CN111342854A - 一种多点频信号接收处理装置 - Google Patents

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张睿
刘叶盛
王丽莉
熊伟
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周荣
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Abstract

本发明公开了一种多点频信号接收处理装置，针对现有的航天器信号接收装置只能实现对特定频率的信号进行接收的问题，本装置采用可接收多点频输入信号的接收模块，将多点频输入信号处理成多点频中频信号，再将多点频中频信号输入并行处理模块，该并行处理模块可将多点频中频信号分解成各个单频点的信号，并解调成基带信号，并为每个基带信号配置数字密码，使指令执行模块根据该数字密码，具有针对性地执行指令。本装置实现了多点频信号的并行接收及并行处理，输出数字密码，针对性地进行指令的执行，满足多站制接收的合作目标使用要求，对于进一步提高***可靠性，减少***干扰有着重要意义。

Description

一种多点频信号接收处理装置
技术领域
本发明属于航天器信号接收的设计领域，尤其涉及一种多点频信号接收处理装置。
背景技术
随着现代遥测技术的不断发展，统一测控***的应用逐渐广泛，作为判别航天型号***作战性能和飞行试验成败的关键因素，在试验靶场任务中有着极其重要的地位。由此，遥测站的集成化设计成为了项目建设的重要因素之一，如共用天线、基带等设备能够大幅度提高作战灵活度，降低建设成本。
另外，多站接收具有抗火焰性能好、可靠性高和设备可实现性好等优点，可进一步提高遥测可靠性，对减少***干扰有着重要意义。
但是，现有的航天器的接收机中设有固定不变的频点，因此，只能实现对特定频率的信号进行接收。由于接收机的频点固定不变，因此，当通信频率更换时，需要更换接收机；若需要同时接收多个频点的信号，那就需要多台接收机，这会使航天器的信号接收处理装置复杂且冗重。
发明内容
本发明的目的是提供一种多点频信号接收处理装置，可并行接收处理多点频信号，满足多站制接收的合作目标使用要求；且电路简单，易于实现。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种多点频信号接收处理装置，包括：
接收模块，接收多点频输入信号，并对多点频输入信号依次进行滤波、混频、放大后输出多点频中频信号；
并行处理模块，接收所述接收模块发送的多点频中频信号，将多点频中频信号过滤成多个单频点的中频信号，并同时对各个单频点的中频信号进行信号处理后得到各个单频点的中频信号相对应的基带信号，并输出各基带信号的数字密码信息；
指令执行模块，接收所述并行处理模块发送的数字密码信息，并将数字密码信息与所述指令执行模块内预存的密码数据进行逐一对比，若数字密码信息中存在与预存的密码数据相同的数字密码，则所述指令执行模块执行所述数字密码对应的指令。
根据本发明一实施例，所述接收模块包括依次连接的输入端声表滤波器、低噪声放大器、混频器、中频放大器及中频声表滤波器，所述声表滤波器接收多点频输入信号，所述中频声表滤波器输出多点频中频信号。
根据本发明一实施例，所述输入端声表滤波器为两个声表滤波器组成的声表滤波器组，对多点频输入信号的音频抑制度不小于70dB。
根据本发明一实施例，所述并行处理模块采用AD+FPGA架构，配置多个中频滤波通道，并行接收多点频中频信号，并行对接收的多点频中频信号进行FM解调及基带信号解调。
根据本发明一实施例，所述多点频中频信号的频率处于0～200MHz的范围内，所述并行处理模块接收多点频中频信号后，将多点频中频信号进行AD转换，得到的数字多点频中频信号经过带通采样，进行信号频率的第一次搬移；再对采样频率进行m倍抽取滤波后，所述多点频中频信号的频率搬移至1MHz。
根据本发明一实施例，多点频中频信号通过与各频点相对应的带通抑制滤波器实现对非带通频点的抑制，提供FM解调信号的信噪比。
根据本发明一实施例，所述多点频输入信号为N个不同频率的混合信号，其中，1<N<6。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明一实施例中的多点频信号接收处理装置，针对现有的航天器信号接收装置只能实现对特定频率的信号进行接收的问题，本装置采用可接收多点频输入信号的接收模块，将多点频输入信号处理成多点频中频信号，再将多点频中频信号输入并行处理模块，该并行处理模块可将多点频中频信号分解成各个单频点的信号，并解调成基带信号，并为每个基带信号配置数字密码，使指令执行模块根据该数字密码，具有针对性地执行指令。本装置实现了多点频信号的并行接收及并行处理，输出数字密码，针对性地进行指令的执行，满足多站制接收的合作目标使用要求，对于进一步提高***可靠性，减少***干扰有着重要意义。
附图说明
图1为本发明一实施例中的多点频信号接收处理装置的框图；
图2为本发明一实施例中的FPGA软件处理框图；
图3为本发明一实施例中的多点频信号经带通采样后的信号频率分布图；
图4为本发明一实施例中的带通抑制滤波器的幅频相应曲线。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种多点频信号接收处理装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
本发明提供的多点频信号接收处理装置，包括：接收模块，接收多点频输入信号，并对多点频输入信号依次进行滤波、混频、放大后输出多点频中频信号；
并行处理模块，接收接收模块发送的多点频中频信号，将多点频中频信号过滤成多个单频点的中频信号，并同时对各个单频点的中频信号进行信号处理后得到各个单频点的中频信号相对应的基带信号，并输出各基带信号的数字密码信息；
