CN205105215U - 一种直升机卫星通信前向链路旋翼遮挡信号检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直升机卫星通信前向链路旋翼遮挡信号的检测装置，包括：第一可变增益放大器、第二可变增益放大器、第三可变增益放大器、第一固定增益放大器、第二固定增益放大器、第一模拟混频器、第二模拟混频器、L频段频率合成器、90度移相器、第一模拟滤波器、第二模拟滤波器、第一AD采样电路、第二AD采样电路、第三AD采样电路、幅度检测电路和用于输出旋翼遮挡信号的数字信号处理电路。本实用新型电路结构简单，设计合理，使用方便，能够准确检测出旋翼遮挡信号，可靠性高。

Description

一种直升机卫星通信前向链路旋翼遮挡信号检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测装置，特别涉及一种直升机卫星通信前向链路旋翼遮挡信号的检测装置。

背景技术

卫星通信具有频带宽、容量大、性能稳定、成本与通信距离无关等优点,成为现代通信的一种重要方式。直升机卫星通信是指直升机通过机载卫星设备实现与卫星的直接通信，并通过卫星的转接与地面站进行信息的传输和交换，信息交换的种类有语音、数据和图像视频等。通常直升机卫星通信的天线安装在直升机旋翼下方，当旋翼转起来后会产生遮挡造成调制解调器无法还原信号，因此直升机卫星通信的关键是克服旋翼的遮挡问题，鉴于此，国内清华大学2012年提出了有关直升机卫星的专利，主要是基于LMS的直升机旋翼缝隙时间预测方法，并没有涉及旋翼遮挡的检测算法，检测方法复杂，不便于推广使用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种直升机卫星通信前向链路旋翼遮挡信号的检测装置，其电路结构简单，设计合理，使用方便，便于推广使用，能够准确检测出旋翼遮挡信号，可靠性高。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：

本实用新型的一种直升机卫星通信前向链路旋翼遮挡信号的检测装置包括：第一可变增益放大器、第二可变增益放大器、第三可变增益放大器、第一固定增益放大器、第二固定增益放大器、第一模拟混频器、第二模拟混频器、L频段频率合成器、90度移相器、第一模拟滤波器、第二模拟滤波器、第一AD采样电路、第二AD采样电路、第三AD采样电路、幅度检测电路和用于输出旋翼遮挡信号的数字信号处理电路；所述第一可变增益放大器的输出端分别与所述第一模拟混频器的第一输入端和所述第二模拟混频器的第一输入端连接，所述第一模拟混频器的第二输入端与所述L频段频率合成器的输出端连接，所述第一模拟混频器的输出端与所述第二可变增益放大器的第一输入端连接，所述第二模拟混频器的第二输入端与所述90度移相器的输出端连接，所述90度移相器的输入端与所述L频段频率合成器的输出端连接，所述第二模拟混频器的输出端与所述第三可变增益放大器的第一输入端连接，所述第二可变增益放大器的输出端与所述第一模拟滤波器的输入端连接，所述第一模拟滤波器的输出端分别与所述第一固定增益放大器的输入端和所述幅度检测电路的第一输入端连接，所述第二模拟滤波器的输出端分别与所述第二固定增益放大器的输入端和所述幅度检测电路的第二输入端连接，所述第一固定增益放大器的输出端与所述第一AD采样电路的输入端连接，所述第二固定增益放大器的输出端与所述第二AD采样电路的输入端连接，所述幅度检测电路的输出端分别与所述第三AD采样电路的输入端、所述第一可变增益放大器的第一输入端、所述第二可变增益放大器的第二输入端以及所述第三可变增益放大器的第二输入端连接，所述第一可变增益放大器的第二输入端与LNB低噪声下变频器的输出端连接，所述第一AD采样电路的输出端、所述第二AD采样电路的输出端、所述第三AD采样电路的输出端均与所述数字信号处理电路连接。

进一步，所述数字信号处理电路包括乘法器、数字滤波器、比较器和用于获取最大值及四分之一的所述最大值的处理模块，所述乘法器的输入端与所述第三AD采样电路的输出端连接，所述乘法器的输出端与所述数字滤波器的输入端连接，所述数字滤波器的输出端分别与所述处理模块的输入端和所述比较器的第一输入端连接，所述处理模块的输出端与所述比较器的第二输入端连接，所述比较器的输出端用于输出旋翼遮挡信号。

