一种适用于卫星信号的识别确认系统及方法与流程

：
1.本发明属于卫星通讯技术领域，具体涉及一种适用于卫星信号的识别确认系统及方法。


背景技术：

2.随着卫星技术，尤其近年来低轨卫星的快速发展，卫星通讯终端需要根据卫星特有的信标或载波进行识别及跟踪。卫星信标一般都是在频谱带宽的边带，不同卫星之间信标可能存在重叠的特性，因此会造成识别错误的情况；而单独使用载波的情况下，降雨会使载波衰减导致信号强度降低，影响对卫星的识别与跟踪。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种适用于卫星信号的识别确认系统及方法，能够实现对卫星信标信号、载波信号的识别，同时融合系统回传的业务确认信号实现对目标卫星的确认，实现对卫星的快速识别及精准跟踪。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
5.一种适用于卫星信号的识别确认系统，包括有下变频放大器、功分器、解调模块、调谐模块、协议交互控制模块、fpga数据处理模块、高速ad转换模块，所述下变频放大器、功分器、调谐模块、高速ad转换模块、fpga数据处理模块依次连接，所述下变频放大器、功分器、解调模块依次连接，所述调谐模块、fpga数据处理模块、解调模块均与协议交互控制模块双向交互。
6.进一步地，所述调谐模块包括有高带宽数字调谐器，所述高带宽数字调谐器采用stv6111芯片来实现，器件集成度高，其内部包含lna，混频器，基带模拟放大器，基带模拟滤波器等，具有较高的链路增益性能，输出的模拟iq信号，直接送给adc进行模数变换。
7.进一步地，所述高速ad转换模块选用ti公司的ads62c15高速adc芯片，其内部是11位adc核，数据输出为11位的cmos信号，最大采样率位125msps。
8.进一步地，所述fpga数据处理模块是对高速ad转换模块转换后的数字信号进行滤波、fft分析，来实现对信号能量的解算，并输出信号绝对能量值。
9.进一步地，解调模块是天线初步对星后，对接收的卫星载波信号进行解调，确认所对卫星为设置的目标星。
10.进一步地，所述协议交互控制模块包括有mcu协议交互控制模块，是通过mcu实现对调谐及解调芯片的配置、fpga的数据交互、外部接口协议的交互。mcu协议交互控制模块在搜索卫星过程中实时检测查看信号电平值agc，通过判断agc值的大小来进行判定，进而识别卫星。
11.一种适用于卫星信号的识别确认方法，包括有以下步骤：
12.步骤1：天线接收的卫星信号与下变频放大器进行连接；
13.步骤2：下变频放大器输出的信号经过功分器功分为两路，一路信号与调谐模块相
连，另一路与解调模块相连；
14.步骤3：调谐模块对接收的卫星信号进行调制，根据外部信号强度的不同输出不同幅值的信号；
15.步骤4：调谐模块输出的信号输入至高速ad转换模块，经过ad转换后将数据输入至fpga数据处理模块进行数据处理，最终通过spi接口将信号强度rssi值传送至协议交互控制模块，协议交互控制模块根据rssi值进行数据转换输出用以表征信号强度电平值agc；
16.步骤5：协议交互控制模块根据信号电平值agc来进行判断天线是否对准，如果没有对准，则不做处理；如果对准，则锁定卫星，协议交互控制模块给解调模块发送天线锁定标志；
17.步骤6：解调模块收到天线锁定标志后对卫星信号进行解调，当与所配置业务信号一致时，给协议交互控制模块回复确认成功信息，至此完整确认目标星识别正确。
18.进一步地，在步骤三之前，协议交互控制模块对调谐模块进行配置，信号进入调谐模块后对所配置频率进行捕获，并输出模拟iq信号。
19.进一步地，调谐模块输出的iq信号与高速ad转换模块连接，高速ad转换模块将iq信号转换为数字信号输入fpga数据处理模块进行数据处理得到rssi值；fpga数据处理模块通过spi接口将信号rssi值发送至协议交互控制模块进行rssi值与agc值的转换。
20.进一步地，fpga数据处理模块进行数据处理得到rssi值的流程包括以下步骤：
21.n1：对iq数字信号进行滤波；
22.n2：ff分析；
