CN220798288U - 一种高码率卫星数字解调器校准装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开高码率卫星数字解调器校准装置，涉及解调器技术领域。调制器模块向被校准设备发送不同频率的射频信号；射频信号中包括误码；被校准设备输出基础电平；频谱分析仪预设参数；测量基础电平；对被校准设备进行频率校准和单边带相位噪声校准；误码测试仪将射频信号转换为第一电平；将基础电平与第一电平进行比对得到相应的误码；得到误码率；控制模块控制调制器模块、频谱分析仪和误码测试仪的启动与停止；存储不同频率的射频信号、误码、基础电平、预设参数、第一电平、相应的误码和误码率。本实用新型实现了单系统多量值的计量校准，使得校准装置结构更加模块化、操作简易化，提高了校准精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及解调器技术领域，特别是涉及一种高码率卫星数字解调器校准装置。
背景技术
针对高码率卫星数字解调器缺乏专用有效校准技术和装备的问题，研究其校准对象量值的校准方法。现有的高码率卫星数字解调器缺少计量校准方法、缺少专用计量装置、缺乏设备校准规范和计量校准不便捷的的问题。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的是提供一种高码率卫星数字解调器校准装置，实现了单系统多量值的计量校准，使得校准装置结构更加模块化、操作简易化，提高了校准精度。
为实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下方案：
一种高码率卫星数字解调器校准装置，包括：
调制器模块，用于向被校准设备发送不同频率的射频信号；所述射频信号中包括误码；所述被校准设备接收所述射频信号后输出基础电平；
频谱分析仪，与所述被校准设备连接，用于：
预设参数；
测量所述基础电平；
对所述被校准设备进行频率校准和单边带相位噪声校准；
误码测试仪，分别与所述调制器模块和所述被校准设备连接，用于：
将所述射频信号转换为第一电平，并存储所述第一电平；
将所述基础电平与所述第一电平进行比对，得到相应的误码；
将所述误码与所述相应的误码进行比特级别误码率测试，得到误码率；
控制模块，分别与所述调制器模块、所述频谱分析仪和所述误码测试仪连接，用于：
控制所述调制器模块、所述频谱分析仪和所述误码测试仪的启动与停止；
用于存储所述不同频率的射频信号、所述误码、所述基础电平、所述预设参数、所述第一电平、所述相应的误码和所述误码率。
可选地，所述调制器模块包括：
矢量信号发生板卡，用于输出中频的射频信号；
上变频板卡，与所述矢量信号发生板卡连接，用于将所述中频的射频信号进行射频调制，得到所述射频信号；
本振板卡，与所述矢量信号发生板卡和所述上变频板卡连接，用于为所述中频的射频信号和所述射频信号提供高频载波。
可选地，所述控制模块的工作模式包括：多种信道编码模式、多种数字调制模式或误码率连续可变模式。
可选地，所述预设参数至少包括：中心频率、频宽、参考电平、输入衰减和分辨率带宽。
可选地，所述调制器模块的误码率与所述误码测试仪的误码率相同。
可选地，所述误码测试仪包括多种数字光收发接口。
可选地，所述控制模块还用于：设置所述多种信道编码模式或所述多种数字调制模式。
在本实用新型实施例中，调制器模块向被校准设备发送不同频率的射频信号；射频信号中包括误码；被校准设备输出基础电平；频谱分析仪预设参数；测量基础电平；对被校准设备进行频率校准和单边带相位噪声校准；误码测试仪将射频信号转换为第一电平；将基础电平与第一电平进行比对得到相应的误码；得到误码率；控制模块控制调制器模块、频谱分析仪和误码测试仪的启动与停止；存储不同频率的射频信号、误码、基础电平、预设参数、第一电平、相应的误码和误码率，校准性能准确性更高，通过标准仪器进行各种测试来实现对高码率卫星数字解调器的校准。实现了单系统多量值的计量校准提高了测试仪器的使用率，让校准系统结构更加模块化、操作简易化，简化了校准步骤，提高了校准精度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的高码率卫星数字解调器校准装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的高码率卫星数字解调器校准装置的详细结构图。
符号说明：
