[发明专利]多目标测控通信光纤传输通道同步校正系统

说明书

技术领域

本发明属于飞行器测控通信领域，具体涉及到一种数字阵列多目标测控通信系统光纤传输通道同步校正方法。

技术背景

随着我国航天事业的发展，日益增多的航天发射任务和大量在轨运行的侦察、测绘、气象、通信、导航和遥感卫星导致航天测控任务量激增，如何对全空域、多目标同时测控已成为目前测控领域的重要课题。数字波束形成(DBF)作为全空域、多目标测控的一项关键技术，以其特有的灵活性，越来越受到青睐。然而，随着阵列规模逐步增大，DBF通道数量剧增，利用射频电缆将数以万计的射频信号传输到信号处理模块的传统方式，从结构重量、通道校准、可靠性维修性等方面，都给工程实现提出了难以克服的困难。一种解决方法是：全空域、多目标测控系统设计尽可能地将A/D、D/A靠近天线，利用大规模光纤高速传输将信号送到后端基带处理。另一方面，EDFA和WDM技术逐渐成熟，光纤通信以其频带宽，通信容量大，损耗低，中继距离长的优点，已经成为支撑通信业务量增长的最关键的通信技术，成为当今互联网络和信息化社会的最重要技术之一。在雷达领域，数字阵列雷达作为相控阵雷达的一个重要发展方向，多采用分布式发射和接收，由于系统阵元数目多，回波数据量非常大；为了解决这一问题，在工程上已有利用光纤传输技术实现数字阵列雷达高速大容量数据传输的成功先例，但通道规模较小，且多采用通道间光纤长度等长设计，在应用上有一定的局限性。在测控领域，NASA针对第三代跟踪与中继卫星系统的“天基网地面部分维护计划(SGSS)”提出利用光纤传输完成射频到基带池的数字化互联；在供TTC使用的侧地线圆顶相控阵天线(GEODA)的全数字化设计中，同样提出了采用数字光网络进行基本处理单元(BPU)间的数据传输，并提高了数字波束数目。因此可见，利用光纤传输技术完成大容量高速数据、监控与命令参数、参考时钟等信息的传输已成为当前测控通信系统的一种迫切需求。

然而，由于光纤传输的引入，数字阵列多目标测控通信系统在各传输通道存在光纤传输长度不等长、光纤传输对外部环境变化敏感，数字阵列多目标测控通信系统利用光纤传输技术实现大规模光纤高速传输存在通道间同步校正等新的问题，对系统通道间同步校正提出了更高的要求，目前尚无一套系统的解决方案。

发明内容

为了解决数字阵列多目标测控通信系统利用光纤传输技术实现大规模光纤高速传输存在通道间同步校正的问题，本发明提出了一种无需补偿光纤传输通道链路时延，能适应窄带与宽带通道幅相一致性校正的数字阵列多目标测控通信系统光纤传输通道同步校正系统。

本发明的上述目的可以通过下述技术方案予以实现，一种多目标测控通信光纤传输通道同步校正系统，包括：控制与管理C&M单元1、校正波形产生单元2、相位测量单元3、调制/解调单元4、光纤传输协议处理单元5、光纤传输通道6、通道补偿单元7、TR通道8、RF前端9、天线阵元10和标校收发天线11，其特征在于：控制与管理C&M单元1将产生的同步sync信号传送至校正波形产生单元2、相位测量单元3和光纤传输协议处理5；校正波形产生单元2基于sync信号，针对不同频点产生校正信号，将校正信号频带分为N等分；一路通过调制/解调单元4将校正信号上变频至射频，对接收通道进行同步校正，并通过标校收发天线11将射频信号发射出去；光纤传输协议处理5在光纤传输通道6的两端，分别完成校正数据的组帧与解帧处理，通过光纤传输通道6，经过TR通道8、RF前端9、天线阵元10的相关处理完成标校信号的闭环；相位测量单元3输入口得到光纤传输协议处理5送入的复基带信号，相位测量单元3将测量得到的时延和相位差测量结果送到C&M单元1；另一路校正信号通过光纤传输协议处理单元5、光纤传输通道6将校正信号传输至发射通道，对发射通道进行同步校正，C&M单元1将相位测量单元3得到的相位差补偿到前端通道补偿单元7，收发通道基于sync信号的ROF组帧实现数据流与系统时间的相对同步，相位测量单元3完成各收发通道幅度差和相位差的测量，并通过通道补偿单元7实现通道幅相一致性控制，完成收、发通道的同步校正。

本发明相对于现技术具有以下的有益效果：

本发明通过对sync信号的利用，校正信号的产生以及ROF的组帧和解帧处理均基于sync信号，保证了系统重新上电通道间相位无模糊。