发射天线辐射信号，低噪处理器22对卫星天线21的天线辐射信号进行低噪声处理，输出低噪声耦合信号，将处理后的信号发送至下变频器24进行下变频处理并输出下变频射频耦合信号、下变频中频耦合信号和中频单元收总口耦合信号。下变频器24将下变频处理后的信号发送至中频分配合成单元26。中频分配合成单元26分别与每个调制解调器27进行通信，每个调制解调器27进一步与对应的终端设备28进行通信。中频分配合成单元26将处理后信号发送至上变频器25，并对外输出中频单元发总口耦合信号。上变频器25输出上变频中频耦合信号和上变频射频耦合信号。上变频器25将上变频后的信号发送至功率放大器23，功率放大器23对信号进行功率放大处理，输出功放耦合信号，并且将功率放大后的信号发送至卫星天线21。

载波动态监测子系统1与地球站卫星通信系统20相连，用于对预设在地球站卫星通信系统20上的多路中频监测点和射频监测点的信号进行实时监测和分析以得到对应的信号频谱数据。其中，载波动态监测子系统1可以执行以下功能：频率变换、功率调整、切换开关控制、A/D变换、数字下变频、数字滤波、载波分析、带宽分析、载波功率分析等功能，通过网口将信号频谱数据传送给频谱信息处理系统2。

在本实用新型的一个实施例中，多路中频监测点和射频监测点预设在地球站卫星通信系统20的至少以下位置处：中频单元接收支路、中频单元发总口输出端、中频单元收总口输入端、下变频中频耦合输出端、上变频中频耦合输入端、下变频射频耦合输入端、低噪耦合输出端、上变频射频耦合输出端、功放耦合输出端和天线辐射信号端等10个位置。

需要说明的是，设计人员可依据具体的地球站卫星通信系统20对多路中频监测点和射频监测点进行设置。

载波动态监测子系统1包括：多个前端变频模块11、多路输入切换矩阵12、L频段变频模块13和数字处理模块14。

具体来说，每个前端变频模块11用于将地球站卫星通信系统20输出的中频信号和射频信号进行频率变换至L频段。前端变频模块11的工作原理是通过一次变频将射频信号变换为L频段输出信号。射频信号经过阻抗匹配、混频、滤波、放大器后输出。

如图2所示，每个前端变频模块11与地球站卫星通信系统20相连，每个前端变频模块11包括第一阻抗匹配器111、第一混频器112、第一带通滤波器113、第一放大器114和第二阻抗匹配器115。其中，第一阻抗匹配器111的输入端与地球站卫星通信系统20相连。第一混频器112的输入端分别与第一阻抗匹配器111的输出端和频率源116的输出端相连。第一带通滤波器113的输入端与第一混频器112的输出端相连。第一放大器114的输入端与第一带通滤波器113的输出端相连。第二阻抗匹配器115的输入端与第一放大器114的输出端相连。具体地，第一阻抗匹配器111接收来自地球站卫星通信系统20的射频输入信号，并对射频输入信号进行阻抗匹配。第一混频器112用于对第一阻抗匹配器111进行阻抗匹配后的信号与频率源116提供的信号进行混频处理。第一带通滤波器113用于对混频后的信号进行带通滤波处理。第一放大器114用于对带通滤波后的信号进行信号放大处理。第二阻抗匹配器115用于对放大后的信号进行阻抗匹配以输出L频段信号。

在本实用新型的一个示例中，L频段信号的带宽为500MHz。

多路输入切换矩阵12与多个前端变频模块11对应连接，用于对来自多个前端变频模块11的频率变换后的多路信号进行选择切换，并在数字处理模块14的时序控制下依次选通每个监测点。

