專利名稱：信標(biāo)接收機的天線掃頻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超級基站衛(wèi)星天線和便攜站衛(wèi)星天線等設(shè)備中，信標(biāo)接收機的 天線掃頻方法。
背景技術(shù)：
信標(biāo)接收機是基站衛(wèi)星天線中使用的一個模塊，功能是檢測指定頻率點特定范 圍內(nèi)的信號強度，并將信號轉(zhuǎn)換成線性電壓表示。掃頻帶寬指設(shè)備檢測并鎖定信號的頻率范圍，該指標(biāo)一股是由信標(biāo)接收機來 達成的。例如用戶設(shè)置頻率點為950MHZ，設(shè)掃頻帶寬為士50KHz，則信標(biāo)接收機會在 949.95MHz 950.05MHz范圍內(nèi)搜尋最大信號并鎖定。但如果信號一旦超出此頻率范圍 則信標(biāo)就無法找到了。檢波帶寬該指標(biāo)同樣是由信標(biāo)接收機來達成。是指掃頻帶寬將最大信號所對 應(yīng)頻率鎖定后，將依照檢波帶寬所指定的范圍內(nèi)的所有信號均轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的信號電平。 例如，在949.95MHz 950.05MHz的頻率范圍內(nèi)，擁有2個不同強度的信號，通過專業(yè) 儀器檢測到它們分別在950.0MHz和950.015MHz上。如果信標(biāo)模塊的檢波帶寬超過了 士 IOKHz則完全有可能將兩個信號統(tǒng)統(tǒng)檢測到并鎖定。在實際應(yīng)用中這樣是不希望出現(xiàn) 的效果。而如果模塊檢波帶寬只有士6KHz的話則問題解除。在衛(wèi)星基站接收衛(wèi)星信號，天線掃頻帶寬必須達到士50KHz以上的效果，而同 時又要保證檢波帶寬不大于士6KHz。檢波帶寬與掃頻帶寬在概念上是十分相近的，但要 求卻截然相反。檢波帶寬要求越小越好，如此檢波到的信號越是純凈。而掃頻帶寬卻要 求越大越好，如此當(dāng)目標(biāo)信號出現(xiàn)較大頻偏時仍然能順利捕捉到。由于這兩者的矛盾，所以一股的信標(biāo)模塊很難做到兩者兼顧。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種能夠充分滿足掃頻帶寬和檢波帶寬兩 個指標(biāo)要求的信標(biāo)接收機的天線掃頻方法。為了解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種信標(biāo)接收機的天線掃頻方法，該 掃頻方法是(1)設(shè)定總的掃頻時間m，并設(shè)定每t秒記錄一次頻率點電平值；(2)判斷掃頻范圍內(nèi)所有頻點電平值，分別寫入兩個寄存器中；(3)掃頻時間達到m否？若達到了，換下一個頻率點；若未達到，則下一步；(4)待信標(biāo)鎖相環(huán)穩(wěn)定后，對該信號進行數(shù)字濾波；(5)檢測當(dāng)前信號電平及其對應(yīng)的頻率，并記下；(6)輸出該頻率對應(yīng)的信號電平值。選擇檢波帶寬能夠滿足士6KHz的信標(biāo)模塊作為性能擴展的對象。然后取IOKHz 間隔進行頻點掃描，包括中心頻點在內(nèi)取共11個點既能覆蓋士56KHZ的頻率范圍，完全能夠滿足士 50KHz的要求。本發(fā)明的優(yōu)越功效在于本發(fā)明的掃頻方法，能夠充分滿足掃頻帶寬和檢波帶 寬兩個指標(biāo)要求。只要信標(biāo)頻率鎖定反應(yīng)速度足夠，掃頻范圍是可以不斷加大的，這對 于衛(wèi)星通訊領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)備來說是個非?？尚械墓δ?；同時也降低了成本。


圖1為本發(fā)明的電氣方框圖；圖2為本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式請參閱附圖所示，對本發(fā)明作進一步的描述。本發(fā)明提供了一種信標(biāo)接收機的天線掃頻方法，該掃頻方法是(1)設(shè)定總的掃頻時間m，并設(shè)定每t秒記錄一次頻率點電平值；(2)判斷掃頻范圍內(nèi)所有頻點電平值，分別寫入兩個寄存器中；(3)掃頻時間達到m否？若達到了，換下一個頻率點；若未達到，則下一步；(4)待信標(biāo)鎖相環(huán)穩(wěn)定后，對該信號進行數(shù)字濾波；(5)檢測當(dāng)前信號電平及其對應(yīng)的頻率，并記下；(6)輸出該頻率對應(yīng)的信號電平值。