一种深空探测用x频段单向测距信号产生方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种星载调相发射机，特别涉及一种深空探测用X频段单向测距信号产生方法及装置。
【背景技术】
[0002]在深空探测某些关键阶段，例如登陆行星前的接近阶段以及轨道捕获阶段等，需要对探测器进行精确定轨。甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry,VLBI)技术是进行深空探测并精密测定轨的重要手段之一，美国NASA、欧洲ESA以及我国已经把VLBI技术广泛应用于月球探测器和深空探测器的精密测定轨。
[0003]VLBI技术需要使用DOR (Differential One-way Ranging)侧音信号，其谱线中含有一个主载波和若干侧音信号。考虑到分配给深空探测任务的频段在X频段带宽为50MHz，一般在X频段用两个侧音，侧音频率分别约为4MHz和20MHz。为保证测量精度，要求侧音信号与主载波信号由同一参考源产生，即DOR侧音信号频率与下行载波频率相干。
[0004]DOR信号为侧音信号通过相位调制的方式调制在主载波上，由于X频段工作频率较高，可以选择先调制在较低频率，如S频段上，再通过混频或者倍频的方式得到X频段DOR信号，使用该方法电路结构较为复杂。实现二分频和十分频一般需要使用专门的分频器，使用方便，电路简单，但价格较贵，且通用性较差。且由于其使用了两个倍频器，导致装置体积较大。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种深空探测用X频段单向测距信号产生方法及装置。使用该方法产生的X频段单向测距信号，配合相关地面站设备可以完成对深空探测器的精确测距功能，可适用于月球探测、火星探测等领域。
[0006]根据本发明提供的一种深空探测用X频段单向测距信号产生方法，包括:
[0007]步骤1，将晶体振荡器产生的初始参考信号分为第一参考信号、第二参考信号、第二参考十目号;
[0008]步骤2，对所述第一参考信号进行倍频获得X频段载波信号，
[0009]对所述第二参考信号进行十分频获得第一 DOR侧音信号，
[0010]对所述第三参考信号进行二分频获得第二 DOR侧音信号，
[0011 ] 步骤3，用所述第一 DOR侧音信号和/或第二 DOR侧音信号对所述X频段载波信号进行相位调制，获得X频段单向测距信号后输出。
[0012]作为一种实施例，在所述步骤3之前还包括:
[0013]对所述第一 DOR侧音信号进行低通滤波滤除谐波后再以合成器进行幅度调整，
[0014]和对所述第二 DOR侧音信号进行低通滤波滤除谐波后再以所述合成器进行幅度调整。
[0015]作为一种实施例，所述步骤3还包括对所述X频段单向测距信号先进行放大再通过隔离器输出。
[0016]基于同一发明构思，本发明还提供一种深空探测用X频段单向测距信号产生装置，其特征在于，包括:晶体振荡器、功分器、倍频器、二分频器、十分频器、移相器；
[0017]所述功分器用于:将所述晶体振荡器产生的初始参考信号分为第一参考信号、第二参考信号、第三参考信号；
[0018]所述倍频器用于:对所述第一参考信号进行倍频获得X频段载波信号输出给所述移相器；
[0019]所述十分频器用于:对所述第二参考信号进行十分频获得第一 DOR侧音信号输出给所述移相器；
[0020]所述二分频器用于:对所述第三参考信号进行二分频获得第二 DOR侧音信号输出给所述移相器；
[0021]所述移相器用于:用所述第一 DOR侧音信号和/或第二 DOR侧音信号对所述X频段载波信号进行相位调制，获得X频段单向测距信号后输出。
[0022]作为一种实施例，所述二分频器、十分频器与所述移相器之间还包括第一低通滤波器、第二低通滤波器、合成器；
[0023]第一低通滤波器用于:对所述第一 DOR侧音信号进行低通滤波滤除谐波后输出至合成器；
[0024]第二低通滤波器用于:对所述第二 DOR侧音信号进行低通滤波滤除谐波后输出至合成器；
[0025]所述合成器用于:根据预设指令对低通滤波后的第一 DOR侧音信号和第二 DOR侧音信号进行幅度调整后输出至所述移相器。
[0026]作为一种实施例，所述第一低通滤波器的3dB带宽设计为5MHz左右，所述第二低通滤波器的3dB带宽设计为22MHz左右；
[0027]所述第一低通滤波器、第二低通滤波器均为五阶的巴特沃斯滤波器。
[0028]作为一种实施例，所述移相器之后还包括放大器和隔离器；
[0029]所述放大器对所述移相器输出的所述X频段单向测距信号进行放大后再通过所述隔离器输出。
[0030]作为一种实施例，所述晶体振荡器为温度补偿晶体振荡器；该温度补偿晶体振荡器的输出频率短期稳定度优于lX10_9/s，长期频率稳定度优于±lX10_5/s。
[0031]作为一种实施例，所述二分频器和十分频器都包含十进制计数器54LS90。
