[发明专利]一种星载GNSS-R多普勒延迟映射接收机

说明书

技术领域

本发明涉及微波遥感探测技术领域，特别涉及一种星载GNSS-R多普勒延迟映射接收机。

背景技术

全球导航卫星系统反射信号遥感技术（Global Navigation Satellite System-Reflection，简称GNSS-R），是通过分析目标反射信号与GNSS直射信号在强度、频率、相位、极化方向等参数的变化，来反演探测目标物性质和状态，实现目标探测的一种技术。随着全球四大卫星导航系统的发展，包括美国 GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲 GALILEO 和中国北斗二代等，在轨GNSS卫星信号资源丰富，全球覆盖范围广，获取数据量大，使GNSS反射信号遥感技术成为其他传统探测手段的有力补充。

全球导航卫星系统的反射信号探测技术是介于被动遥感与主动遥感之间的一种新型遥感探测技术，工作频率为L波段，它具有以下技术特点：无需发射机，成本低廉；覆盖范围宽，全球覆盖时间短；能同时进行海面风场与海面高度测量；基本不受云雨等水化物影响；对流层传输衰减小，可全天候工作。

现有的星载微波遥感探测设备，主要采用主动微波遥感方式，并且工作频率都较高，如最常用的微波散射计，一般在C波段或Ku波段，易受降水影响、投资大且时空覆盖范围有限。因此采用新型探测方式的GNSS导航卫星反射信号探测技术受到越来越高的重视。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种星载GNSS-R多普勒延迟映射接收机，本发明通过以下技术方案实现：

一种星载GNSS-R多普勒延迟映射接收机，包括：

一电源及参考源部分、二多通道接收部分以及二相关处理部分，其中，

电源及参考源部分包括：

指令响应模块，用以接收一遥控信号；

电源变换模块，连接二多通道接收部分以及二相关处理部分，用以接收一一次电源的输入，并将一次电源分别转换为二多通道接收部分以及二相关处理部分所需的电压；

参考信号产生模块，连接二多通道接收部分以及二相关处理部分，用以提供参考频率信号；

多通道接收部分包括四组接收电路，每一组接收电路包括：

两低噪声放大及频点分离模块，分别用以接收一反射信号及一直射信号；

两变频接收模块，每一变频接收模块连接两低噪声放大及频点分离模块，用以将接收到的反射信号及直射信号转换为中频信号；

四中频增益控制模块，每两中频增益控制模块连接一变频接收模块，用以控制中频信号的增益并分为两路输出；

相关处理部分包括：

遥控遥测接口模块，接收中频信号，并进行模数转换，接收导航信息，输出波束指向角度控制信号，输出遥测信号；

选星及模式控制模块，连接遥控遥测接口模块；

指令解析模块，连接选星及模式控制模块，用以对遥控信号中的指令进行解析；

互相关功率计算模块，连接选星及模式控制模块，用以计算中频信号的功率；

选星及模式控制模块根据解析得到的指令以及计算得到的中频信号的功率完成天线波束指向角度的计算。

较佳的，变频接收模块采用两次变频将反射信号及直射信号转换为中频信号，采用同一锁相电路同时为反射信号及直射信号提供变频所需的一本振和二本振。

较佳的，解析得到的指令与经过模数转换的中频信号均送入选星及模式控制模块以及互相关功率计算模块，互相关功率计算模块通过输出码延迟控制、多普勒补偿量及反射信号同步校正，协同选星及模式控制模块完成时延一维相关功率计算，并产生波束控制器控制信号和镜面反射点位置信息。

较佳的，一电源及参考源部分、二多通道接收部分以及二相关处理部分采用叠层结构，接口分布在同一面上，便于连接和扩展。

本发明接收灵敏度高，具有多模、多通道、波束可控、易于扩展的特点；能够同时或分时工作在BD2或GPS两种GNSS导航模式下，共兼容四个工作频率，因此其能够捕获的可见星数量大，有利于提高测量精度。

附图说明

图1所示的是本发明的结构示意图；

图2所示的是本发明的电源及参考源部分结构示意图；

图3所示的是本发明的多通道接收部分结构示意图；

图4所示的是本发明的相关处理部分结构示意图；

图5所示的是本发明的立体图。

具体实施方式