指令执行模块，接收并行处理模块发送的数字密码信息，并将数字密码信息与预存的密码数据进行逐一对比，若数字密码信息中存在与预存的密码数据相同的数字密码，则指令执行模块执行该数字密码对应的指令。
具体的，参考图1。该多点频信号接收处理装置可接收的频点数为N个，N可以是大于1小于6的整数，本实施例以N＝4为例。该多点频信号接收处理装置接收4个不同频点的混合信号，这4个频点可以是均处于L波段一定带宽内的4个频点，也可以是S波段或其他波段组成的4个频点。
本多点频信号接收处理装置可接收这4个频点的混合信号，该装置的接收模块1为单接收通道模块，接收模块1接收这4个频点的混合信号后，对该混合信号依次进行滤波、混频、放大处理后，输出200MHz内的多点频中频信号给并行处理模块2。
具体的，该接收模块1的接收通道包括依次连接的输入端声表滤波器、低噪放、混频器、中频放大器以及中频声表滤波器电路，输入端声表滤波器接收多点频输入信号，中频声表滤波器电路输出多点频中频信号。
该输入端滤波器为两个声表滤波器，在保证一定带宽的前提下，通过设计多个窄带声表滤波器提高带外抑制能力，对多点频输入信号音频抑制度不小于70dB。
在实际使用过程中，接收模块1的射频前端噪声系数不大于3.5dB，多点频每个中频点频信号带宽不小于75KHz，可实现接收灵敏度优于-135dBW。通过接收模块1的限幅设计，以及充分利用A/D转换器位数输出中频多点频信号至FPGA进行多点频信号并行处理，动态范围可达90dB。
并行处理模块2，接收接收模块1发送的多点频中频信号，将多点频中频信号过滤成多个单频点的中频信号，并同时对各个单频点的中频信号进行信号处理后得到各个单频点的中频信号相对应的基带信号，并输出各基带信号的数字密码信息。请参考图2，该并行处理模块2采用FPGA多点频并行处理平台，其包含一个FPGA软件配置项，采用VerilogHDL硬件描述语言编写。该并行处理模块2，并行接收多点频中频信号进行多点频指令、FM解调、基带信号解调的并行处理，同时实现接口信号处理、密码读写控制、多版本译码和三判二执行等功能，通过下载主字母解调软件或者PSK解调软件可适应两种不同体制的解调。
另外，多点频中频信号通过一片AD完成多点频信号的模数转换。FPGA中的指令接收软件采用带通采样方案，带通采样后多点频信号频率分布图，请参考图3。经过采样后，多点频信号频率进行第一次搬移，再经过对采样频率进行m倍抽取滤波后，多点频信号频率最终搬移至1MHz附近。
其中，4个载波信号通过各频点的带通抑制滤波器实现对其他频点的抑制作用，相互抑制可达60dB，同时可进一步提高FM解调信号的信噪比。本发明提供了多点频信号的带通抑制滤波器幅频响应曲线，请参考图4，信号间的抑制基本达到60dB。
指令执行模块3，接收并行处理模块2发送的数字密码信息，并将数字密码信息与预存的密码数据进行逐一对比，若数字密码信息中存在与预存的密码数据相同的数字密码，则指令执行模块执行该数字密码对应的指令。
实际应用中就，指令执行模块3接收启动、终止等指令后反馈至FPGA多点频并行处理平台，读取相关密码数据，任意密码数据比对正确后执行该密码相对应的指令。
综上所述，多点频信号接收处理装置最大的优点在于能够实现多点频信号的接收及并行处理，输出闭合触点进行指令的执行，协助完成飞行任务。同时，该装置电路简单，易于实现。该多点频信号接收处理装置满足航天通信多站制接收的合作目标使用要求，对于进一步提高航天通信***的可靠性，减少***干扰有着重要意义。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种多点频信号接收处理装置，其特征在于，包括：
接收模块，接收多点频输入信号，并对多点频输入信号依次进行滤波、混频、放大后输出多点频中频信号；
并行处理模块，接收所述接收模块发送的多点频中频信号，将多点频中频信号过滤成多个单频点的中频信号，并同时对各个单频点的中频信号进行信号处理后得到各个单频点的中频信号相对应的基带信号，并输出各基带信号的数字密码信息；
指令执行模块，接收所述并行处理模块发送的数字密码信息，并将数字密码信息与所述指令执行模块内预存的密码数据进行逐一对比，若数字密码信息中存在与预存的密码数据相同的数字密码，则所述指令执行模块执行所述数字密码对应的指令。
2.如权利要求1所述的多点频信号接收处理装置，其特征在于，所述接收模块包括依次连接的输入端声表滤波器、低噪声放大器、混频器、中频放大器及中频声表滤波器，所述输入端声表滤波器接收多点频输入信号，所述中频声表滤波器输出多点频中频信号。
3.如权利要求2所述的多点频信号接收处理装置，其特征在于，所述输入端声表滤波器为两个声表滤波器组成的声表滤波器组，对多点频输入信号的音频抑制度不小于70dB。
4.如权利要求1所述的多点频信号接收处理装置，其特征在于，所述并行处理模块采用AD+FPGA架构，配置多个中频滤波通道，并行接收多点频中频信号，并行对接收的多点频中频信号进行FM解调及基带信号解调。
5.如权利要求4所述的多点频信号接收处理装置，其特征在于，所述多点频中频信号的频率处于0～200MHz的范围内，所述并行处理模块接收多点频中频信号后，将多点频中频信号进行AD转换，得到的数字多点频中频信号经过带通采样，进行信号频率的第一次搬移；再对采样频率进行m倍抽取滤波后，所述多点频中频信号的频率搬移至1MHz。
6.如权利要求4所述的多点频信号接收处理装置，其特征在于，多点频中频信号通过与各频点相对应的带通抑制滤波器实现对非带通频点的抑制，提高FM解调信号的信噪比。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的多点频信号接收处理装置，其特征在于，所述多点频输入信号为N个不同频率的混合信号，其中，1<N<6。
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