[发明专利]一种非相干扩频应答机距离零值高精度测量系统

说明书

本发明一种非相干扩频应答机距离零值高精度测量系统，将发射信号耦合一路后经过数控衰减器控制自校信号的功率，经过衰减后的信号经过变频器后变到接收频率，变频后的信号经过耦合器耦合到接收通道，经过接收通道后经过AD采样后进行自校信号的零值测量。为了不影响应答机的正常功能，引入的自校信号通过自适应功率控制，保证自校信号低于上行功率最小的通道3dB；同时为了提高零值的测量精度，对接收信号进行干扰抵消，在零值测量前对除了自校信号外的其他信号进行多址干扰的抵消，进行干扰信号抵消后可以有效提高零值测量精度。本发明解决了零值的实时测量问题，同时提高了零值测量精度。

技术领域

本发明一种非相干扩频应答机距离零值高精度测量系统，涉及测控距离测量技术领域，特别涉及非相干扩频应答机距离零值高精度测量。

背景技术

对于原有非相干扩频应答机，测距精度指标为优于1米，应答机本身零值变化一般小于0.1米，不需要对通道的零值变化进行校准。但是而对于高精度非相干扩频应答机要求测距误差优于3厘米，无法实现。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种非相干扩频应答机距离零值高精度测量系统，本发明的目的在于完成应答机零值的实时测量，完成对系统误差的修正，应答机能够实现在上行通道全功率动态变化范围内，进行不中断、持续的距离零值在线测量，测量精度优于1厘米，满足应答机测量误差优于3厘米的需求。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现：

一种非相干扩频应答机距离零值高精度测量系统，包括：输出耦合器、数控衰减器、变频器、输入耦合器、接收通道、发射通道、自校准模块；

输出耦合器：用于接收卫星需要向地面发送下行测量信号，将所述下行测量信号中耦合出两路信号，两路信号中的一路信号作为自校信号传输给数控衰减器，其余一路信号通过卫星天线发送给地面站；

数控衰减器：接收输出耦合器传输的所述自校信号，同时，接收自校准模块传输的功率衰减值，根据功率衰减值对所述自校信号的功率进行衰减处理，获得衰减处理后的自校信号并传输给变频器；

变频器：接收数控衰减器传输的所述衰减处理后的自校信号，将所述衰减处理后的自校信号进行变频处理，获得变频后的自校信号并传输给输入耦合器；

输入耦合器：接收地面站向卫星发送的上行信号，同时，接收变频器传输的变频后的自校信号，将所述变频后的自校信号耦合到上行信号中，获得耦合后的上行信号，将耦合后的上行信号传输给接收通道；

接收通道：将耦合后的上行信号经过变频放大后，获得中频信号并传输给自校准处理模块；

自校准处理模块：接收接收通道传输的中频信号，捕获中频信号中的上行信号和自校信号；对上行信号依次进行跟踪解调获得上行信号的功率值；对上行信号进行干扰抵消后进行自校信号的跟踪解调，获得自校信号的功率值自校信号剥离出的零值；由上行信号的功率值和自校信号的功率值确定衰减控制值传输给数控衰减器；根据预设格式产生下行测量信号，所述下行测量信号和自校信号剥离出的零值组帧处理后通过发射通道传输给输出耦合器；

发射通道：下行测量信号经过变频放大处理后输出给输出耦合器。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1)本发明提供的非相干扩频应答机距离零值高精度测量系统，利用下行测距耦合后作为自校信号使用，极大简化了零值在轨实时测量的复杂度；

2)本发明提供的非相干扩频应答机距离零值高精度测量系统，对接收到的信号除了自校信号外进行了干扰的抵消，能够有效提升自校信号的信噪比，提高自校信号的零值测量精度；

3)本发明提供的非相干扩频应答机距离零值高精度测量系统，利用上行信号的精确功率估计、自校信号的精确功率估计以及数控衰减器对自校信号进行功率控制，适用于信号的大动态应用场景；