调制器模块-1，矢量信号发生板卡-11，上变频板卡-12，本振板卡-13，被校准设备-2，频谱分析仪-3，误码测试仪-4，控制模块-5。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种高码率卫星数字解调器校准装置，以解决现有的校准装置校准精度不高的问题。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1和图2示出了上述一种高码率卫星数字解调器校准装置的一种示例性结构。下面对各模块进行详细介绍。
调制器模块1用于向被校准设备2发送不同频率的射频信号；所述射频信号中包括误码；所述被校准设备接收所述射频信号后输出基础电平；
所述调制器模块1包括：
矢量信号发生板卡11用于输出中频的射频信号；例如中频频率1.2GHz的射频信号。
上变频板卡12与所述矢量信号发生板卡11连接，用于将所述中频的射频信号进行射频调制，得到所述射频信号；
本振板卡13与所述矢量信号发生板卡11和所述上变频板卡12连接，用于为所述中频的射频信号和所述射频信号提供高频载波。
在一个示例中，矢量信号发生板卡11(例如思仪科技产品6955AC信号收发仪)主要产生各种需要的编码基带信号，并调制输出中频的射频信号；上变频板卡12(例如思仪科技产品80719Ku波段上变频装置)实现输入的中频信号与本振信号混频，并进行放大、滤波、衰减等处理，输出25～28GHz高频信号。本振板卡13(例如思仪科技产品6935B微波本振源)产生超低相位噪声本振信号，分别提供给矢量信号发生板卡11和上变频板卡12使用；以上板卡均采用PXI专用机箱装载，机箱上有多种接口，以便和其他仪器(频谱分析仪3和误码测试仪4)联用。矢量信号发生板卡11、上变频板卡12和本振板卡13一起实现宽带调制信号输出功能，充当调制器。
频谱分析仪3与所述被校准设备2连接，用于：
预设参数；
所述预设参数至少包括：中心频率、频宽、参考电平、输入衰减和分辨率带宽。
测量所述基础电平；
对所述被校准设备2进行频率校准和单边带相位噪声校准；
误码测试仪4分别与所述调制器模块1和所述被校准设备2连接，用于：
将所述射频信号转换为第一电平，并存储所述第一电平；
将所述基础电平与所述第一电平进行比对，得到相应的误码；
将所述误码与所述相应的误码进行比特级别误码率测试，得到误码率；
所述调制器模块的误码率与所述误码测试仪的误码率相同。
所述误码测试仪包括多种数字光收发接口。
在一个示例中，频谱分析仪3(例如思仪科技产品4037B的频谱信号分析仪)对电平范围、调制带宽和相位噪声进行测试；误码测试仪4(例如思仪科技产品5233D误码测试仪)对误码率进行测试。频谱分析仪3和误码测试仪4进行相关测试。
控制模块5分别与所述调制器模块1、所述频谱分析仪3和所述误码测试仪4连接，用于：
控制所述调制器模块1、所述频谱分析仪3和所述误码测试仪4的启动与停止；
用于存储所述不同频率的射频信号、所述误码、所述基础电平、所述预设参数、所述第一电平、所述相应的误码和所述误码率。
所述控制模块5的工作模式包括：多种信道编码模式、多种数字调制模式或误码率连续可变模式。
所述控制模块还用于：设置所述多种信道编码模式或所述多种数字调制模式。
在一个示例中，控制模块5(工控计算机)可实现对上述各功能模块的控制及数据交互、数据处理等。频谱分析仪3直接与工控计算机相连，误码测试仪4可支持多种数字光收发接口(SFP、SFP+等)。工控计算机与上述仪器均相连，通过LabView进行程控。
工控计算机支持对多种信道编码模式，例如，RS(255，239)、RS(255，223)和LDPC(8160，7136)；工控计算机支持多种数字调制模式及码率，例如QPSK 10Mbps-1000Mbps连续可变、8PSK 15Mbps-1500Mbps连续可变或16QAM 20Mbps-2000Mbps连续可变。工控计算机支持多种电气特性，例如频率、电平动态范围、单边带相位噪声进行校准。以上器件通过GPIO线与主控计算机相连。
实施例1：
首先要通过工控计算机对信道编码模式和数字调制模式等参数信息进行配置，随后控制启动误码测试仪4进行测试。另外对于被校准设备2(高码率卫星解调器)的不同解调模式下的误码率校准需求，也需要用到误码测试仪4，要求调制器调制方式以及误码率与高码率卫星解调器保持一致。
调制器模块1和高码率卫星解调器是误码测试仪4的两端部分。调制器模块1(板卡集成)的功能是产生测试需要的各种序列，然后发送到被测设备，在发送的同时，可以插入一定的误码到发送码中。误码测试仪4的作用产生与发送端相同的本地数据，在接收被校准设备2发送回来的数据的同时启动本地信号进行比对，并统计相应的误码。
