[发明专利]多普勒频移器及通信模块的多普勒频移测试装置、方法

说明书

技术领域

本发明涉及空间无线通信领域，特别地，涉及一种多普勒频移器及通信模块的多普勒频移测试装置、方法。

背景技术

在测量及研究相对运动的两个终端之间的无线通信时，需考虑多普勒频移对通信信号的影响。特别是在在卫星通信中，由于非静止卫星本身也具有很高的速度，更要充分考虑“多普勒效应”对通信中的各类问题的影响。

由于多普勒频移是在高速相对运动中产生的，不易测试，故一般采用多普勒频移器模拟多普勒频移值以对多普勒频移对通信模块的影响进行测试。特别是，如将工业级通信模块应用于卫星时，考虑工业级通信模块的空间适应性尤为重要，因此必须进行多普勒频移测试。

现有通信模块的多普勒频移测试通常有两类方法：一是信号发射段能根据用户设置改变发射频率，而接收端维持原工作频率不变；二是采用两个射频信号发生器，配合混频器、滤波器等完成频率搬移功能。对于采购的工业级通信模块，第一类方法是不能实现的，因为很多通信产品作为一个黑匣子或者已固化的设备，不能轻易改变频率；第二类方法成本非常高，因为射频信号发生器非常昂贵，而且体积、质量均很大，不易操作和实现。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构简单、适用方便的多普勒频移器及通信模块的多普勒频移测试装置、方法，以解决现有通信模块的多普勒频移测试不便的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种多普勒频移器，包括：

双通道中频信号源，用于根据设定的多普勒频移值，输出一中频信号作为第二射频信号，输出所述中频信号与所述多普勒频移值之和作为第一射频信号；

第一混频器，用于接收输入信号，并将所述输入信号与所述第一射频信号混频为二者的和信号及差信号的混合信号；

低通滤波器，用于去除所述混合信号中的所述和信号，并保留所述差信号；

第二混频器，用于将所述低通滤波器输出的差信号与所述第二射频信号混频，生成所述输入信号经多普勒频移后的结果。

作为本发明的多普勒频移器进一步改进：

所述多普勒频移器还包括：

第一上变频器，用于对所述中频信号源输出的所述中频信号与所述多普勒频移值之和进行上变频后，作为所述第一射频信号并输出给所述第一混频器；

第二上变频器，用于将所述中频信号进行上变频后，作为所述第二射频信号并输出给所述第二混频器。

所述第一上变频器和所述第二上变频器的频率增加值相等。

所述双通道中频信号发生器的输出为双通道的70MHz～90MHz的正弦信号。

所述低通滤波器的截止频率小于所述和信号且大于所述差信号。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种通信模块的多普勒频移测试装置，其包括：

上述的多普勒频移器，用于将第一通信模块的输出信号经模拟多普勒频移后传输给第二通信模块；

功分器，用于将所述多普勒频移器的输出信号进行功分后输出一路功分信号传输给频谱分析仪；

所述频谱分析仪，用于接收所述功分信号并测试所述功分信号的频谱。

作为本发明的装置进一步改进：

所述第一通信模块与第一计算机连接并接收来自所述第一计算机的信号并转发给所述多普勒频移器；所述第二通信模块与第二计算机连接并将接收到的信号转发给所述第二计算机。

所述第一通信模块与所述多普勒频移器之间为具有屏蔽的有线连接。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种通信模块的多普勒频移测试方法，包括以下步骤：

S1：采用第一通信模块通过上述的多普勒频移器发送数据至第二通信模块；

S3：逐步并分别从正负两个方向增大所述多普勒频移器的多普勒频移值，直至所述第二通信模块无法收到完整的所述数据，并记录所述多普勒频移值与通信质量的关系。

作为本发明的方法进一步改进：

在完成所述步骤S1之后，且在进行所述步骤S3之前，所述方法还包括步骤：

S2：将所述多普勒频移器的输出信号功分分配出一路功分信号以供测量所述频谱范围。

所述步骤S3中，根据所述测量得到的正常通信且满足丢包率≤10-2的临界的所述多普勒频移值作为所述通信模块的抗多普勒频移值。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的多普勒频移器，能模拟中频段的两个通信模块的通信过程中产生的多普勒频移，且结构简单、使用方便。