23.n3：扫频获得信号最大点锁定频率；
24.n4：记录信号最大点锁定频率；
25.n5：频率带宽自适应调整；
26.n6：输出rssi值。
27.本发明的有益效果是：本系统及方法将接收到的卫星信号功分为两路，一路对卫星信标信号、载波信号的识别，识别成功后，锁定卫星，并将锁定成功信息传递给解调模块；解调模块融合系统回传的另一路业务确认信号实现对目标卫星的确认，能够实现对卫星的快速识别及精准跟踪。
附图说明
28.图1是本实施例的系统结构框图。
29.图2是本实施例中的协议交互控制模块对调谐模块进行配置的流程图。
30.图3是本实施例中的fpga数据处理模块进行数据处理得到rssi值的流程图。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.图1-3所示，本发明的实现如下：
33.一种适用于卫星信号的识别确认系统，包括有下变频放大器、功分器、解调模块、
调谐模块、协议交互控制模块、fpga数据处理模块、高速ad转换模块，所述下变频放大器、功分器、调谐模块、高速ad转换模块、fpga数据处理模块依次连接，所述下变频放大器、功分器、解调模块依次连接，所述调谐模块、fpga数据处理模块、解调模块均与协议交互控制模块双向交互。
34.所述调谐模块包括有高带宽数字调谐器，所述高带宽数字调谐器采用stv6111芯片来实现，器件集成度高，其内部包含lna，混频器，基带模拟放大器，基带模拟滤波器等，具有较高的链路增益性能，输出的模拟iq信号，直接送给adc进行模数变换。
35.所述高速ad转换模块选用ti公司的ads62c15高速adc芯片，其内部是11位adc核，数据输出为11位的cmos信号，最大采样率位125msps。
36.所述fpga数据处理模块是对高速ad转换模块转换后的数字信号进行滤波、fft分析，来实现对信号能量的解算，并输出信号绝对能量值。解调模块是天线初步对星后，对接收的卫星载波信号进行解调，确认所对卫星为设置的目标星。
37.所述协议交互控制模块包括有mcu协议交互控制模块，是通过mcu实现对调谐及解调芯片的配置、fpga的数据交互、外部接口协议的交互。
38.一种适用于卫星信号的识别确认方法，包括有以下步骤：
39.步骤1：天线接收的卫星信号s1与下变频放大器进行连接；
40.步骤2：下变频放大器输出的信号s2经过功分器功分为两路，一路信号s3与调谐模块相连，另一路信号s4与解调模块相连；
41.步骤3：调谐模块对接收的卫星信号进行调制，根据外部信号强度的不同输出不同幅值的信号；
42.步骤4：调谐模块输出的信号输入至高速ad转换模块，经过ad转换后将数据输入至fpga数据处理模块进行数据处理，最终通过spi接口将信号强度rssi值传送至协议交互控制模块，协议交互控制模块根据rssi值进行数据转换输出用以表征信号强度电平值agc；
43.步骤5：协议交互控制模块根据信号电平值agc来进行判断天线是否对准，如果没有对准，则不做处理；如果对准，则锁定卫星，锁定卫星后，协议交互控制模块给解调模块发送天线锁定标志；
44.步骤6：解调模块收到天线锁定标志后对卫星信号进行解调，当与所配置业务信号一致时，给协议交互控制模块回复确认成功信息，至此完整确认目标星识别正确。
45.在步骤三之前，协议交互控制模块对调谐模块进行配置，信号进入调谐模块后对所配置频率进行捕获，并输出模拟iq信号；调谐模块输出的iq信号与高速ad转换模块连接，高速ad转换模块将iq信号转换为数字信号输入fpga数据处理模块进行数据处理得到rssi值；fpga数据处理模块通过spi接口将信号rssi值发送至协议交互控制模块进行rssi值与agc值的转换。
46.fpga数据处理模块进行数据处理得到rssi值的流程包括以下步骤：
47.n1：对iq数字信号进行滤波；
48.n2：ff分析；
49.n3：扫频获得信号最大点锁定频率；
50.n4：记录信号最大点锁定频率；
51.n5：频率带宽自适应调整；
52.n6：输出rssi值。
53.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。