專利名稱：衛(wèi)星通信手持機中的校頻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于衛(wèi)星通信技術(shù)，尤其是衛(wèi)星通信手持機中的一種頻率校正技術(shù)方案。
背景技術(shù)：
目前在大型衛(wèi)星通信設(shè)備在通信過程中通常采用高穩(wěn)定度的晶振作為參考頻率 源，以此保障通信的可靠度，大型衛(wèi)星通信設(shè)備由于對設(shè)備的體積和功耗限制較小，因此可 采用體積較大、具有溫度補償?shù)暮銣鼐д瘢瑏斫鉀Q不同溫度環(huán)境下的頻率漂移問題。但是隨 著衛(wèi)星通信小型化應(yīng)用需求的提升，需要設(shè)計一種衛(wèi)星通信手持機，要求手持機能適應(yīng)在 惡劣溫度環(huán)境中(_20°C +50°C)工作，針對手持機小體積、低功耗設(shè)計要求，我們不能采 用通常的大體積、高功耗的恒溫晶振作為其參考頻率源，然而現(xiàn)有的小型封裝的溫補晶振 其頻率隨溫度變化而產(chǎn)生頻偏范圍較大，難以滿足通信的需求，也會導(dǎo)致手持機在發(fā)信時 其發(fā)信頻率的頻偏移可能超過對方收信設(shè)備的頻偏糾正范圍，使對方設(shè)備收信單元不能正 常接收信號，從而難以達到通信目的。本發(fā)明中的衛(wèi)星手持機采用一種半雙工的通信方式，收發(fā)共用一個射頻晶振頻率 源，手持機的通信對象是固定站，手持站的頻偏校正范圍是delt_fl，固定站的頻偏校正范 圍是delt_f2(delt_f2 < delt_f 1)，即收發(fā)兩端的頻率校正范圍不同，且手持機的頻偏校 正范圍>固定站頻偏校正范圍，若手持機的頻率偏移超出固定站校正范圍(> delt_f2且 <如1丨_打，或> delta_fl時)，固定站就不能收到手持機發(fā)送的信號，兩者之間將不能實 現(xiàn)通信。為解決這一難題，實現(xiàn)在軟件頻偏估計能力的基礎(chǔ)上，進一擴大系統(tǒng)的校頻范圍， 達到更好的通信性能，本申請?zhí)岢隽艘环N新的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是本發(fā)明是為解決小型衛(wèi)星通信手持機在惡劣溫度環(huán)境下的頻率偏 移問題。本發(fā)明實際是一種新的校頻設(shè)計方案，是根據(jù)手持機內(nèi)晶振頻率隨溫度變化的特 性曲線調(diào)整晶振頻率，并結(jié)合手持機收信單元頻偏估計算法，校正本機發(fā)信單元射頻頻率 偏移的一種設(shè)計方法，從而解決晶振頻率偏移引起的通信性能下降的問題。本發(fā)明技術(shù)解決方案衛(wèi)星通信手持機中的頻率校正方法，所述手持機收發(fā)共用 一個射頻晶振頻率源，手持機的通信對象是固定站，手持站的頻偏校正范圍是delt_fl，固 定站的頻偏校正范圍是delt_f2(delt_f2 < delt_f 1)，即收發(fā)兩端的頻率校正范圍不同， 且手持機的頻偏校正范圍 > 固定站頻偏校正范圍，衛(wèi)星通信手持機的每種型號的晶振出廠 時都有一個頻率隨溫度變化曲線圖，根據(jù)這個曲線圖制定頻率偏移量與溫度變化的映射 表，并以軟件的形式存儲在手持機上。1、在手持機中增加溫度采集設(shè)計，定時采集當前機內(nèi)溫度，并存儲以備查找頻率 偏移量與溫度變化的映射表。2、如果手持機的頻偏在其本身的最大頻偏估計范圍之內(nèi)(也就是手持機開機就 能檢測到信號，此時手持機頻偏< delta_n)，手持機在發(fā)射時通過軟件算法將發(fā)射頻譜朝
