一種基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及導(dǎo)航衛(wèi)星信號傳輸及分發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星通信技術(shù)(Satellite communicat1n technology)是一種利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無線電波而進(jìn)行的兩個或多個地球站之間的通信。自20世紀(jì)90年代以來，衛(wèi)星移動通信的迅猛發(fā)展推動了天線技術(shù)的進(jìn)步。衛(wèi)星通信具有覆蓋范圍廣、通信容量大、傳輸質(zhì)量好、組網(wǎng)方便迅速和便于實現(xiàn)全球無縫鏈接等眾多優(yōu)點，被認(rèn)為是建立全球個人通信必不可少的一種重要手段。
[0003]現(xiàn)有衛(wèi)星信號傳輸和分發(fā)技術(shù)主要是通過射頻分路器以及高增益低噪聲放大器對導(dǎo)航衛(wèi)星信號進(jìn)行放大分路，從而實現(xiàn)近距離傳輸，一般傳輸距離最大在幾百米之內(nèi)，由于受限于電纜衰減從而無法實現(xiàn)更長傳輸距離的要求。
[0004]如果衛(wèi)星信號傳輸和分發(fā)方式米用光傳輸，又分為模擬光傳輸和數(shù)字光傳輸兩種方式，模擬光傳輸一般適用于中低頻信號。衛(wèi)星導(dǎo)航信號一般都在L波段和S波段，都屬于微波信號范疇，而且導(dǎo)航信號均為擴(kuò)頻信號，等效噪聲功率煙沒在噪聲線以下，且根據(jù)接收載體的運(yùn)動特性和天氣條件，接收信號的動態(tài)范圍變化很大。這就更加大了平衡傳輸距離和保證動態(tài)范圍的難度。模擬光傳輸無法實現(xiàn)無限制分路，分路造成的信噪比損失非常突出。
[0005]針對上述相關(guān)技術(shù)中所述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對相關(guān)技術(shù)中上述的問題，本發(fā)明提出一種基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法，能夠有效避免依賴很多個導(dǎo)航衛(wèi)星信號同頻轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行信號分發(fā)帶來的距離短、電纜鋪設(shè)難度大、射頻分路路數(shù)受限和造價高的問題，從而大幅度節(jié)約了生產(chǎn)成本。
[0007]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法，包括如下步驟:
步驟1:利用預(yù)先設(shè)置在室外的接收天線接收微波信號；
步驟2:對所接收到的微波信號進(jìn)行解調(diào)和下變頻處理，得到并行數(shù)據(jù)流；
步驟3:將步驟2中得到的并行數(shù)據(jù)流進(jìn)行光調(diào)制發(fā)播使其調(diào)制到光纖中；
步驟4:對步驟3中光纖內(nèi)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行光接收解調(diào)處理，然后利用接收端發(fā)送的本振信號對光接收解調(diào)處理后的數(shù)據(jù)流進(jìn)行上變頻處理，得到與真實的衛(wèi)星無線電定位信號同頻同源的信號；
步驟5:將步驟4中得到的同頻同源信號通過饋送器直接饋送到發(fā)射天線或者分路給其他使用終端。
[0008]進(jìn)一步地:步驟3中所述的光調(diào)制發(fā)播處理包括低通濾波處理、低噪聲放大處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換處理、數(shù)據(jù)復(fù)用處理和電光轉(zhuǎn)換處理。
[0009]進(jìn)一步地:步驟4中所述的光接收解調(diào)處理包括光電轉(zhuǎn)換處理、數(shù)據(jù)解復(fù)用處理和數(shù)模轉(zhuǎn)換處理。
[0010]進(jìn)一步地，步驟4中所述的本振信號為時鐘信號。
[0011]進(jìn)一步地，步驟2中所述的下變頻處理和步驟4中所述的上變頻處理利用頻綜產(chǎn)生變頻所需的信號頻率。
[0012]進(jìn)一步地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換是將所接收到的微波信號通過數(shù)字處理芯片轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)流。
[0013]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)復(fù)用是將所述并行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)流。