本实用新型的直升机卫星通信前向链路旋翼遮挡信号的检测装置具有以下有益效果：

1.本实用新型电路结构简单、设计合理、使用方便且便于推广使用。

2.本实用新型能够准确检测出旋翼遮挡信号，可靠性高。

综上所述，本实用新型电路结构简单，设计合理，使用方便，便于推广使用，能够准确检测出旋翼遮挡信号，可靠性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型的数字信号处理电路的原理框图；

图3为本实用新型的波形示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明，如图1所示：本实施例的直升机卫星通信前向链路旋翼遮挡信号的检测装置包括：第一可变增益放大器101、第二可变增益放大器102、第三可变增益放大器103、第一固定增益放大器104、第二固定增益放大器105、第一模拟混频器106、第二模拟混频器107、L频段频率合成器108、90度移相器109、第一模拟滤波器110、第二模拟滤波器111、第一AD采样电路112、第二AD采样电路113、第三AD采样电路114、幅度检测电路115和用于输出旋翼遮挡信号的数字信号处理电路116。

所述第一可变增益放大器101的输出端分别与所述第一模拟混频器106的第一输入端和所述第二模拟混频器107的第一输入端连接，所述第一模拟混频器106的第二输入端与所述L频段频率合成器108的输出端连接，所述第一模拟混频器106的输出端与所述第二可变增益放大器102的第一输入端连接，所述第二模拟混频器107的第二输入端与所述90度移相器109的输出端连接，所述90度移相器109的输入端与所述L频段频率合成器108的输出端连接，所述第二模拟混频器107的输出端与所述第三可变增益放大器103的第一输入端连接，所述第二可变增益放大器102的输出端与所述第一模拟滤波器110的输入端连接，所述第一模拟滤波器110的输出端分别与所述第一固定增益放大器104的输入端和所述幅度检测电115路的第一输入端连接，所述第二模拟滤波器111的输出端分别与所述第二固定增益放大器105的输入端和所述幅度检测电路115的第二输入端连接，所述第一固定增益放大器104的输出端与所述第一AD采样电路112的输入端连接，所述第二固定增益放大器105的输出端与所述第二AD采样电路113的输入端连接，所述幅度检测电路115的输出端分别与所述第三AD采样电路114的输入端、所述第一可变增益放大器101的第一输入端、所述第二可变增益放大器102的第二输入端以及所述第三可变增益放大器103的第二输入端连接，所述第一可变增益放大器101的第二输入端与LNB低噪声下变频器的输出端连接，所述第一AD采样电路112的输出端、所述第二AD采样电路113的输出端、所述第三AD采样电路114的输出端均与所述数字信号处理电路116连接。

本实施例中，如图2所示，所述数字信号处理电路116包括乘法器1161、数字滤波器1162、比较器1163和用于获取最大值及四分之一的所述最大值的处理模块1164，所述乘法器1161的输入端与所述第三AD采样电路114的输出端连接，所述乘法器1161的输出端与所述数字滤波器1162的输入端连接，所述数字滤波器1162的输出端分别与所述处理模块1164的输入端和所述比较器1163的第一输入端连接，所述处理模块1164的输出端与所述比较器1163的第二输入端连接，所述比较器1163的输出端用于输出旋翼遮挡信号。

其中，数字滤波器1162采用数字累加器的方式，首先选取合适的累加器次数，通常选取2的平方数，当累加器次数到达预定值时，提取累加器值，同时累加器清零，最后累加器截短后为滤波器输出值，该滤波器具有结构简单，滤波性能好，占用FPGA资源小。

需要说明的是，本实施例中的第一可变增益放大器101、第二可变增益放大器102、第三可变增益放大器103、第一固定增益放大器104、第二固定增益放大器105、第一模拟混频器106、第二模拟混频器107、L频段频率合成器108、90度移相器109、第一模拟滤波器110、第二模拟滤波器111、第一AD采样电路112、第二AD采样电路113、第三AD采样电路114和幅度检测电路115均为现有技术中的相应电路，在此不再赘述。

