[发明专利]一种上下行链路采用不同扩频体制的飞行器测控系统

摘要

本发明公开了一种上下行链路采用不同扩频体制的飞行器测控系统。系统上行遥控链路基于直扩_跳频混合扩频体制，下行遥测链路采用直接序列扩频体制。系统分为两个部分：飞行器部分搭载着飞行器参数数据采集模块、数据处理模块、遥测发射数据帧组帧模块、直接序列扩频调制模块、发射机、发射天线、接收天线、射频前端模块、扩跳频混合解调模块与遥控接收数据帧解帧模块；地面站部分包括指令处理模块、遥控发射数据帧组帧模块、扩跳频混合调制模块、地面站发射机、地面站发射天线、地面站接收天线、地面站射频前端、直接序列扩频解调模块与遥测接收数据帧解帧模块。本发明的特点在于，抗干扰与抗截获性强，适合在复杂电磁环境下使用。

主权项

一种上下行链路采用不同扩频体制的飞行器测控系统，该系统由飞行器部分和地面站部分组成，该系统下行遥测链路采用DS扩频调制，上行遥控链路采用了抗干扰性能更强的DS_FH混合扩频调制，其特征于：飞行器部分搭载着飞行器参数数据采集模块1、数据处理模块2、遥测发射数据帧组帧模块3、直接序列扩频调制模块4、发射机5、发射天线6、接收天线7、射频前端模块8、扩跳频混合解调模块9与遥控接收数据帧解帧模块10；地面站部分包括指令处理模块11、遥控发射数据帧组帧模块12、扩跳频混合调制模块13、地面站发射机14、地面站发射天线15、地面站接收天线16、地面站射频前端17、直接序列扩频解调模块18与遥测接收数据帧解帧模块19；所述的扩跳频混合调制模块13包含n（n大于等于1）个通道，每个通道中又包括长码生成器41、短码生成器42、扩频调制模块43、I路扩频组帧模块45、Q路扩频组帧模块46、正交调制模块48、跳频指令发生器44、直接数字频率合成器47与并串转换模块48；长码生成器41产生长周期的扩频码序列，简称长码；短码生成器42产生短周期的扩频码序列，简称短码；扩频调制模块43利用短码51对基带数据进行直接序列扩频调制；I路扩频组帧模块45与Q路扩频组帧模块46分别对长码与经过短码扩频后的信息进行数据帧组帧，形成I路组帧信号、Q路组帧信号，并发送到正交调制模块48；跳频指令发生器44，其在短码生成器42的辅助下工作，短码生成器42内部的计数器根据短码周期与跳频周期的关系计算出跳频时刻并发出频率切换脉冲，跳频指令发生器44收到脉冲后生成新的跳频序列，其输出将驱动直接数字频率合成器47产生需要的跳频数字载波55；直接数字频率合成器47，用于产生需要的跳频数字载波55，并发送到正交调制模块48；正交调制模块48将两路组帧信号进行QPSK正交调制到跳频数字载波上；调制后共n路通道的调制数据并行被送入到并串转换模块49，最终输出高速串行数字信号；所述的扩跳频混合解调模块9包含匹配滤波器61、捕获判别选择开关62、本地码序列生成器63、累加器64、载波鉴相器65、码相位鉴相器66、码环路滤波器67、载波环路滤波器70、跳频指令发生器69与直接数字频率合成器68；跳频指令发生器69工作在起始频率点，驱动直接数字频率合成器68产生对应频率的跳频数字载波信号72，跳频数字载波信号72与输入信号相乘后产生数字下变频信号71并且送至匹配滤波器61；匹配滤波器61完成相关累加过程并输出相关峰值，当相关峰值小于门限时，匹配滤波器61继续处于捕获状态中，直到相关峰值大于门限时，表示捕获成功；捕获判别选择开关62在捕获成功时将把开关选通，把数字下变频信号71与本地码序列生成器63产生的码序列进行相乘后再送入多路累加器64中；累加器64进行累加计算，将其中IL、IP与IE三路累加值送入到码相位鉴相器66，将IP、QP两路累加值送入到载波鉴相器65中；载波鉴相器65计算本地载波与输入信号之间的相位差，经过载波环路滤波器70滤波后送入直接数字频率合成器68；码相位鉴相器66输出本地码相位的调整量，经过码环路滤波器67滤波后送至本地码序列生成器63；本地码序列发生器63辅助跳频指令发生器69，本地码序列发生器63内部的计数器根据短码周期与跳频周期的关系计算出跳频时刻并发出频率切换脉冲，跳频指令发生器69收到脉冲后生成新的跳频序列，其输出将驱动直接数字频率合成器68产生新的跳频数字载波，使本地跳频数字载波始终同步于接收信号的载波。