[0014]本發(fā)明的有益效果:本方法能夠有效避免依賴多個導(dǎo)航衛(wèi)星信號同頻轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行信號分發(fā)帶來的距離短、電纜鋪設(shè)難度大、射頻分路路數(shù)受限和造價高的問題，從而大幅度節(jié)約了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法的流程圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法的光調(diào)制發(fā)播示意圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法的光接收解調(diào)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018]如圖1-3所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例所述的一種基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法，包括如下步驟:
步驟1:利用預(yù)先設(shè)置在室外的接收天線接收微波信號；
步驟2:對所接收到的微波信號進(jìn)行解調(diào)和下變頻處理，得到并行數(shù)據(jù)流；
步驟3:將步驟2中得到的并行數(shù)據(jù)流進(jìn)行光調(diào)制發(fā)播使其調(diào)制到光纖中；
步驟4:對步驟3中光纖內(nèi)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行光接收解調(diào)處理，然后利用接收端發(fā)送的本振信號對光接收解調(diào)處理后的數(shù)據(jù)流進(jìn)行上變頻處理，得到與真實的衛(wèi)星無線電定位信號同頻同源的信號； 步驟5:將步驟4中得到的同頻同源信號通過饋送器直接饋送到發(fā)射天線或者分路給其他使用終端。
[0019]此外，在一個具體實施例中:步驟3中所述的光調(diào)制發(fā)播處理包括低通濾波處理、低噪聲放大處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換處理、數(shù)據(jù)復(fù)用處理和電光轉(zhuǎn)換處理。
[0020]此外，在一個具體實施例中:步驟4中所述的光接收解調(diào)處理包括光電轉(zhuǎn)換處理、數(shù)據(jù)解復(fù)用處理和數(shù)模轉(zhuǎn)換處理。
[0021]此外，在一個具體實施例中，步驟4中所述的本振信號為時鐘信號。
[0022]此外，在一個具體實施例中，步驟2中所述的下變頻處理和步驟4中所述的上變頻處理利用頻綜產(chǎn)生變頻所需的信號頻率。
[0023]此外，在一個具體實施例中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換是將所接收到的微波信號通過數(shù)字處理芯片轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)流。
[0024]此外，在一個具體實施例中，所述數(shù)據(jù)復(fù)用是將所述并行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)流。
[0025]為了方便理解本發(fā)明的上述技術(shù)方案，以下通過具體使用方式上對本發(fā)明的上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]在具體使用時，利用寬帶模擬/數(shù)字變換技術(shù)將導(dǎo)航衛(wèi)星信號直接采用變?yōu)閿?shù)字信號進(jìn)行光調(diào)制，然后通過光傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，并通過分路器進(jìn)行分路復(fù)用，接收端對光信號通過寬帶數(shù)字模擬變換恢復(fù)出載波信號；分別在接收端和發(fā)送端增加高增益低噪聲放大器對信號進(jìn)行增強(qiáng)，從而實現(xiàn)了單個導(dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸和分發(fā)。
[0027]在具體使用時，數(shù)字化光傳輸克服了傳統(tǒng)模擬光調(diào)制方式不能兼顧傳輸距離和動態(tài)范圍的弱點，真正實現(xiàn)了模擬中頻信號的高保真遠(yuǎn)程搬移；可以幾乎不受限制地進(jìn)行分路，且對信噪比的影響不顯著。由于避免采用了寬帶數(shù)模和模數(shù)變化器，不需要高動態(tài)范圍模擬光調(diào)制設(shè)備，從而使得成本大幅度降低。