如图3所示，多路输入切换矩阵12包括：多个第一可变衰减器121和多个第二放大器122，其中，每个第一可变衰减器121的输入端与对应的第二阻抗匹配器115的输出端相连，每个第一可变衰减器121的输出端与每个第二放大器122的输入端对应相连，并且每个第一可变衰减器121的控制信号端与数字处理模块14的输出端相连。每个第一可变衰减器121用于接收前端变频模块11输出的L频段信号，对L频段信号进行可变衰减处理，并将可变衰减处理后的信号发送至对应的第二放大器122。第二放大器122对可变衰减处理后的信号进行放大以得到功率调整后的信号。第一组多路电子开关123的输入端与多个第二放大器122中的一部分放大器的输出端相连，第一组多路电子开关123的控制信号端与数字处理模块14的输出端相连。第二组多路电子开关124的输入端与多个第二放大器122中的另一部分放大器的输出端相连，第二组多路电子开关124的控制信号端与数字处理模块14的输出端相连。双路电子开关125的输入端与第一组多路电子开关123的输出端和第二组多路电子开关124的输出端相连，双路电子开关125的控制信号端与数字处理模块14的输出端相连。

多路输入切换矩阵12每一路在L频段输入信号经过可变衰减器、放大器对信号进行功率调整后，输出给多路电子开关和双路电子开关，经来自于数字处理模块14的信号控制后选择输出。多路输入切换矩阵12可实现单路选择、循环切换和选择切换等多种切换方式，完成10路信号的选择切换功能，在数字处理模块14输出的控制信号的时序控制下依次选通各个监测点，由此实现多路信号快速监测。现有的通过频谱仪监测卫星地球站载波频谱的方案只能同时观测一路信号，无法实现多路信号的同时监测，而本实用新型的卫星地球站载波动态监测系统10通过增加多路输入切换矩阵在多路输入信号之间快速切换，从而达到快速监测多路信号的功能。

L频段变频模块13与多路输入切换矩阵12相连，用于将多路输入切换矩阵12选通输出的L频段信号频率变换到数字中频段，并进行信号幅度调整。图4示出了L频段变频模块13的结构图。

如图4所示，L频段变频模块13包括：第三阻抗匹配器1301、第三放大器1302、第二带通滤波器1303、第二混频器1304、第一频率综合器1305、第四阻抗匹配器1306、第三滤波器1307、第四放大器1308、第四滤波器1309、第五放大器1310、第五阻抗匹配器1311、第一均衡器1312、第六阻抗匹配器1313、第二可变衰减器1314、第七阻抗匹配器1315、第三混频器1316、第二频率综合器1317、第八阻抗匹配器1318、第五滤波器1319、第六放大器1320、第六滤波器1321、第三可变衰减器1322、第七放大器1323和第九阻抗匹配器1324。

具体地，第三阻抗匹配器1301的输入端与多路输入切换矩阵12的输出端相连。第三放大器1302的输入端与第三阻抗匹配器1301的输出端相连，第二带通滤波器1303的输入端与第三放大器1302的输出端相连，第二混频器1304的输入端与第二带通滤波器1303的输出端相连，第一频率综合器1305的输入端与数字处理模块14相连，输出端与第二混频器1304的输入端相连。第四阻抗匹配器1306的输入端与第二混频器1304的输出端相连，第三滤波器1307的输入端与第四阻抗匹配器1306的输出端相连，第四放大器1308的输入端与第三滤波器1307的输出端相连，第四滤波器1309的输入端与第四放大器1308的输出端相连，第五放大器1310的输入端与第四滤波器1309的输出端相连，第五阻抗匹配器1311的输入端与第五放大器1310的输出端相连，第一均衡器1312的输入端与第五阻抗匹配器1311的输出端相连。第六阻抗匹配器1313的输入端与第一均衡器1312的输出端相连，第二可变衰减器1314的输入端与第六阻抗匹配器1313的输出端和数字处理模块14相连。第七阻抗匹配器1315的输入端与第二可变衰减器1314的输出端相连。第三混频器1316的输入端与第七阻抗匹配器1315的输出端相连，第二频率综合器1317的输入端与数字处理模块14相连，输出端与第三混频器1316的输入端相连。第八阻抗匹配器1318的输入端与第三混频器1316的输出端相连，第五滤波器1319的输入端与第八阻抗匹配器1318的输出端相连，第六放大器1320的输入端与第五滤波器1319的输出端相连，第六滤波器1321的输入端与第六放大器1320的输出端相连，第三可变衰减器1322的输入端与第六滤波器1321的输出端和数字处理模块14相连。第七放大器1323的输入端与第三可变衰减器1322的输出端相连，第九阻抗匹配器1324的输入端与第七放大器1323的输出端相连，输出端与数字处理模块14相连。