[0032]作为一种实施例，所述二分频器和十分频器分别包含一个DOR侧音信号开关；
[0033]所述二分频器的DOR侧音信号开关用于打开或关闭所述二分频器，进而控制所述第一 DOR侧音信号的有无；
[0034]所述十分频器的DOR侧音信号开关用于打开或关闭所述十分频器，进而控制所述第二 DOR侧音信号的有无。
[0035]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0036]1、该方法为在X频段直接进行宽带DOR信号调制，载波频率高，DOR信号频率范围宽，采用直接调制的方法可以简化发射机规模，降低成本。
[0037]2.产生DOR信号所需的分频器由十进制计数器组成，合成器可根据外部指令分别控制第一 DOR侧音信号、第二 DOR侧音信号的有无，电路成熟可靠，成本低。
[0038]3.该X频段单向测距信号产生装置采用纯模拟设计方法，内部无数字器件，无需软件设计，避免了大规模数字器件需要重点解决的抗单粒子风险，并且抗空间辐照能力强，成本、功耗低，简单可靠。
[0039]4.该X频段单向测距信号产生方法可以应用到所有卫星通信发射机中，特别适合月球、火星等需要产生单向测距信号的深空探测应用场合，仅使用一个倍频器，装置体积小。
【附图说明】
[0040]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，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。附图中:
[0041]图1是可选实施例中的一种深空探测用X频段单向测距信号产生装置原理图；
[0042]图2是可选实施例中的一种深空探测用X频段单向测距信号产生装置的二分频器结构示意图；
[0043]图3是可选实施例中的一种深空探测用X频段单向测距信号产生装置的十分频器结构示意图；
[0044]图4是可选实施例中的一种深空探测用X频段单向测距信号产生方法流程图。
【具体实施方式】
[0045]下文结合附图以具体实施例的方式对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，还可以使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。
[0046]在本发明提供的一种深空探测用X频段单向测距信号产生方法的实施例中，如图4所示，包括:
[0047]步骤1，将晶体振荡器产生的初始参考信号分为第一参考信号、第二参考信号、第三参考信号，
[0048]步骤2，对所述第一参考信号进行倍频获得X频段载波信号，
[0049]对所述第二参考信号进行十分频获得第一 DOR侧音信号，
[0050]对所述第三参考信号进行二分频获得第二 DOR侧音信号，
[0051 ] 步骤3，用所述第一 DOR侧音信号和/或第二 DOR侧音信号对所述X频段载波信号进行相位调制，获得X频段单向测距信号后输出。
[0052]由于此时第一 DOR侧音信号和第二 DOR侧音信号中还包括有谐波部分，作为一种实施例，在所述步骤3之前还包括:
[0053]对所述第一 DOR侧音信号进行低通滤波滤除谐波后再以合成器进行幅度调整，
[0054]和对所述第二 DOR侧音信号进行低通滤波滤除谐波后再以所述合成器进行幅度调整。
[0055]本实施例中所述幅度调整是通过合成器中包含的电流反馈型高速运算放大器实现的，所述合成器用于根据预设指令对第一 DOR侧音信号和第二 DOR侧音信号的幅值进行调整，可以实现对两个信号幅值的改变，进而改变第一 DOR侧音信号和第二 DOR侧音信号分别对X频段载波信号的调制度。
[0056]作为一种实施例，所述步骤3还包括对所述X频段单向测距信号先进行放大再通过隔离器输出。
[0057]基于同一发明构思，本发明还提供了一种深空探测用X频段单向测距信号产生装置，如图1所示，包括:晶体振荡器、功分器、倍频器、二分频器、十分频器、移相器；
[0058]所述功分器用于:将所述晶体振荡器产生的初始参考信号分为第一参考信号、第二参考信号、第三参考信号；
[0059]所述倍频器用于:对所述第一参考信号进行倍频获得X频段载波信号输出给所述移相器；
[0060]所述十分频器用于:对所述第二参考信号进行十分频获得第一 DOR侧音信号输出给所述移相器；
[0061]所述二分频器用于:对所述第三参考信号进行二分频获得第二 DOR侧音信号输出给所述移相器；
[0062]所述移相器用于:用所述第一 DOR侧音信号和/或第二 DOR侧音信号对所述X频段载波信号进行相位调制，获得X频段单向测距信号后输出。
[0063]作为一种实施例，所述二分频器、十分频器与所述移相器之间还包括第一低通滤波器、第二低通滤波器、合成器；
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