如圖1所示，控制板是通過SPI 口對信標(biāo)接收機模塊內(nèi)的AD4157芯片做頻率設(shè) 置的。需要將目標(biāo)頻率分為兩部分計算并通過SPI 口寫入指定寄存器中。舉個例子，設(shè) 當(dāng)前信標(biāo)的參考頻率為10M，設(shè)置目標(biāo)頻率為951MHz，中頻頻率為21.4MHz。則首先 將目標(biāo)頻率減去21.4MHz，即951-21.4 = 929.6MHz,并按照IOMHz為分界線，將目標(biāo) 頻率分為92及9.6兩部分。前者作為INT值直接寫入AD4157芯片的RO寄存器，后者 還需作一些計算，由于AD4157的分辨率能達到225精度，即9.6*225 = 322122547.2，舍 去所得數(shù)值的小數(shù)部分，最終得到322122547寫入Rl寄存器即可。而本發(fā)明的掃頻方法，就是在頻率設(shè)置的基礎(chǔ)上進行多此操作。而其難點在于 頻繁切換頻率導(dǎo)致的信號時延、跳變、干擾等問題。對于信號時延問題，需要先確認AD4157每次從接收控制信號到頻率鎖定結(jié)束用 時為多少，然后再此基礎(chǔ)上結(jié)合控制板實際控制天線轉(zhuǎn)動的速度，從而判斷出掃頻最大 取點數(shù)。對于信號跳變問題，一股是由于來回切換不同頻率值所造成的瞬間階躍問題， 會導(dǎo)致軟件對于采集信號強度判斷出錯。所以需要在采集端適當(dāng)加入Uf級電容進行簡單 濾波，但同時會帶來的一些信號時延加長的現(xiàn)象。需要對此進行多次測試找到平衡點。對于信號干擾問題，一股是由于信標(biāo)在頻率最終鎖定時的不穩(wěn)定輸出造成的。 有兩種方法一種是使用nf級小電容濾波；第二種是利用軟件判斷并跳過采集該時段信 號電平。兩種方式均有一定信號時延產(chǎn)生，同樣需要進行多次測試后才能作出決定。如圖2所示，當(dāng)裝置開始搜索目標(biāo)衛(wèi)星時，即開始執(zhí)行對星控制函數(shù)中的程 序，掃頻就開始工作了。程序會不斷將信標(biāo)接收機端的信號電壓讀入，并保存在一個二 維數(shù)組當(dāng)中。定時器每定時IOOus則中斷，根據(jù)數(shù)組中的數(shù)值變化，判斷當(dāng)前接受的信號電平是否已經(jīng)穩(wěn)定，如穩(wěn)定則輸出該值給用戶，然后開始變化頻率。頻率變化規(guī)則上 文已經(jīng)做過說明，此處不再贅述。每變化一個頻點，再次開始不斷讀入信號電壓，并通 過數(shù)字濾波將跳變或不穩(wěn)定電平濾掉，并將信號存儲到數(shù)組中。 當(dāng)一輪掃頻結(jié)束，即指將所有計劃掃頻頻點掃描過一次，將比對各頻點各時期 的信號強度變化，選出其中強度最高的電平同時計算出該值出現(xiàn)時所對應(yīng)的天線方位俯 仰和極化的角度狀態(tài)，然后將這一系列信息上報給對星控制函數(shù)即可。
權(quán)利要求
1. 一種信標(biāo)接收機的天線掃頻方法，該掃頻方法是(1)設(shè)定總的掃頻時間m，并設(shè)定每t秒記錄一次頻率點電平值；(2)判斷掃頻范圍內(nèi)所有頻點電平值，分別寫入兩個寄存器中；(3)掃頻時間達到m否？若達到了，換下一個頻率點；若未達到，則下一步；(4)待信標(biāo)鎖相環(huán)穩(wěn)定后，對該信號進行數(shù)字濾波；(5)檢測當(dāng)前信號電平及其對應(yīng)的頻率，并記下；(6)輸出該頻率對應(yīng)的信號電平值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種信標(biāo)接收機的天線掃頻方法，方法是(1)設(shè)定總的掃頻時間m，并設(shè)定每t秒記錄一次頻率點電平值；(2)判斷掃頻范圍內(nèi)所有頻點電平值，分別寫入兩個寄存器中；(3)掃頻時間達到m否，若達到了，換下一個頻率點；若未達到，則下一步；(4)待信標(biāo)鎖相環(huán)穩(wěn)定后，對該信號進行數(shù)字濾波；(5)檢測當(dāng)前信號電平及其對應(yīng)的頻率，并記下；(6)輸出該頻率對應(yīng)的信號電平值。本發(fā)明的優(yōu)點是能夠充分滿足掃頻帶寬和檢波帶寬兩個指標(biāo)要求。
文檔編號H04B7/185GK102013914SQ20101021399
公開日2011年4月13日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者汪家齊, 薛雷, 虞晶杰 申請人:上海杰盛無線通訊設(shè)備有限公司