[0028]在具體使用時，數(shù)字化光傳輸與模擬光傳輸?shù)淖畲蟛煌牵罢呖梢约骖檮討B(tài)范圍和距離。在模擬輸出方式下，數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片的動態(tài)指標(biāo)在整個鏈路中是最低的，與同分辨率的模/數(shù)芯片相比有12-15dB的差距，即使與現(xiàn)階段較好的運(yùn)放芯片諧波失真指標(biāo)相比，也有5-10dB的差距。本發(fā)明方法則可工作在全數(shù)字輸出模式下，此時數(shù)/模轉(zhuǎn)換以及輸出放大部分被舍棄，取而代之的是數(shù)字下變頻和數(shù)字解調(diào)，基本上不再存在信號損失。
[0029]綜上所述，本方法能夠有效避免依賴多個導(dǎo)航衛(wèi)星信號同頻轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行信號分發(fā)帶來的距離短、電纜鋪設(shè)難度大、射頻分路路數(shù)受限和造價高的問題，從而大幅度節(jié)約了生產(chǎn)成本。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:利用預(yù)先設(shè)置在室外的接收天線接收微波信號； 步驟2:對所接收到的微波信號進(jìn)行解調(diào)和下變頻處理，得到并行數(shù)據(jù)流； 步驟3:將步驟2中得到的并行數(shù)據(jù)流進(jìn)行光調(diào)制發(fā)播使其調(diào)制到光纖中； 步驟4:對步驟3中光纖內(nèi)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行光接收解調(diào)處理，然后利用接收端發(fā)送的本振信號對光接收解調(diào)處理后的數(shù)據(jù)流進(jìn)行上變頻處理，得到與真實的衛(wèi)星無線電定位信號同頻同源的信號； 步驟5:將步驟4中得到的同頻同源信號通過饋送器直接饋送到發(fā)射天線或者分路給其他使用終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法，其特征在于:步驟3中所述的光調(diào)制發(fā)播處理包括低通濾波處理、低噪聲放大處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換處理、數(shù)據(jù)復(fù)用處理和電光轉(zhuǎn)換處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法，其特征在于:步驟4中所述的光接收解調(diào)處理包括光電轉(zhuǎn)換處理、數(shù)據(jù)解復(fù)用處理和數(shù)模轉(zhuǎn)換處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法，其特征在于，步驟4中所述的本振信號為時鐘信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法，其特征在于，步驟2中所述的下變頻處理和步驟4中所述的上變頻處理利用頻綜產(chǎn)生變頻所需的信號頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換是將所接收到的微波信號通過數(shù)字處理芯片轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)流。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)復(fù)用是將所述并行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)流。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于光傳輸?shù)膶?dǎo)航衛(wèi)星信號遠(yuǎn)距離傳輸及分發(fā)方法，包括如下步驟：步驟1：利用接收天線接收微波信號；步驟2：對所接收到的微波信號進(jìn)行解調(diào)和下變頻處理，得到并行數(shù)據(jù)流；步驟3：將得到的并行數(shù)據(jù)流進(jìn)行光調(diào)制發(fā)播使其調(diào)制到光纖中；步驟4：對光纖內(nèi)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行光接收解調(diào)處理，利用接收端發(fā)送的本振信號對光接收解調(diào)處理后的數(shù)據(jù)流進(jìn)行上變頻處理，得到與真實的衛(wèi)星無線電定位信號同頻同源的信號；步驟5：將得到的同頻同源信號通過饋送器直接饋送到發(fā)射天線或者分路給其他使用終端。本發(fā)明的有益效果：本方法有效解決了衛(wèi)星信號分發(fā)時距離短、電纜鋪設(shè)難度大、射頻分路路數(shù)受限和造價高的問題，大幅節(jié)約了生產(chǎn)成本。
【IPC分類】H04B7-185, H04B7-02, H04B7-005
【公開號】CN104811227
【申請?zhí)枴緾N201510166617
【發(fā)明人】王靜波
【申請人】北京寰亞翔宇科技有限責(zé)任公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月9日