一种民用RDSS接收系统光纤链路传输系统的制作方法

一种民用rdss接收系统光纤链路传输系统
技术领域
1.本实用新型涉及到光纤链路传输领域，尤其涉及民用rdss入站信号接收系统光纤链路传输系统。


背景技术：

2.对于规模较大的接收系统，通常涉及多个接收天线，每个接收天线负责接收1路或多路信号，同时配备多套信号处理设备负责处理这些信号，接收天线和信号处理设备通常部署在不同的机房。为增加系统的灵活性，信号处理设备和天线接收信号之间需要具备切换选择能力，这就要求多个信号之间可以灵活切换，且信号需要远距离传输。对于模拟信号，上述这些操作都会带来信号的损耗，最终导致系统接收性能的降低。
3.以民用rdss接收系统为例，该系统需要对3颗geo卫星共18个波束入站信号进行处理，天线及信道链路配备4套，实现3备1能力，信号处理设备配备3套，需要具备对4套天线及信道链路灵活切换能力。由于设备套量大，主要设备部署于4个机房，机房间线缆长度可达上百米。采用传统的射频线缆传输模拟信号，并进行复杂的选择切换将带来不可承受的信号损耗。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足而设计一种民用rdss接收系统光纤链路传输系统。本实用新型利用光纤数字信号分路、切换、放大、远距离传输并不会带来信号质量损耗的特点，将模拟信号在中频转变为光纤数字信号，通过在系统不同节点处引入光纤信号分路设备、光纤信号选择设备、光纤信号放大设备等，解决了民用rdss接收系统内部接收信号灵活切换的同时，不引入信号质量损耗的难题。
5.本实用新型采用的技术方案为：
6.一种民用rdss接收系统光纤链路传输系统，包括接收天线、信道 信号采集设备、第一光纤信号分路设备、光纤信号选择设备、第二光纤信号分路设备和波束信号处理设备；其中，
7.每个接收天线的信号输出端口分别与对应的信道 信号采集设备的信号输入端口相连；用于接收民用rdss信号，输出至对应的信道 信号采集设备；
8.每个信道 信号采集设备的信号输出端口分别与对应的第一光纤信号分路设备的信号输入端口相连；用于将民用rdss信号放大和下变频，并将模拟信号转变为多路光纤数字信号，每路含有2个波束，输出至对应的第一光纤信号分路设备；
9.每个第一光纤信号分路设备的信号输出端口分别与多个光纤信号选择设备的信号输入端口相连；用于将光纤信号分路，即将每路输入光纤信号分为多路，将每路光纤信号分路后的信号通过主光纤链路对应输出至一个光纤信号选择设备；
10.每个光纤信号选择设备的信号输出端口分别与对应的第二光纤信号分路设备的信号输入端口相连；用于接收多个第一光纤信号分路设备的各路光纤信号，选择其中一个
第一光纤信号分路设备的各路光纤信号输出至对应的第二光纤信号分路设备；
11.每个第二光纤信号分路设备的信号输出端口分别与多个波束信号处理设备的信号输入端口相连；用于将光纤信号分路，即将每路输入光纤信号分为2路，将分路后的每路光纤信号对应输出至一个波束信号处理设备。
12.进一步的，接收天线、信道 信号采集设备和第一光纤信号分路设备分别为4个，实现对3颗geo卫星转发rdss信号的接收。
13.进一步的，光纤信号选择设备、第二光纤信号分路设备和波束信号处理设备分别为3个，实现对3颗geo卫星rdss转发信号的捕获处理。
14.进一步的，信道 信号采集设备包括低噪声放大器、下变频器以及信号采集与光纤传输终端，其中，
15.低噪声放大器的信号输入端口与接收天线的信号输出端口相连，信号输出端口与下变频器的信号输入端口相连；用于将接收天线输入的民用rdss信号进行放大，输出至下变频器；
16.下变频器的信号输出端口与信号采集与光纤传输终端的信号输入端口相连；用于将低噪声放大器输出的信号下变频至中频，同时将1路包含6个波束的信号拆分为3路，每路含有2个波束，并输出至信号采集与光纤传输终端；
17.信号采集与光纤传输终端的信号输出端口与对应的第一光纤信号分路设备的信号输入端口相连；用于将下变频器输出的3路中频模拟信号转换为3路光纤数字信号，并输出至对应的第一光纤信号分路设备。
18.进一步的，波束信号处理设备包括1分n光纤信号分路放大设备、快速捕获终端和n-1个信号处理终端，其中，
19.1分n光纤信号分路放大设备的信号输出端口分别与快速捕获终端和n-1个信号处理终端的信号输入端口相连；用于接收一个波束的光纤信号，将光纤信号放大分路，输出至快速捕获终端和n-1个信号处理终端，快速捕获终端和信号处理终端分别对光纤信号进行恢复。
20.本实用新型相比背景技术有如下优点：
21.(i)本实用新型提出的民用rdss接收系统光纤链路传输系统，利用光纤数字信号分路、切换、放大、远距离传输并不会带来信号质量损耗的特点，将模拟信号在中频转变为光纤数字信号，通过在系统不同节点处引入光纤信号分路设备、光纤信号选择设备、光纤信号放大设备等，解决了民用rdss接收系统内部接收信号灵活切换的同时，不引入信号质量损耗的难题。
22.(ii)本实用新型提出的民用rdss接收系统光纤链路传输系统，设计了一种信号采集设备与信号处理设备部署于不同机房，且多个信号处理设备处理不同信号采集设备输出信号的实现方案，具有通用性和普适性的特点。