3頻偏相反方向搬移相等的偏移量，即可糾正頻偏，實現(xiàn)通信。3、如果手持機的頻偏超出其本身的最大頻偏估計范圍(也就是手持機開機檢測 不到信號，此時手持機頻偏> delta_fl)，此時手持機根據(jù)采集到的當前機內(nèi)溫度，查找晶 振頻偏與溫度變化的映射表，根據(jù)查映射表的表值通過調(diào)整壓控晶振的偏置電壓，使射頻 頻率朝相反方向等量偏移，再繼續(xù)檢測手持機能否收到信號。4、如果經(jīng)過第3的調(diào)整，手持機的頻偏仍然超出其本身的最大頻偏估計范圍，則 調(diào)整射頻頻率合成器(DDQ的輸出頻率，使其偏移一個DDS步進頻率(向上、向下各調(diào)一 次)，再繼續(xù)檢測手持機能否收到信號。5、如果第4的過程，手持機的頻偏仍然超出其本身的最大頻偏估計范圍，再調(diào)整 射頻頻率合成器(DDQ的輸出頻率，使其恢復(fù)到原來的頻率(初始的頻率)，然后執(zhí)行第3。發(fā)明的有益效果本發(fā)明可以縮短衛(wèi)星手持機信號捕獲時間，提高衛(wèi)星手持機及 中央站信號捕獲質(zhì)量，可以提升衛(wèi)星手持機和中央站組成的通信系統(tǒng)的通信成功率，同時 可以減小手持機體積、降低手持機成本，使手持機不必采用大體積、高功耗、高價格的恒溫 晶振，從而延長電池使用時間，并且使手持機在惡劣的溫度環(huán)境中具備優(yōu)良的性能，使系統(tǒng) 好用、耐用，并可節(jié)省裝備費用等。
四

圖1是本發(fā)明實現(xiàn)的原理框2是本發(fā)明程序處理流程圖
五具體實施例方式本發(fā)明得實施方案如圖1所示，本發(fā)明中手持機是半雙工信道，收、發(fā)信道共用同 一個晶振和DDS(頻率合成器)。MAX5161是數(shù)字電位器，解調(diào)器根據(jù)收頻偏估計晶振頻率 偏移量，數(shù)字上變頻時將輸出中頻搬移相應(yīng)頻偏量。本發(fā)明中采用DS60溫度傳感器，配合A/D采樣芯片和CPU，來采集當前機內(nèi)溫度； 采用一個可通過偏置電壓調(diào)整輸出頻率的壓控晶振頻率源，通過一個數(shù)字電位器提供精確 的偏置電壓，數(shù)字電位器的輸出電壓由CPU控制；晶振頻率源的頻率溫度變化映射表存在 CPU的存儲器中，CPU可根據(jù)實時采集的溫度值，通過查找映射表微調(diào)晶振頻偏；晶振是射頻頻率合成器DDS的頻率源，當晶振頻率微調(diào)時，DDS的輸出頻率也相應(yīng) 地調(diào)整一定的頻偏(DDS的輸出頻偏是晶振頻偏的固定倍數(shù))，因此晶振的頻率微調(diào)可縮小 手持機的頻偏范圍；手持機的DDS輸出頻率值由CPU設(shè)置的參數(shù)決定，其輸出頻率允許有一定的頻偏 值(由晶振源頻偏引起的)，若當前頻偏小于允許的最大的頻偏值，則手持機的收信單元通 過軟件可以準確的估算出該頻偏值，并通知發(fā)信單元當前的準確頻偏；手持機的發(fā)信單元是通過數(shù)字上變頻技術(shù)，直接將零頻基帶信號變?yōu)橹蓄l數(shù)字信 號(再經(jīng)過D/A后變?yōu)槟M信號)，中頻信號與DDS輸出頻率混頻形成最終的RF射頻信號。 因此，DDS的頻偏將會影響最終的RF射頻信號，但可根據(jù)收信單元提供的準確頻偏，將數(shù)字 中頻信號的頻譜預(yù)先朝相反方向搬移相應(yīng)的頻偏量，然后再和DDS的輸出頻率混頻，正好 可以抵消由DDS頻偏引起的RF射頻頻偏，使最終的RF射頻信號頻率準確；
手持機的DDS輸出頻率可以步進調(diào)整，調(diào)整步長固定，若手持機當前頻偏超過允 許的最大的頻偏值時，且經(jīng)過晶振微調(diào)后仍超過允許的最大的頻偏值時，可以通過CPU控 制來調(diào)整DDS輸出頻率，使其比原來的頻率向下或向上偏移一個步進值，然后收信單元再 次進行接收信號掃描和頻偏估計，這樣可以擴大手持機的頻偏糾正范圍，使手持機能夠更 好的實現(xiàn)通信。衛(wèi)星通信手持機中的頻率校正方法，所述手持機收發(fā)共用一個射頻晶振頻率源， 手持機的通信對象是固定站，手持站的頻偏校正范圍是delt_fl，固定站的頻偏校正范圍是 delt_f2(delt_f2 < delt_fl)，即收發(fā)兩端的頻率校正范圍不同，且手持機的頻偏校正范 圍>固定站頻偏校正范圍，衛(wèi)星通信手持機的每種型號的晶振出廠時都有一個頻率隨溫度 變化曲線圖，根據(jù)這個曲線圖制定頻率偏移量與溫度變化的映射表，并以軟件的形式存儲 在手持機上。6、在手持機中增加溫度采集設(shè)計，定時采集當前機內(nèi)溫度，并存儲以備查找頻率 偏移量與溫度變化的映射表。7、如果手持機的頻偏在其本身的最大頻偏估計范圍之內(nèi)(也就是手持機開機就 能檢測到信號，此時手持機頻偏< delta_n)，手持機在發(fā)射時通過軟件算法將發(fā)射頻譜朝 頻偏相反方向搬移相等的偏移量，即可糾正頻偏，實現(xiàn)通信。