[发明专利]针对Ku波段的数字化卫星信标跟踪仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信技术领域的卫星信标跟踪仪，具体是一种针对Ku波段的 数字化卫星信标跟踪仪。

背景技术

Ku波段卫星信标信号属于Ku波段信号，即频率在12～18GHz的无线电波波段。 在实际应用中，卫星信标信号是卫星发射的、表征卫星的存在及其相关特征的一 种特殊信号，它采用单频信号，为卫星地面测控站搜索、测量和跟踪卫星提供了 依据。地面上的卫星信标跟踪仪接收到信标信号后，能够把信标信号转换为与其 电平大小成比例的直流信号。根据这个信号，就可以让整个卫星接收机中的伺服 系统驱动天线对准卫星，以更好地实现对卫星发送的信号信息的接收。

由于卫星处于太空环境，受到温度等各种因素的影响，自身信标信号存在一 定的频漂；同时信号在向地面的传输过程中，受到外界环境的干扰(例如大气和 天气状况的干扰)，将会使卫星信标信号产生进一步的频率漂移，因此地面上的卫 星信标跟踪仪接收到的卫星信标信号的频率会在一定的范围内动态变化。

为了有效地驱动天线对准卫星，以获得更好的接收效果，通常要求卫星信标 跟踪仪在低灵敏度的情况下，能够对抗较大范围的频率漂移，并尽可能地满足小 型化、低功耗和低成本的系统设计要求。

在传统的卫星信标跟踪仪中，通常的方法是采用基于模拟方式的超外差锁相 环锁定输入信标信号，以提高信号解调时的信噪比，然后采用相干解调得到输入 信号的幅度和误差信号。但是这种方法存在设备通用性差、锁定速度慢、设备较 复杂、调试和制造困难、成本较高等诸多缺点。目前数字处理技术已经被引入到 卫星信标跟踪仪的研制中，但是大部分已有的设备或者方法并没有完全结合数字 处理技术，通常是在模拟处理方式的基础上采用数字控制的方法，或者是在模拟 处理的最后端加上数字处理部分。这些方法没有摆脱模拟器件占主导地位的情况， 卫星信标跟踪仪的性能依然比较低。而目前出现的以数字处理方式为主的设备或 者技术方法，虽然保证了精度，但是系统相对而言过于复杂，成本也较高，不利 于大规模的广泛使用。

经对现有技术文献检索发现，申请号为200810040973.2的中国专利，专利名 为：新型信标接收机，该专利中，在第一本振和第二本振之间设置有频率控制环 路，传统的模拟跟踪环路采用数字电路实现，实施自动调谐及频率跟踪。这种装 置可以适用于一般情况下卫星信标信号跟踪系统的需要，但是主要核心部件还是 采用模拟器件，通用性较差、对抗较大频漂能力较差，无法在较为恶劣的环境下 使用。申请号为200810056719.1的中国专利，专利名为：一种车载卫星通信天线 自动寻星控制器，该专利公开了一种车载卫星通信天线自动寻星控制器，包括主 控制模块和与主控制模块连接的卫星信号检测模块、开关电源模块、伺服电机限 位开关、全球卫星定位系统GPS、电子罗盘、俯仰电机驱动器、方位电机驱动器 和极化电机驱动器，天线馈源与卫星信号检测模块连接，俯仰伺服电机、方位伺 服电机、极化有刷直流电机分别对应地与俯仰电机驱动器、方位电机驱动器、极 化电机驱动器相连接。这种装置以数字化处理为主，但是所需设备较多，调试和 制造困难，成本依然较高，也不利于大规模的广泛使用。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提出了针对Ku波段的数字化卫星信标跟踪 仪，能够在很低的信号功率下跟踪较大范围频漂的卫星信标信号，并输出相应的 直流信号以驱动伺服电机。本发明具有集成化程度高、体积小、制造和调试简单、 性能稳定可靠、通用性好等特点。

本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括：高频头和调谐器、低通滤 波器、数字信号处理模块、数字模拟转换器、电源模块：