CN107799898B - 一种防误锁卫星信号的寻星***及其寻星方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的防误锁卫星信号的寻星***及其寻星方法，涉及卫星通信领域，包括微处理器MCU单元、高频头、变频器、解调器及定位模块，高频头接收天线馈源传送的卫星信号，变频器将高频头输出的信号进行放大和下变频，解调器将变频器输出的信号按卫星信号传输标准(DVB‑S,DVB‑S2,ABS‑S)解调出标准的传输信号，MCU单元从解调器中获取当前卫星信号的信号质量值，根据信号质量值，驱动定位模块，使天线自动搜索卫星，完成卫星信号的锁定。本发明解决了自动跟踪卫星天线容易误锁(卫星天线天线面没有对准相应的卫星)的问题，可以适用于车载平台和船载平台，使用成本低廉，控制简单，便以操作，稳定性高。

Description

一种防误锁卫星信号的寻星***及其寻星方法
技术领域
本发明涉及卫星通信领域，尤其是一种防误锁卫星信号的寻星***及其寻星方法。
背景技术
随着房车产业的不断发展和人们生活水平的提高，对房车的需求量也在不断增加，同时带动了车载卫星天线的需求量，也对产品的品质和易用性提出更高的要求；企业必须不断改善产品的品质来提高产品在市场中的生存能力。
自动跟踪卫星天线现有的技术方案大多采用跟踪卫星的信号电压来锁定卫星；通过和硬件放大器配合，设置一个门限电压，当检测到高于该门限值时，则认为天线搜到卫星；现有方案在大部分环境下都能实现锁住卫星并跟踪的很好，但在干扰严重的环境中，如在搜星时，附近刚好有基站在发射信号或卫星信号遭到建筑物的反射等，则容易误锁。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种防误锁卫星信号的寻星***及其寻星方法，适用于车载平台和船载平台，控制简单，稳定性高。
本发明一方面提供一种防误锁卫星信号的寻星***，包括微处理器MCU单元、高频头、变频器、解调器及定位模块，高频头接收天线馈源传送的卫星信号，变频器将高频头输出的信号进行放大和下变频，解调器将变频器输出的信号按卫星信号传输标准解调出标准的传输信号，MCU单元从解调器中获取当前卫星信号的信号质量值，根据信号质量值，驱动定位模块，使天线自动搜索卫星，完成卫星信号的锁定。
作为优选，所述定位模块包括陀螺仪、步进电机和极化电机。
本发明另一方面提供一种防误锁卫星信号的寻星方法，采用步进跟踪方式，选择信号质量作为初始寻星的基准信号，包括以下步骤：
步骤1、初步搜索，通过控制器根据卫星参数、载体经纬度解算出载体所在地的对星的理论方位、俯仰和极化角，结合载体的姿态信息驱动方位、俯仰、极化电机转动相应角度，使卫星天线指向目标卫星的理论位置；
步骤2、精确搜索，在卫星天线指向目标卫星的理论位置后，根据信号质量值的大小，在方位、俯仰的小范围内进行扫描，寻找信号质量值最大的位置，此位置能够保证卫星天线对准目标卫星，保证通信质量。
作为优选，所述步骤1初步搜索的具体搜索步骤为：
步骤11、天线从起始点开始在方位俯仰面内以一定的角度作阶跃状转动，方位面和俯仰面交叉进行，搜索天空一遍，搜索过程中信号质量值大到一定的值时，刚好这个信号就能满足正常收视的要求，设置这个值为搜星的门限值；
步骤12、提取出信号质量值最大处俯仰角信息，控制天线，在该俯仰角上水平旋转，对准星点，进入主信号区。
作为优选，所述步骤2精确搜索的具体搜索步骤如下：
步骤21，进行方位角扫描，找到信号质量值在方位的最大值处；
步骤22，进行俯仰角扫描，最终找到信号质量值最大值点，完成天线馈源对准卫星。
本发明提供的一种防误锁卫星信号的寻星***及其寻星方法，其有益效果在于：解决了车载自动跟踪卫星天线容易误锁(卫星天线天线面没有对准相应的卫星)的问题，可以适用于车载平台和船载平台，使用成本低廉，控制简单，便以操作，稳定性高。
附图说明