8、如果手持機的頻偏超出其本身的最大頻偏估計范圍(也就是手持機開機檢測 不到信號，此時手持機頻偏> delta_fl)，此時手持機根據(jù)采集到的當前機內(nèi)溫度，查找晶 振頻偏與溫度變化的映射表，根據(jù)查映射表的表值通過調(diào)整壓控晶振的偏置電壓，使射頻 頻率朝相反方向等量偏移，再繼續(xù)檢測手持機能否收到信號。9、如果經(jīng)過的調(diào)整，手持機的頻偏仍然超出其本身的最大頻偏估計范圍，則調(diào)整 射頻頻率合成器(DDS)的輸出頻率，使其偏移一個DDS步進頻率(向上、向下各調(diào)一次)，再 繼續(xù)檢測手持機能否收到信號。10、如果以上的過程，手持機的頻偏仍然超出其本身的最大頻偏估計范圍，再調(diào)整 射頻頻率合成器(DDS)的輸出頻率，使其恢復(fù)到原來的頻率(第初始的頻率)，然后執(zhí)行第 3。
權(quán)利要求
1.衛(wèi)星通信手持機中的頻率校正方法，所述手持機收發(fā)共用一個射頻晶振頻率源，手 持機的通信對象是固定站，其特征是手持站的頻偏校正范圍是delt_fl，固定站的頻偏校 正范圍是delt_f2，收發(fā)兩端的頻率校正范圍不同，且手持機的頻偏校正范圍>固定站頻偏 校正范圍，衛(wèi)星通信手持機的每種型號的晶振出廠時都有一個頻率隨溫度變化曲線圖，根 據(jù)這個曲線圖制定頻率偏移量與溫度變化的映射表，并以數(shù)據(jù)和軟件的形式存儲在手持機 上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星通信手持機中的頻率校正方法，其特征是1)在手持機中 增加溫度采集單元，定時采集當前機內(nèi)溫度，并存儲以備查找頻率偏移量與溫度變化的映 射表；2)如果手持機的頻偏在其本身的最大頻偏估計范圍之內(nèi)，也就是手持機開機就能檢測 到信號，此時手持機頻偏< delta_n，手持機在發(fā)射時將發(fā)射頻譜朝頻偏相反方向搬移相 等的偏移量，即糾正頻偏，實現(xiàn)通信；3)如果手持機的頻偏超出其本身的最大頻偏估計范圍，也就是手持機開機檢測不到信 號，此時手持機頻偏>delta_fl，此時手持機根據(jù)采集到的當前機內(nèi)溫度，查找晶振頻偏與 溫度變化的映射表，根據(jù)查映射表的表值通過調(diào)整壓控晶振的偏置電壓，使射頻頻率朝相 反方向等量偏移，再繼續(xù)檢測手持機能否收到信號；4)如果經(jīng)過第幻步的調(diào)整，手持機的頻偏仍然超出其本身的最大頻偏估計范圍，則調(diào) 整射頻頻率合成器DDS的輸出頻率，使其偏移一個DDS步進頻率，即向上、向下各調(diào)一次，再 繼續(xù)檢測手持機能否收到信號；5)如果第4)的過程進行后，手持機的頻偏仍然超出其本身的最大頻偏估計范圍，再調(diào) 整射頻頻率合成器DDS的輸出頻率，使其恢復(fù)到原來的頻率、即初始的頻率)，然后執(zhí)行第 3)步。
全文摘要
衛(wèi)星通信手持機中的頻率校正方法，所述手持機收發(fā)共用一個射頻晶振頻率源，手持機的通信對象是固定站，手持站的頻偏校正范圍是delt_f1，固定站的頻偏校正范圍是delt_f2，收發(fā)兩端的頻率校正范圍不同，且手持機的頻偏校正范圍＞固定站頻偏校正范圍，衛(wèi)星通信手持機的每種型號的晶振出廠時都有一個頻率隨溫度變化曲線圖，根據(jù)這個曲線圖制定頻率偏移量與溫度變化的映射表，并以數(shù)據(jù)和軟件的形式存儲在手持機上。本發(fā)明可以縮短衛(wèi)星手持機信號捕獲時間，提高衛(wèi)星手持機及中央站信號捕獲質(zhì)量，可以提升衛(wèi)星手持機和中央站組成的通信系統(tǒng)的通信成功率，同時可以減小手持機體積、降低手持機成本。
文檔編號H04B1/7075GK102142854SQ201010105740
公開日2011年8月3日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者衛(wèi)新剛 申請人:南京熊貓漢達科技有限公司, 南京熊貓電子股份有限公司, 熊貓電子集團有限公司