本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種人造衛(wèi)星通信機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著微納衛(wèi)星技術(shù)的蓬勃發(fā)展，微納衛(wèi)星越來越廣泛地被應(yīng)用于通信、導(dǎo)航、遙感和科學(xué)實驗等領(lǐng)域。微納衛(wèi)星在通信、導(dǎo)航、遙感和科學(xué)實驗等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用與星載通信系統(tǒng)密切相關(guān)。用微納衛(wèi)星星載通信系統(tǒng)實現(xiàn)星地的或者星間的數(shù)據(jù)交互。通過星載通信系統(tǒng)星地的或者星間的數(shù)據(jù)交互完成星地測控、星地數(shù)傳、星間通信或者星間中繼等任務(wù)。目前，由于國內(nèi)傳統(tǒng)S頻段星載通信單機(jī)具有不同的通信體制，造成不同通信體制的通信機(jī)之間不能互相通信。特別對于多用途微納衛(wèi)星，在同一微納衛(wèi)星上采用不同體制的通信單機(jī)將增加微納衛(wèi)星的重量，使衛(wèi)星小型化變得困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了使一臺通信機(jī)能夠在不同通信體制之間進(jìn)行通信，本發(fā)明提供了一種人造衛(wèi)星通信機(jī)，包括接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器、以及控制模塊；所述調(diào)制解調(diào)器內(nèi)設(shè)有體制存儲器，所述體制存儲器固化有通信算法；所述體制存儲器能夠按照地面指令切換通信算法，所述調(diào)制解調(diào)器按照通信算法調(diào)制解調(diào)信號。

優(yōu)選的，所述通信算法是USB測控算法、擴(kuò)頻測控算法、數(shù)傳算法、中繼擴(kuò)頻算法或者星間通信算法中的至少二種。

優(yōu)選的，所述接收機(jī)采用一次鎖相環(huán)電路接收信號。

優(yōu)選的，所述發(fā)射機(jī)采用二次鎖相環(huán)電路發(fā)射信號。

優(yōu)選的，所述調(diào)制解調(diào)器設(shè)有靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器，所述靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器設(shè)有反熔絲裝置，所述靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器固化有通信算法，所述靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器的通信算法與所述體制存儲器的通信算法同步，若反熔絲裝置監(jiān)測到單粒子事件發(fā)生，則所述調(diào)制解調(diào)器按照所述靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器提供的通信算法來抵抗單粒子事件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，在所述調(diào)制解調(diào)器中設(shè)有不同的通信算法，這使得人造衛(wèi)星通信機(jī)能夠按照地面指令實現(xiàn)在不同的通信算法下進(jìn)行通信。所述通信機(jī)采用一次鎖相環(huán)電路接收信號能夠簡化接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。采用二次鎖相環(huán)電路能夠消除載波附近的無用邊帶使信號不失真。采用固化有通信算法的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器并且設(shè)置反熔絲裝置監(jiān)控通信機(jī)，使通信機(jī)能夠抵抗單粒子事件。

附圖說明

圖1是人造衛(wèi)星通信機(jī)的功能電路示意圖。

圖2是接收機(jī)一次下變頻功能電路圖。

圖3是發(fā)射機(jī)二次上變頻功能電路圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細(xì)說明，具體實施方式對本發(fā)明的保護(hù)范圍不具有限定作用。

如圖1人造衛(wèi)星通信機(jī)的功能電路示意圖所示，其提供了一種人造衛(wèi)星通信機(jī)，包括接收機(jī)12、發(fā)射機(jī)113、模數(shù)轉(zhuǎn)換器14、數(shù)模轉(zhuǎn)換器111、調(diào)制解調(diào)器16、以及控制模塊18。

接收機(jī)12用于將2GHz模擬接收信號11下變頻到70MHz模擬接收信號13。

70MHz模擬接收信號13經(jīng)模數(shù)傳換器14轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字接收信號15。

數(shù)字接收信號15經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器16被解調(diào)為接收信源信號17。

接收信源信號17被發(fā)送給控制模塊18進(jìn)行譯碼。

發(fā)射機(jī)113用于將70MHz模擬發(fā)射信號112上變頻到2GHz模擬發(fā)射信號114。

控制模塊18將發(fā)射信源信號19發(fā)送給調(diào)制解調(diào)器16。

發(fā)射信源信號19經(jīng)調(diào)制解調(diào)器16后成為調(diào)制信號110。

調(diào)制信號110經(jīng)數(shù)模傳換器111轉(zhuǎn)變?yōu)?0MHz模擬發(fā)射信號112。

70MHz模擬發(fā)射信號112經(jīng)發(fā)射機(jī)113上變頻為2GHz模擬發(fā)射信號114。

調(diào)制解調(diào)器16設(shè)有體制存諸器115。體制存儲器115固化有USB測控算法、擴(kuò)頻測控算法、數(shù)傳算法、中繼擴(kuò)頻算法或者星間通信算法中的至少二種通信算法。

若地面發(fā)送體制切換指令給星載通信機(jī)，2GHz切換指令模擬信號經(jīng)過接收機(jī)11下變頻到70MHz切換指令模擬信號。70MHz切換指令模擬信號經(jīng)模數(shù)傳換器14轉(zhuǎn)變?yōu)榍袚Q指令數(shù)字信號。切換指令數(shù)字信號經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器16被解調(diào)為切換指令信源信號。調(diào)制解調(diào)器16將切換指令信源信號發(fā)送給控制模塊18進(jìn)行譯碼。切換指令信源信號經(jīng)控制模塊譯碼后被轉(zhuǎn)變?yōu)閷SB測控算法、擴(kuò)頻測控算法、數(shù)傳算法、中繼擴(kuò)頻算法或者星間通信算法中任意一種通信算法進(jìn)行調(diào)用的指令。控制模塊18給調(diào)制解調(diào)器16發(fā)送指令，調(diào)用體制存儲器115中的通信算法來調(diào)制解調(diào)通訊體制信號。