23.(iii)本实用新型提出的民用rdss接收系统光纤链路传输系统，光纤信号均采用直连的方式，传输时延小且稳定，具有简单、可靠的特点。
附图说明
24.图1是本实用新型设计的民用rdss接收系统光纤链路传输系统框图；
25.图2是本实用新型设计的信道 信号采集设备框图；
26.图3是本实用新型设计的波束信号处理设备框图；
27.图4是本实用新型设计的光纤数据传输协议图。
具体实施方式
28.本实用新型设计的民用rdss接收系统光纤链路传输系统如图1所示，主要包括接收天线、信道 信号采集设备、第一光纤信号分路设备、光纤信号选择设备、第二光纤信号分路设备和波束信号处理设备。
29.其中，4部接收天线选择3部分别对准3颗geo卫星，剩余1部天线处于备份状态。
30.接收天线将geo卫星转发的民用rdss入站信号通过射频线缆送入信道 信号采集设备，入站信号包含1～6共6个波束。信道 信号采集设备如图2所示，6个波束的入站信号首先进入低噪声放大器，放大后送入下变频器，下变频器将6个波束的合路信号分成3路，分别为波束1/2、波束3/4、波束5/6，分别进行下变频，输出3路中频信号。信号采集与光纤传输终端对3路中频信号进行采样，对应生成3路光纤数字信号，分别为波束1/2、波束3/4、波束5/6，至此信道 信号采样设备处理完毕。
31.3路光纤数字信号输入第一光纤信号分路设备(3分9)，每路输入信号被分为3份，分别输入3个光纤信号选择设备(12选3)。这样每个光纤信号选择设备(12选3)均可收到4部天线接收的信号。根据系统设置从中选取1部天线的3路光纤数字信号(包含波束1/2、波束3/4、波束5/6，共6个波束)。3路光纤信号经过第二光纤信号分路设备(3分6)分为6路，6路光纤信号分别为2路波束1/2、2路波束3/4、2路波束5/6，即每路光纤信号分为2路。
32.6路光纤信号分别送入6套波束信号处理设备，波束m(m取1～6)信号处理设备如图3所示，将信号通过光纤信号分路放大设备(1分n)分为n份，分别送入快速捕获终端和信号处理终端，n等于信号处理设备包含的快速捕获终端和信号处理终端的总和，信号处理终端的数量依据系统设计的每波束入站容量及信号处理终端处理能力确定。光纤信号分路放大设备(1分n)具有放大功能，具体放大增益依据信号光信号强度、n的大小以及快速捕获终端和信号处理终端配备的光模块灵敏度确定。
33.快速捕获终端和信号处理终端配备光纤信号接收模块，实现对光纤数字信号的恢复，2种终端配合完成对入站信号的捕获、跟踪及解调。
34.光纤数字信号的处理主要包括光纤数字信号产生和恢复光纤数字信号两部分，信号采集与光纤传输终端产生光纤数字信号，快速捕获终端和信号处理终端恢复光纤数字信号。光纤数字信号包括中频采样数据、采样点计数、本地时间信息三类；如图4所示。
35.1)中频采样数据包括2个采样点信息，每个采样点包括14bit i支路、14bit q支路、1bit本地秒沿信息和1bit保留信息，共30bit。中频采样数据除包含采样数据外，还包含采样数据对应的时间信息，这样快速捕获终端和信号处理终端可以从光纤数字信号中恢复出采样数据，等效于本地直接ad采样。
36.2)采样点计数包括50bit保留信息和10bit采样点计数；本地时间信息包括26bit保留信息、14bit周计数和20bit周内秒计数。快速捕获终端和信号处理终端通过本地采样点计数与接收到的采样点计数比较，判断是否丢数。若出现丢数情况，说明光线链路或终端设备出现问题，则产生告警信息。
37.3)本地时间信息包括26bit保留信息、14bit周计数和20bit周内秒计数。通过本地时间信息获取秒以上的时间信息，通过中频采样数据中“1bit本地秒沿”获取整秒信息。快速捕获终端和信号处理终端通过本地时间信息实现与信号采集与光纤传输终端的时间同步，最终实现整个系统时间的同步。
38.4)信号采集与光纤传输终端按照64bit*40mhz*2的节拍产生光纤数字信号，其中一个64bit*40mhz的节拍固定用于中频采样数据的产生，另一个64bit*40mhz的节拍用于产生采样点计数和本地时间信息。产生光纤数字信号产生的节拍与采样率和传输位宽相关，本系统选用的传输位宽为64bit，采样率为80mhz，传输的采样数据为iq，量化位宽共28bit，传输位宽可满足2次采样数据的传输需求。
39.本实用新型实现原理：本实用新型利用光纤数字信号分路、切换、放大、远距离传输并不会带来信号质量损耗的特点，将模拟信号在中频转变为光纤数字信号，通过在系统不同节点处引入光纤信号分路设备、光纤信号选择设备、光纤信号放大设备等，解决了民用rdss接收系统内部接收信号灵活切换的同时，不引入信号质量损耗的难题。
40.除上述实施步骤外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形式的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。