图1是本发明防误锁卫星信号的寻星***的原理框图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1所示，本实施例提出的一种防误锁卫星信号的寻星***，包括微处理器MCU单元、高频头、变频器、解调器及定位模块，高频头接收天线馈源传送的卫星信号，变频器将高频头输出的信号进行放大和下变频，解调器将变频器输出的信号按卫星信号传输标准(DVB-S,DVB-S2,ABS-S)解调出标准的传输信号，MCU单元从解调器中获取当前卫星信号的信号质量值，根据信号质量值，驱动定位模块，使天线自动搜索卫星，完成卫星信号的锁定。
本实施例中，MCU单元选用美国TI公司的16位MSP430系列单片机，变频器选用RDA5815变频器，解调器选用STV0903BAB解调器，定位模块包括陀螺仪、步进电机和极化电机。
本实施例提出的一种防误锁卫星信号的寻星方法采用步进跟踪方式，选择信号质量作为初始寻星的基准信号，包括以下步骤：
步骤1、初步搜索，通过控制器根据卫星参数、载体经纬度解算出载体所在地的对星的理论方位、俯仰和极化角，结合载体的姿态信息驱动方位、俯仰、极化电机转动相应角度，使卫星天线指向目标卫星的理论位置，具体搜索步骤为：
步骤11，天线从起始点开始在方位俯仰面内以一定的角度作阶跃状转动，方位面和俯仰面交叉进行，搜索天空一遍，搜索过程中信号质量值大到一定的值时，刚好这个信号就能满足正常收视的要求，设置这个值为搜星的门限值；
步骤12，提取出信号质量值最大处俯仰角信息，控制天线，在该俯仰角上水平旋转，对准星点，进入主信号区；
步骤2、精确搜索，在卫星天线指向目标卫星的理论位置后，根据信号质量值的大小，在方位、俯仰的小范围内进行扫描，寻找信号质量值最大的位置，此位置能够保证卫星天线对准目标卫星，保证通信质量，具体搜索步骤如下：
步骤21，进行方位角扫描，找到信号质量值在方位的最大值处；
步骤22，进行俯仰角扫描，最终找到信号质量值最大值点，完成天线馈源对准卫星。
因此，本发明的防误锁卫星信号的寻星***及其寻星方法，解决了车载自动跟踪卫星天线容易误锁(卫星天线天线面没有对准相应的卫星)的问题，可以适用于车载平台和船载平台，使用成本低廉，控制简单，便以操作，稳定性高。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种防误锁卫星信号的寻星方法，应用的寻星***包括微处理器MCU单元、高频头、变频器、解调器及定位模块，高频头接收天线馈源传送的卫星信号，变频器将高频头输出的信号进行放大和下变频，解调器将变频器输出的信号按卫星信号传输标准解调出标准的传输信号，MCU单元从解调器中获取当前卫星信号的信号质量值，根据信号质量值，驱动定位模块，使天线自动搜索卫星，完成卫星信号的锁定，其特征在于，所述寻星方法采用步进跟踪方式，选择信号质量作为初始寻星的基准信号，包括以下步骤：
步骤1、初步搜索，通过控制器根据卫星参数、载体经纬度解算出载体所在地的对星的理论方位、俯仰和极化角，结合载体的姿态信息驱动方位、俯仰、极化电机转动相应角度，使卫星天线指向目标卫星的理论位置；
步骤11、天线从起始点开始在方位俯仰面内以一定的角度作阶跃状转动，方位面和俯仰面交叉进行，搜索天空一遍，搜索过程中信号质量值大到一定的值时，刚好这个信号就能满足正常收视的要求，设置这个值为搜星的门限值；
步骤12、提取出信号质量值最大处俯仰角信息，控制天线，在该俯仰角上水平旋转，对准星点，进入主信号区；
步骤2、精确搜索，在卫星天线指向目标卫星的理论位置后，根据信号质量值的大小，在方位、俯仰的小范围内进行扫描，寻找信号质量值最大的位置，此位置能够保证卫星天线对准目标卫星，保证通信质量。
2.根据权利要求1所述的防误锁卫星信号的寻星方法，其特征在于：所述定位模块包括陀螺仪、步进电机和极化电机。
3.根据权利要求1所述的一种防误锁卫星信号的寻星方法，其特征在于：所述步骤2精确搜索的具体搜索步骤如下：
步骤21，进行方位角扫描，找到信号质量值在方位的最大值处；
步骤22，进行俯仰角扫描，最终找到信号质量值最大值点，完成天线馈源对准卫星。
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