[发明专利]一种星间链路信号地面验证平台及方法

权利要求书

1.一种星间链路信号地面验证平台，其特征在于，包括：天线模块、变频通道模块、时频综合模块、综合基带模块和控制管理模块；

所述天线模块用于作为地面验证平台与卫星建立星间链路无线信号收发交互的输入输出口；其中，所述天线模块用于接收卫星发送的无线信号后送给变频通道模块，用于接收变频通道模块上变频后的信号发送给卫星；

所述变频通道模块用于接收综合基带模块输出的中频信号进行上变频，得到上变频后的信号后送给天线模块；用于接收天线模块的射频信号进行下变频，得到下行中频信号后送给综合基带模块，实现频谱搬移；

所述综合基带模块用于接收变频通道输出的中频信号，对信号进行捕获与跟踪、解调与解扩、解码与解帧处理，实现伪码测距；所述综合基带模块用于生成测量数据和通信信息，经过编帧与编码、扩频与调制基带信号处理后，发送给变频通道模块实现上变频；所述综合基带模块用于接收来自控制管理模块的指令，控制天线模块的工作模式和工作参数，生成对变频通道模块的控制指令以及对时频综合模块的控制指令；

所述时频综合模块用于接收外部标准参考时间综合形成不同频率，计算输出地面验证平台的钟差参数，为地面验证平台提供高精度时间基准；

信号监测与采集模块，用于对天线模块接收的射频信号进行实时监测分析；用于接收变频通道模块下变频后输出的中频信号实现测量信号的采集、存储、离线后处理以及信息回放查看功能；其中，所述信号监测与采集模块包括：采集回放设备，用于实现测量信号的采集、存储以及离线后处理、信息回放查看；频谱仪，用于实现对射频信号的实时监测分析，完成卫星星间链路载荷射频发射信号质量的指标测试，观察分析载荷发射信号的带内带外特性；

其中，所述综合基带模块包括一多功能数字基带设备，用于完成不同工作模式下接收信号的抗干扰处理、捕获与跟踪、解调与解扩、解码与解帧以及发送信号的编帧与编码、扩频与调制基带信号处理工作；具备自检自校能力；

所述时频综合模块包括：频率综合与分配设备、外部参考时间输入以及时差监测设备；

其中，通过接入外部标准参考时间，利用时差监测预报模型以及通过仪器预先标定好的线缆参数，计算获得地面验证平台的钟差参数，用于保证地面验证平台时间满足与导航系统时间同步在1us之内；

所述时频综合模块获得地面验证平台钟差参数的方法具体包括：

将外部标准参考时间1PPS和10MHz信号通过线缆输入送给地面验证平台的频率综合与分配设备作为本地时间频率源；

经过频率综合及分配设备处理后得到不同的频率信号；再经过分路、隔离驱动后放大送给地面验证平台的其他设备使用；

地面验证平台时间与导航系统时间的时间偏差Δt的计算表达式为，

Δt＝t0+t1+t2+t3，

式中，t0由时间监测与预报模型给出；t1为外部标准参考时间1PPS出口到地面验证平台的频率综合及分配设备入口之间的线缆延时；t2为频率综合及分配设备出口到多功能数字基带设备入口之间的线缆延时；t3为频率综合及分配设备本身的时延；其中，该预报模型通过对外部标准参考时间与星间链路系统时间的时间偏差进行连续监测，得到原始的时差监测数据后，再结合卫星精密轨道、钟差、电离层、对流层数据，对过去实时监测的数据进行修正，然后将修正的数据和现有监测数据相结合，得到时差预报输出值t0。

2.根据权利要求1所述的一种星间链路信号地面验证平台，其特征在于，所述天线模块中的天线采用Ka有源相控阵天线。

3.根据权利要求1所述的一种星间链路信号地面验证平台，其特征在于，所述变频通道模块包括一收发信机设备，用于实现中频信号的上变频以及射频信号的下变频，最终实现频谱搬移。

4.根据权利要求3所述的一种星间链路信号地面验证平台，其特征在于，所述收发信机设备具备射频频率可控、收发增益可控、通道冷备份、多通道切换功能。