體制信號屬于PSK-PM體制信號、QPSK體制信號或者DS-CDMA體制信號。

PSK-PM體制下，調(diào)制解調(diào)模塊完成載波同步、側(cè)音測距轉(zhuǎn)發(fā)、遙控信號解調(diào)、載波相干轉(zhuǎn)發(fā)、以及測距遙測調(diào)制。

QPSK體制下，調(diào)制解調(diào)模塊完成速率變換與高速數(shù)據(jù)調(diào)制。

DS-CDMA體制下，調(diào)制解調(diào)模塊完成載波同步、偽碼同步、遙控信號恢復(fù)、非相干測距、遙測數(shù)據(jù)擴(kuò)頻調(diào)制。

如圖2接收機(jī)一次下變頻功能電路圖所示，接收機(jī)采用一次鎖相環(huán)電路接收信號，將2GHz模擬接收信號下變頻到70MHz模擬接收信號。2GHz模擬接收信號通過低噪聲放大器21后被放大,其振幅增強(qiáng)。低噪聲放大器21的放大增溢為18.4dB，其噪聲系數(shù)為1.2dB。放大信號經(jīng)接收機(jī)前端鏡像濾波器22除去鏡像頻率干擾信號。然后，振幅被放大的2GHz模擬接收信號通過混頻器23，其振幅變?yōu)?60至-10分貝，其頻率變?yōu)?0MHz。振幅為-60至-10分貝且頻率為70MHz的信號通過第一中頻放大器24后被放大，被采樣信號振幅變?yōu)?0分貝且頻率為70MHz，頻率不在70MHz的信號是噪音信號。采樣信號和噪音信號同時通過第一濾波器25，噪音信號被去除。振幅為30分貝且頻率為70MHz的采樣信號通過第二中頻放大器26放大，其振幅變?yōu)?0分貝，其頻率為70MHz的信號。振幅為70分貝，其頻率為70MHz的信號通過第二濾波器27，其振幅為0分貝，其頻率為70MHz。振幅為0分貝，其頻率為70MHz的信號進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字信號。56.265MHz信號和頻率控制字信號29進(jìn)入鎖相本振28后，產(chǎn)生本振信號。這種信號再進(jìn)入混頻器23對輸入信號進(jìn)行提取。調(diào)制解調(diào)器16通過正交欠采樣方式提取信號，采樣頻率f_s和從接收機(jī)12輸出的信號頻率f_c之間滿足采樣頻率f_s＝4f_c/(2n-1),n為自然數(shù)的關(guān)系。調(diào)制解調(diào)器16通過檢測上行載波的中心頻率，如果滿足上述關(guān)系，載波環(huán)路閉合，捕獲上行信號。調(diào)制解調(diào)器16通過檢測上行載波的中心頻率，如果不滿足上述關(guān)系，載波環(huán)路敞開，不捕獲上行信號。從而避免接收機(jī)12中心頻率隨輸入的熱噪聲而發(fā)生漂移。

如圖3發(fā)射機(jī)二次上變頻功能電路圖所示，發(fā)射機(jī)采用二次鎖相環(huán)電路發(fā)射信號，將70MHz模擬發(fā)射信號上變頻到2GHz模擬發(fā)射信號。從數(shù)模轉(zhuǎn)換器流出的信號通過第一濾波器31后保留其頻率為18MHz信號。頻率為18MHz通過第一混頻器32變?yōu)轭l率為374MHz信號。374MHz信號通過第二濾波器33純化信號。374MHz的信號通過第一中頻放大器34增加信號能量。374MHz信號通過第二混頻器35變?yōu)轭l率為2.2至2.3GHz的信號。頻率為2.2至2.3GHz的信號通過第二濾波器純化。純化后的信號通過第二放大器37增加信號能量。增大能量的信號再通過第三濾波器38進(jìn)行第二次純化。從第三濾波器38流出的信號經(jīng)第三放大器39放大后經(jīng)通過發(fā)射天線發(fā)射。用于發(fā)射信號的混頻第一本振311將356MH信號輸入第一混頻器32。用于發(fā)射信號的混頻第二本振310將1.96GHz信號輸入第二混頻器35。

本振信號由頻率合成模塊產(chǎn)生。頻率合成模塊由分?jǐn)?shù)分頻頻率合成器和整數(shù)分頻頻率合成器組成。分?jǐn)?shù)分頻頻率合成器產(chǎn)生基頻。整數(shù)分頻頻率合成器產(chǎn)生各級混頻和用于控制模塊的時鐘。通過設(shè)置分倍頻比，能夠在S頻段內(nèi)重構(gòu)頻點(diǎn)。

如果在通信機(jī)中增加固化有通信算法的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器并且利用反熔絲裝置監(jiān)控通信機(jī)是否發(fā)生單粒子事件，若反熔絲裝置判定單粒子事件發(fā)生，則執(zhí)行一次恢復(fù)通信算法操作。這樣，人造衛(wèi)星通信機(jī)將具備抗單粒子事件防護(hù)功能。在調(diào)制解調(diào)器內(nèi)設(shè)有靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器設(shè)有反熔絲裝置。靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器固化有通信算法。靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器的通信算法與所述體制存儲器的通信算法同步。單粒子事件不會影響到靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器。如果反熔絲裝置檢測至單粒子事件發(fā)生，那么調(diào)制解調(diào)器按照所述靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器提供的通信算法調(diào)制解調(diào)信號來抵抗單粒子事件。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。