一種基於時分多址技術的脈衝偽衛星發射機的製作方法
2023-07-12 22:48:06
專利名稱：一種基於時分多址技術的脈衝偽衛星發射機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種脈衝偽衛星發射機，特別涉及一種基於時分多址技術的脈衝偽衛星發射機。
背景技術：
偽衛星信號發射脈衝功率通常會很強以致於會導致超出接收機的動態範圍，接收機由於某個強信號而飽和時，較弱的衛星信號和噪聲將在相關器的輸出端消失，因此偽衛星在導航脈衝信號發射時會干擾在軌衛星信號的正常接收，當由於偽衛星脈衝信號使接收機飽和時，會導致衛星信號完全被阻塞。在設計偽衛星脈衝信號發射方式時，必須仔細的考慮脈衝飽和對於偽衛星信號和衛星信號的影響。衛星導航信號到達用戶設備的功率比較低，容易受到偽衛星的幹擾，衛星導航信號的抗幹擾問題是偽衛星導航領域的一個關鍵問題。和其他通信系統一樣，衛星導航信號主要有時域、空域和頻域三種抗幹擾方法，這三種方法都需要相關的運算和複雜的硬體設備。偽衛星系統多採用脈衝信號消隱技術來降低對在軌衛星信號的幹擾，這種設計思想就是在偽衛星脈衝期間關閉接收機的在軌衛星信號相關器，相關器不工作，偽衛星信號的幹擾就不會進入在軌衛星信號的接收通道。消隱信號需要在接收機RF電路中的飽和監測器獲得。當偽衛星脈衝信號發射完成以後，消隱信號消失，接收機在軌衛星信號相關器打開，接收機接收在軌衛星信號。目前傳統的脈衝信號消隱主要存在以下幾方面的問題:①偽衛星脈衝發射時間需要關閉接收機在軌衛星信號相關器；②RF設備需要具有通道飽和檢測能力，並提供消音信號給消隱電路；③需要消隱電路控制接收機衛星信號通道的通斷；④脈衝發射時間很短，通常為納秒數量級，因此對消隱電路的靈敏度要求很高；⑤消隱電路需要反覆可靠的工作，需要具有很高的頻率響應特性。
發明內容本實用新型為了解決上述現有技術存在的技術問題而提供一種具有能同時接收偽衛星信號和在軌衛星信號的一種基於時分多址技術的脈衝偽衛星發射機。本實用新型的技術方案如下:一種基於時分多址技術的脈衝偽衛星發射機，由偽衛星、天線、高速脈衝開關器件、脈衝控制微處理器及功率放大器組成，偽衛星同時與功率放大器和脈衝控制微處理器相連接，高速脈衝開關器件有兩個輸入接口，分別與功率放大器和脈衝控制微處理器相連接，天線與高速脈衝開關器件相連接，偽衛星提供導航定位信號，天線發射輸出導航信號，天線受高速脈衝開關器件控制，脈衝控制微處理器控制高速脈衝開關器件的動作，脈衝控制微處理器完成偽衛星狀態驗證，在偽衛星工作正常的狀態下產生7%佔空比的方波信號，輸送至高速脈衝開關器件。本實用新型具有如下特點:[0013]1.接收機同時接收偽衛星和在軌衛星信號；2.採用時分復用方式發射偽衛星脈衝信號；3.脈衝控制微處理器產生方波脈衝信號；4.偽衛星脈衝信號發射佔空比為7% ；5.接收機的信幹比(S/Ι)不小於6dB。本實用新型的有益效果是:1、本實用新型通過脈衝控制微處理器產生佔空比為7%方波脈衝信號，在7%的脈衝時間為高電平，高速脈衝開關器件導通，傳輸導航信號至天線，導航終端用戶可以接收到偽衛星的導航信號，進行導航定位，脈衝時間以外偽衛星發射天線不發射任何信號，避免了因偽衛星導航信號過強而幹擾終端用戶對在軌衛星的接收。2、本實用新型技術要求的7%脈衝佔空比小於RTCM-104委員會建議使用的10%佔空比。偽衛星只有在發射脈衝信號時才會干擾接收機跟蹤在軌衛星信號，所以在每個周期，只有7%的時間裡會干擾接收機對衛星信號的接收。這種情況下，現有大多數的接收機都可以同時跟蹤偽衛星信號和在軌衛星信號。在偽衛星脈衝信號發射階段，對在軌衛星信號的幹擾時間有限，不會對在軌衛星信號的捕獲產生大的幹擾，不會造成接收機長時間的通道飽和而導致接收機對衛星信號失鎖。3、偽衛星脈衝信號發射佔空比控制為7%的技術可以降低衛星導航終端接收機對偽衛星脈衝信號發射時間內衛星通道消隱的需要。7%的佔空比可以實現民用偽衛星導航信號頻段的可靠接收，同時提高了多臺偽衛星同時工作時在軌衛星信號接收的可靠性，使接收機所能容忍的20%偽衛星脈衝信號佔空比範圍內的偽衛星增加。4、接收機不需要增加對衛星信號接收通道的消隱電路，大多數S/Ι不小於6dB的普通接收機可以實現同時對偽衛星和在軌衛星信號的接收，使用不超過三顆的偽衛星輔助在軌衛星實現精準定位，通常經過偽衛星輔助定位的定位精度最高可以達到釐米級的精度。
