[发明专利]一种便携式频谱监测设备及其预处理信号检测方法

说明书

本发明公开了一种便携式频谱监测设备及其预处理信号检测方法，属于卫星通信和信号处理技术领域，包含信号接收处理单元、结构支撑单元和设备供电单元和上层应用软件模块；接收天线接收天通一号卫星信号通过射频电缆输入信号低噪声放大滤波模块对信号进行放大滤波，通过射频电缆将已被放大滤波信号输入信号处理模块，对输入信号进行阻抗匹配、放大、滤波、模数转换等处理，然后进入信号处理模块。利用核心算法对接收到的监测数据进行处理和分析。通过有线网络或无线网络推送至上层应用软件。能实现对天通一号卫星频谱资源的实时监测，显示和保存卫星的频谱图，自动识别信号参数，发现干扰或异常能及时告警。

技术领域

本发明属于卫星通信和信号处理技术领域，尤其涉及一种便携式频谱监测设备及其预处理信号检测方法。

背景技术

天通一号卫星移动通信系统是我国自主研制建设的第一个卫星移动通信系统。作为天通一号卫星移动通信系统核心的天通一号通信卫星，拥有109个国土点波束，实现了对我国领土、领海、一岛链以内区域的连续覆盖；同时，还有两个海域波束，能够覆盖太平洋西部(二岛链内)和印度洋北部(孟加拉湾、安达曼海)。

由于通信卫星的功率和频率资源十分珍贵，必须要充分利用各种手段提高卫星资源的利用率。卫星频谱监测设备可以实时监测通信卫星的运行状态，获取卫星功率和频谱资源的使用情况，发现干扰及时告警，对于提高通信卫星的资源利用率，提升系统运行管理水平具有重要意义。由于天通一号通信卫星采用点波束覆盖，对于不能设置固定式卫星频谱监测设备的偏远和海上波束，需要一种便携式监测手段，能够在需要时对指定区域实施现场监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种便携式频谱监测设备及其预处理信号检测方法，能实现对天通一号卫星频谱资源的实时监测，显示和保存卫星的频谱图，自动识别信号参数，发现干扰或异常能及时告警。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种便携式频谱监测设备，包含信号接收处理单元、结构支撑单元和设备供电单元和上层应用软件模块；

所述信号接收处理单元包含接收天线、信号低噪声放大滤波模块、信号处理模块；

其中，接收天线，用于接收卫星信号；

信号低噪声放大滤波模块，用于对接收的卫星信号进行放大滤波处理；

信号处理模块，用于对输入信号进行滤波放大，正交下变频，模数转换；

结构支撑单元，用于保证设备整体支撑结构的气密性、电磁兼容性和环境适应性；

设备供电单元包含锂电池模块和电源管理模块；

其中，锂电池模块，用于设备无外接电源时为设备工作提供电力；

电源管理模块，用于为设备工作提供稳定的电压，并为锂电池模块提供充电通路，使设备工作时优先使用外部电源，在外部供电和锂电池供电之间实现无缝切换；

上层应用软件模块，用于完成信号的可视化显示、存储及参数识别。

作为本发明一种便携式频谱监测设备的进一步优选方案，所述接收天线的灵敏度为-110dBm。

作为本发明一种便携式频谱监测设备的进一步优选方案，所述信号低噪声放大滤波模块型号为LNA-2185-30，增益50dB。

作为本发明一种便携式频谱监测设备的进一步优选方案，所述信号处理模块采用赛灵思Zynq-7000系列All Programmable SoC处理芯片。

一种基于便携式频谱监测设备的预处理信号检测方法，具体包含如下两部分：

1)基于分段扫描的双通道联合频谱数据获取方法，用于负责获取宽带信号的频谱；具体如下：