L频段变频模块13对L频段信号进行两次变频、信号均衡、放大处理以及可变衰减处理以将L频段信号频率变换到数字中频段，并进行信号幅度调整输出至数字处理模块14。

数字处理模块14分别与多路输入切换矩阵12和L频段变频模块13相连，用于对来自L频段变频模块13的数字中频信号进行高速A/D采样，并将采样后的数据进行分析处理以生成对应的信号频谱数据。

如图5所示，数字处理模块14基于CPCI架构，包括：模拟-数字变换器141、FPGA芯片142、DSP芯片143和网口芯片144。其中，模拟-数字变换器141接收L频段变频模块13输出的数字中频信号，并对数字中频信号进行模拟-数字变换。FPGA芯片142与模拟-数字变换器141相连，用于对模拟-数字变换后的信号进行数字下变频处理和数字滤波处理，并生成多路输入切换矩阵控制信号输出至多路输入切换矩阵12，以及生成L频段变频模块13输出至L频段变频模块13。DSP芯片143与FPGA芯片142相连，用于对数字下变频处理和数字滤波处理后的信号进行快速傅立叶变换FFT变换，并进行信号的载频、带宽和功率算法的计算以生成对应的信号频谱数据和载波信号的多个参数数据。网口芯片144与DSP芯片143和频谱信息处理子系统2相连，用于将信号频谱数据和载波信号的多个参数数据传输至频谱信息处理子系统2。

综上，数字处理模块14主要实现A/D变换，数字滤波，信号载频、带宽和功率分析等功能。数字中频信号经过模拟-数字变换器（A/D变换器）141的AD采样后，通过FPGA芯片142进行数字下变频、数字滤波处理，再通过DSP芯片143进行FFT和信号的载频、带宽和功率算法计算，产生数字信号的频谱数据和载波信号的各项参数数据。

在本实用新型的一个实施例中，网口芯片144可以为千兆以太网口。

数字处理模块14对数字中频信号进行分析，产生载波的频谱数据和信号参数信息。数字处理模块的模拟-数字变换器（A/D变换器）141在数字中频上对信号进行高速A/D采样。采样后的数据在基于FPGA＋DSP数字处理架构下进行多通道DDC、CIC滤波、FFT，产生信号的频谱数据。DSP芯片143对频谱数据分析后产生载波信号的中心频率、带宽、功率等参数信息，通过网口将信息传送给频谱信息处理子系统2。

本实用新型的卫星地球站载波动态监测系统10还包括时钟模块、控制模块和电源模块。其中，时钟模块可以为系统的各个变频模块和数字处理模块14提供10MHz稳定时钟信号。控制模块由设备的显示、键盘和控制板组成，主要完成动态监测终端的辅助性操作，如设备的工作状态指示，电源状态，各模块的工作状态等。电源模块可以为其他各个模块提供直流电压。

频谱信息处理子系统2的输入端与网口芯片144的输出端相连，，用于接收数字处理模块14发送的信号频谱数据，并对信号频谱数据进行管理和存储，以及对信号频谱数据进行分析，并在发现故障时发出告警信号。

具体地，频谱信息处理子系统2对信号频谱数据进行分析以得到系统工作载波的参数，并将系统工作载波的工作参数与预设工作载波的参数进行比较，如果系统工作载波的工作参数超过预设工作载波的参数则生成告警状态并发出告警信号。

频谱信息处理子系统2可以实现载波频谱的在线告警：卫星地球站载波动态监测系统10通过观测多路输入信号，分析信号中系统工作载波的工作参数如中心频率、功率、带宽等，进而与设定的工作载波的参数进行比较，超出设置范围后进行告警。

在本实用新型的一个实施例中，频谱信息处理子系统2还用于根据信号频谱数据的分析结果和告警状态对系统故障位置进行定位。

频谱信息处理子系统2可以实现卫星地球站载波故障的快速定位：卫星地球站载波动态监测系统10通过对地球站卫星通信系统20的多个工作位置的载波频谱信号分析，结合产生的告警状态，可以快速判断出系统故障的位置，实现地球站卫星通信系统故障的快速定位。