本实用新型的工作原理为：由现有技术可知，直升机卫星通信系统由天线、BUC上变频功率放大器、LNB低噪声下变频器和调制解调终端组成，第一可变增益放大器101接收LNB低噪声下变频器的输出端输出的射频信号，并将接收的射频信号进行放大后分别输入至第一模拟混频器106和第二模拟混频器107，第一模拟混频器106将第一可变增益放大器101输出的信号和L频段频率合成器108输出的信号进行混频，得到I分量信号，并将混频后的I分量信号经过第一模拟滤波器110进行滤波后输入至第一固定增益放大器104，第一固定增益放大器104对接收到的I分量信号进行放大并经第一AD采样电路112进行采样后输入至数字信号处理电路116；第二模拟混频器107将第一可变增益放大器101输出的信号和L频段频率合成器108输出的信号经90度移相器后的信号进行混频，得到Q分量信号，并将混频后的Q分量信号经过第二模拟滤波器111进行滤波后输入至第二固定增益放大器105，第二固定增益放大器105对接收到的Q分量信号进行放大并经第二AD采样电路113进行采样后输入至数字信号处理电路116；且第一模拟滤波器110将滤波后的信号输入至幅度检测电路115中，第二模拟滤波器111将滤波后的信号输入至幅度检测电路115中，此时幅度检测电路115根据第一模拟滤波器110将滤波后的信号和第二模拟滤波器111将滤波后的信号输出AGC控制电压，此AGC控制电压用于控制第一可变增益放大器101、第二可变增益放大器102和第三可变增益放大器103的信号，构成一个完整的AGC控制环路，如图3所示，最终使得第一模拟滤波器110输出信号的幅度波形与第一固定增益放大器104输出信号的幅度波形始终保持不变，保证第一AD采样电路112位数的充分利用；第二模拟滤波器111输出信号的幅度波形与第二固定增益放大器105输出信号的幅度波形始终保持不变，保证第二AD采样电路113位数的充分利用。

最后，数字信号处理电路116对接收到采样信号进行处理，具体过程为：乘法器1161对采样信号进行平方运算，并将平方运算后的数据信号发送至数字滤波器1162，经数字滤波器1162进行滤波后分别发送至处理模块1164和比较器1163，处理模块1164对接收到的信号进行处理，确定出信号的最大幅值，并将幅值为最大幅值的四分之一的信号发送至比较器1163，比较器1163将最大幅值的四分之一的信号和数字滤波器1162发送的信号进行比较，最终输出旋翼遮挡信号。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种直升机卫星通信前向链路旋翼遮挡信号的检测装置，其特征在于：包括：第一可变增益放大器、第二可变增益放大器、第三可变增益放大器、第一固定增益放大器、第二固定增益放大器、第一模拟混频器、第二模拟混频器、L频段频率合成器、90度移相器、第一模拟滤波器、第二模拟滤波器、第一AD采样电路、第二AD采样电路、第三AD采样电路、幅度检测电路和用于输出旋翼遮挡信号的数字信号处理电路；

所述第一可变增益放大器的输出端分别与所述第一模拟混频器的第一输入端和所述第二模拟混频器的第一输入端连接，所述第一模拟混频器的第二输入端与所述L频段频率合成器的输出端连接，所述第一模拟混频器的输出端与所述第二可变增益放大器的第一输入端连接，所述第二模拟混频器的第二输入端与所述90度移相器的输出端连接，所述90度移相器的输入端与所述L频段频率合成器的输出端连接，所述第二模拟混频器的输出端与所述第三可变增益放大器的第一输入端连接，所述第二可变增益放大器的输出端与所述第一模拟滤波器的输入端连接，所述第一模拟滤波器的输出端分别与所述第一固定增益放大器的输入端和所述幅度检测电路的第一输入端连接，所述第二模拟滤波器的输出端分别与所述第二固定增益放大器的输入端和所述幅度检测电路的第二输入端连接，所述第一固定增益放大器的输出端与所述第一AD采样电路的输入端连接，所述第二固定增益放大器的输出端与所述第二AD采样电路的输入端连接，所述幅度检测电路的输出端分别与所述第三AD采样电路的输入端、所述第一可变增益放大器的第一输入端、所述第二可变增益放大器的第二输入端以及所述第三可变增益放大器的第二输入端连接，所述第一可变增益放大器的第二输入端与LNB低噪声下变频器的输出端连接，所述第一AD采样电路的输出端、所述第二AD采样电路的输出端、所述第三AD采样电路的输出端均与所述数字信号处理电路连接。

2.根据权利要求1所述的直升机卫星通信前向链路旋翼遮挡信号的检测装置，其特征在于：所述数字信号处理电路包括乘法器、数字滤波器、比较器和用于获取最大值及四分之一的所述最大值的处理模块，所述乘法器的输入端与所述第三AD采样电路的输出端连接，所述乘法器的输出端与所述数字滤波器的输入端连接，所述数字滤波器的输出端分别与所述处理模块的输入端和所述比较器的第一输入端连接，所述处理模块的输出端与所述比较器的第二输入端连接，所述比较器的输出端用于输出旋翼遮挡信号。