在一个示例中，可以根据编码的含义和方式，需要通过测试得到RS译码与LDPC译码的误比特率，即误码率，通过测得的误码率大小与技术指标的要求对比实现对译码准确度的校准，通过调制器模块1(板卡集成)多次产生信源数据，数据经过解调和译码后直接用误码测试仪对误码率进行测试对比，经多次测试，统计出误码率，实现对RS和LDPC编码方式的校准。
不仅可以检测高码率卫星数字解调器对应的编码模式是否正确，也可以对调制模式及相应的码率范围进行检测。
调制器模块1(板卡集成)输入信号频率设置为25GHz～28GHz，通过高码率卫星解调器频率变换，使用频谱分析仪3对高码率卫星解调器的输出信号频率进行测量，测量结果及精度与技术指标相对比实现校准。电平范围和相位噪声均可使用频谱分析仪3进行测量后实现校准。
采用基于超外差频谱分析的频谱分析仪3对高码率卫星数字解调器的输出电平直接进行测量，频谱分析仪3测量时需首先设置中心频率、频宽、参考电平、输入衰减、前置放大器开关、分辨率带宽等参数，然后等待频谱分析仪3显示信号频谱清晰稳定，再对小电平信号的电平大小进行测量。
电平动态范围校准采用直接测量法，高码率卫星数字解调器输出基础电平，频谱分析仪3可以直接快速的测量基础电平。实现对高码率卫星数字解调器电平动态范围的校准。频谱分析仪3首先根据输入信号的频率设置中心频率和频宽。中心频率一般与输入信号频率设为相同，频宽则需要设置的尽量小一些，4037B型号的频谱分析仪带宽最小可设为100Hz，一般设置为1kHz进行测量即可精确测量。
在频率和单边带相位噪声校准时，同样采用直接测量法。
综上所述，在本实用新型实施例中，调制器模块向被校准设备发送不同频率的射频信号；射频信号中包括误码；被校准设备输出基础电平；频谱分析仪预设参数；测量基础电平；对被校准设备进行频率校准和单边带相位噪声校准；误码测试仪将射频信号转换为第一电平；将基础电平与第一电平进行比对得到相应的误码；得到误码率；控制模块控制调制器模块、频谱分析仪和误码测试仪的启动与停止；存储不同频率的射频信号、误码、基础电平、预设参数、第一电平、相应的误码和误码率，校准性能准确性更高，通过标准仪器进行各种测试来实现对高码率卫星数字解调器的校准。实现了单系统多量值的计量校准提高了测试仪器的使用率，让校准系统结构更加模块化、操作简易化，简化了校准步骤，提高了校准精度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型实施例的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型实施例的限制。
Claims (7)
1.一种高码率卫星数字解调器校准装置，其特征在于，包括：
调制器模块，用于向被校准设备发送不同频率的射频信号；所述射频信号中包括误码；所述被校准设备接收所述射频信号后输出基础电平；
频谱分析仪，与所述被校准设备连接，用于：
预设参数；
测量所述基础电平；
对所述被校准设备进行频率校准和单边带相位噪声校准；
误码测试仪，分别与所述调制器模块和所述被校准设备连接，用于：
将所述射频信号转换为第一电平，并存储所述第一电平；
将所述基础电平与所述第一电平进行比对，得到相应的误码；
将所述误码与所述相应的误码进行比特级别误码率测试，得到误码率；
控制模块，分别与所述调制器模块、所述频谱分析仪和所述误码测试仪连接，用于：
控制所述调制器模块、所述频谱分析仪和所述误码测试仪的启动与停止；
用于存储所述不同频率的射频信号、所述误码、所述基础电平、所述预设参数、所述第一电平、所述相应的误码和所述误码率。
2.根据权利要求1所述的高码率卫星数字解调器校准装置，其特征在于，所述调制器模块包括：
矢量信号发生板卡，用于输出中频的射频信号；
上变频板卡，与所述矢量信号发生板卡连接，用于将所述中频的射频信号进行射频调制，得到所述射频信号；
本振板卡，与所述矢量信号发生板卡和所述上变频板卡连接，用于为所述中频的射频信号和所述射频信号提供高频载波。
3.根据权利要求1所述的高码率卫星数字解调器校准装置，其特征在于，所述控制模块的工作模式包括：多种信道编码模式、多种数字调制模式或误码率连续可变模式。
4.根据权利要求1所述的高码率卫星数字解调器校准装置，其特征在于，所述预设参数至少包括：中心频率、频宽、参考电平、输入衰减和分辨率带宽。
5.根据权利要求1所述的高码率卫星数字解调器校准装置，其特征在于，所述调制器模块的误码率与所述误码测试仪的误码率相同。
6.根据权利要求1所述的高码率卫星数字解调器校准装置，其特征在于，所述误码测试仪包括多种数字光收发接口。
7.根据权利要求3所述的高码率卫星数字解调器校准装置，其特征在于，所述控制模块还用于：设置所述多种信道编码模式或所述多种数字调制模式。
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