此外，频谱信息处理子系统2还用于对载波频谱和故障状态进行存储和回放。

频谱信息处理子系统2可以实现载波频谱存储、回放功能：卫星地球站载波动态监测系统10通过载波动态监测软件，可对观测载波的频谱进行存储，用户在需要时可回放存储的载波频谱以及故障状态。

频谱信息处理子系统2可以由计算机硬件平台和载波动态监测软件构成，用于对载波的频谱数据进行管理、存储、分析、告警。频谱信息处理子系统2的主要功能包括：用户管理、数据存储、频谱显示、故障告警、频谱回放等功能。

具体地，频谱信息处理子系统2主要完成如下功能：

（1）频谱信息的存储、管理功能：存储监测频谱的数据，并可按要求进行回放。

（2）工作日志管理功能：保存登录用户的实时操作记录，按照用户和时间分类查询工作日志，删除工作日志。

（3）告警事件管理功能：监测频谱参数发生故障时以声音、文字等方式提示，保存告警事件；通过多个同步的告警预测系统中存在问题的设备，并给予提示。按照监测位置、时间等分类查询事件信息，查询结果可按选定参数重新排列，删除告警事件记录。

（4）事件统计功能：根据事件记录统计正常工作时间、告警数量、故障时间等参数。

（5）事件记录输出功能：能够将事件记录生成WORD格式文档和直接打印。

（6）安全管理功能：包括用户登录、注销功能，操作员添加删除、修改密码、权限设置等功能。

（7）文件录入功能：可通过一定格式的文件进行系统参数交互。

（8）全景频谱监测功能：可显示监测点整个转发器内全部频谱。

（9）通道频谱监测功能：可显示监测通道内载波频谱，并提供所测量的载波信息，如载波的频率、功率、带宽和信噪比等。

（10）告警事件显示功能：提示系统当前监测频谱参数发生故障情况。

根据本实用新型实施例的卫星地球站载波动态监测设备，电路结构简单且生产成本较低，并且可以对地球站卫星通信系统的多路中频、射频信号进行采集，通过多路输入切换矩阵实现对多路信号的连续、在线动态监测，并对结果进行分析、异常载波频谱在线告警和载波频谱存储和回放，从而尽早发现载波的异常变化，判断系统可能存在的隐患，尽早进行处理，提高系统的安全可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (5)

1.一种卫星地球站载波动态监测设备，其特征在于，包括：载波动态监测子系统和频谱信息处理子系统，其中，

所述载波动态监测子系统与地球站卫星通信系统相连，其中，所述载波动态监测子系统包括：多个前端变频模块、多路输入切换矩阵、L频段变频模块和数字处理模块，其中，

每个所述前端变频模块与所述的地球站卫星通信系统相连，每个所述前端变频模块包括：第一阻抗匹配器、第一混频器、第一带通滤波器、第一放大器和第二阻抗匹配器，其中，

所述第一阻抗匹配器的输入端与所述地球站卫星通信系统相连；

所述第一混频器的输入端分别与所述第一阻抗匹配器的输出端和频率源的输出端相连；

所述第一带通滤波器的输入端与所述第一混频器的输出端相连；

所述第一放大器的输入端与所述第一带通滤波器的输出端相连；

所述第二阻抗匹配器的输入端与所述第一放大器的输出端相连；

所述多路输入切换矩阵与所述多个前端变频模块对应连接；

所述L频段变频模块与所述多路输入切换矩阵相连；

所述数字处理模块分别与所述多路输入切换矩阵和所述L频段变频模块相连，其中所述数字处理模块包括：模拟-数字变换器、FPGA芯片、DSP芯片和网口芯片，其中，

所述模拟-数字变换器的输入端与所述L频段变频模块的输出端相连；

所述FPGA芯片的输入端与所述模拟-数字变换器的输出端、所述多路输入切换矩阵的控制信号端和所述L频段变频模块的控制信号端相连；

所述DSP芯片的输入端与所述FPGA芯片的输出端相连；

所述网口芯片的输入端与所述DSP芯片的输出端相连；

频谱信息处理子系统，所述频谱信息处理子系统的输入端与所述网口芯片的输出端相连。

2.如权利要求1所述的卫星地球站载波动态监测设备，其特征在于，所述载波动态监测子系统与地球站卫星通信系统上设置的多路中频监测点和射频监测点相连，其中，所述多路中频监测点和射频监测点设置在所述地球站卫星通信系统的至少以下位置处：中频单元接收支路、中频单元发总口输出端、中频单元收总口输入端、下变频中频耦合输出端、上变频中频耦合输入端、下变频射频耦合输入端、低噪耦合输出端、上变频射频耦合输出端、功放耦合输出端和天线辐射信号端。