圖1為本實用新型的結構示意具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:一種基於時分多址技術的脈衝偽衛星發射機，由偽衛星1、天線2、高速脈衝開關器件3、脈衝控制微處理器4及功率放大器5組成，偽衛星I同時與功率放大器5和脈衝控制微處理器4相連接，高速脈衝開關器件3有兩個輸入接口，分別與功率放大器5和脈衝控制微處理器4相連接，天線2與高速脈衝開關器件3相連接，偽衛星I提供導航定位信號，天線2發射輸出導航信號，天線2受高速脈衝開關器件3控制，脈衝控制微處理器4控制高速脈衝開關器件3的動作，脈衝控制微處理器4完成偽衛星I狀態驗證，在偽衛星I工作正常的狀態下產生7%佔空比的方波信號，輸送至高速脈衝開關器件3。脈衝偽衛星發射機通過脈衝控制微處理器4與偽衛星I進行時鐘同步，保證脈衝信號的起始與偽衛星I的信號周期的起始同步。脈衝控制微處理器4檢測偽衛星I的工作狀態，在偽衛星I工作正常的狀態下，產生一個佔空比為7%的方波脈衝，在脈衝周期裡為高電平，其它時間裡為低電平。通過脈衝信號控制高速脈衝開關器件3的通斷，在高電平時間裡，高速脈衝開關器件3導通，偽衛星I的導航信號經過功率放大器5後送至天線2發射。在脈衝高電平周期外，高速脈衝開關器件3斷開，不輸送任何信號至天線2。在衛星信號周期內，脈衝控制微處理器4通過高速脈衝開關器件3給偽衛星I 一個指定7%佔空比的時隙，偽衛星I在這個時隙內用同一個載波頻率向用戶設備發送導航電文，不同的偽衛星I進入衛星信號周期的時隙不同，這些導航電文信號按照時間順序排列起來構成偽衛星導航電文。脈衝偽衛星發射機通過不同時隙控制高速脈衝開關器件3完成導航信號時分復用機制，使偽衛星I正常工作的同時不影響終端設備接收在軌衛星信號。
權利要求1.一種基於時分多址技術的脈衝偽衛星發射機，由偽衛星、天線、高速脈衝開關器件、脈衝控制微處理器及功率放大器組成，其特徵在於:所述的偽衛星同時與功率放大器和脈衝控制微處理器相連接，高速脈衝開關器件有兩個輸入接口，分別與功率放大器和脈衝控制微處理器相連接，天線與高速脈衝開關器件相連接，偽衛星提供導航定位信號，天線發射輸出導航信號，天線受高速脈衝開關器件控制，脈衝控制微處理器控制高速脈衝開關器件的動作，脈衝控制微處理器完成偽衛星狀態驗證，在偽衛星工作正常的狀態下產生7%佔空比的方波信號，輸送至高速脈衝開關器件。
專利摘要本實用新型涉及一種基於時分多址技術的脈衝偽衛星發射機，由偽衛星、天線、高速脈衝開關器件、脈衝控制微處理器及功率放大器組成，所述的偽衛星同時與功率放大器和脈衝控制微處理器相連接，高速脈衝開關器件有兩個輸入接口，分別與功率放大器和脈衝控制微處理器相連接，天線與高速脈衝開關器件相連接，偽衛星提供導航定位信號，天線發射輸出導航信號，天線受高速脈衝開關器件控制，脈衝控制微處理器控制高速脈衝開關器件的動作，脈衝控制微處理器完成偽衛星狀態驗證，在偽衛星工作正常的狀態下產生7%佔空比的方波信號，輸送至高速脈衝開關器件。與傳統的發射機相比，本實用新型具有結構簡單、幹擾小、精度高等特點。
文檔編號G01S19/00GK203037853SQ20122069249
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月15日 優先權日2012年12月15日
發明者張繼宏, 張新帥 申請人:重慶九洲星熠導航設備有限公司