3.如权利要求1所述的卫星地球站载波动态监测设备，其特征在于，所述多路输入切换矩阵包括：

多个第一可变衰减器和多个第二放大器，其中，每个所述第一可变衰减器的输入端与对应的第二阻抗匹配器的输出端相连，每个所述第一可变衰减器的输出端与每个所述第二放大器的输入端对应相连，并且每个所述第一可变衰减器的控制信号端与所述数字处理模块的输出端相连；

第一组多路电子开关，所述第一组多路电子开关的输入端与所述多个第二放大器中的一部分放大器的输出端相连，所述第一组多路电子开关的控制信号端与所述数字处理模块的输出端相连；

第二组多路电子开关，所述第二组多路电子开关的输入端与所述多个第二放大器中的另一部分放大器的输出端相连，所述第二组多路电子开关的控制信号端与所述数字处理模块的输出端相连；

双路电子开关，所述双路电子开关的输入端与所述第一组多路电子开关的输出端和所述第二组多路电子开关的输出端相连，所述双路电子开关的控制信号端与所述数字处理模块的输出端相连。

4.如权利要求1所述的卫星地球站载波动态监测设备，其特征在于，所述L频段变频模块包括：

第三阻抗匹配器，所述第三阻抗匹配器的输入端与所述多路输入切换矩阵的输出端相连；

第三放大器，所述第三放大器的输入端与所述第三阻抗匹配器的输出端相连；

第二带通滤波器，所述第二带通滤波器的输入端与所述第三放大器的输出端相连；

第二混频器，所述第二混频器的输入端与所述第二带通滤波器的输出端相连；

第一频率综合器，所述第一频率综合器的输入端与所述数字处理模块相连，输出端与所述第二混频器的输入端相连；

第四阻抗匹配器，所述第四阻抗匹配器的输入端与所述第二混频器的输出端相连；

第三滤波器，所述第三滤波器的输入端与所述第四阻抗匹配器的输出端相连；

第四放大器，所述第四放大器的输入端与所述第三滤波器的输出端相连；

第四滤波器，所述第四滤波器的输入端与所述第四放大器的输出端相连；

第五放大器，所述第五放大器的输入端与所述第四滤波器的输出端相连；

第五阻抗匹配器，所述第五阻抗匹配器的输入端与所述第五放大器的输出端相连；

第一均衡器，所述第一均衡器的输入端与所述第五阻抗匹配器的输出端相连；

第六阻抗匹配器，第六阻抗匹配器的输入端与所述第一均衡器的输出端相连；

第二可变衰减器，第二可变衰减器的输入端与所述第六阻抗匹配器的输出端和所述数字处理模块相连；

第七阻抗匹配器，所述第七阻抗匹配器的输入端与所述第二可变衰减器的输出端相连；

第三混频器，所述第三混频器的输入端与所述第七阻抗匹配器的输出端相连；

第二频率综合器，所述第二频率综合器的输入端与所述数字处理模块相连，输出端与所述第三混频器的输入端相连；

第八阻抗匹配器，所述第八阻抗匹配器的输入端与所述第三混频器的输出端相连；

第五滤波器，所述第五滤波器的输入端与所述第八阻抗匹配器的输出端相连；

第六放大器，所述第六放大器的输入端与所述第五滤波器的输出端相连；

第六滤波器，所述第六滤波器的输入端与所述第六放大器的输出端相连；

第三可变衰减器，所述第三可变衰减器的输入端与所述第六滤波器的输出端和所述数字处理模块相连；

第七放大器，所述第七放大器的输入端与所述第三可变衰减器的输出端相连；

第九阻抗匹配器，所述第九阻抗匹配器的输入端与所述第七放大器的输出端相连，输出端与所述数字处理模块相连。

5.如权利要求1所述的卫星地球站载波动态监测设备，其特征在于，所述网口芯片为千兆以太网口。