[0001] 本发明涉及通信领域，尤其涉及一种人造卫星通信机。

[0002] 随着微纳卫星技术的蓬勃发展，微纳卫星越来越广泛地被应用于通信、导航、遥感和科学实验等领域。微纳卫星在通信、导航、遥感和科学实验等领域的广泛应用与星载通信系统密切相关。用微纳卫星星载通信系统实现星地的或者星间的数据交互。通过星载通信系统星地的或者星间的数据交互完成星地测控、星地数传、星间通信或者星间中继等任务。目前，由于国内传统S频段星载通信单机具有不同的通信体制，造成不同通信体制的通信机之间不能互相通信。特别对于多用途微纳卫星，在同一微纳卫星上采用不同体制的通信单机将增加微纳卫星的重量，使卫星小型化变得困难。

[0003] 为了使一台通信机能够在不同通信体制之间进行通信，本发明提供了一种人造卫星通信机，包括接收机、发射机、模数转换器、数模转换器、调制解调器、以及控制模块；所述调制解调器内设有体制存储器，所述体制存储器固化有通信算法；所述体制存储器能够按照地面指令切换通信算法，所述调制解调器按照通信算法调制解调信号。

[0004] 优选的，所述通信算法是USB测控算法、扩频测控算法、数传算法、中继扩频算法或者星间通信算法中的至少二种。

[0005] 优选的，所述接收机采用一次锁相环电路接收信号。

[0006] 优选的，所述发射机采用二次锁相环电路发射信号。

[0007] 优选的，所述调制解调器设有静态随机存取存储器，所述静态随机存取存储器设有反熔丝装置，所述静态随机存取存储器固化有通信算法，所述静态随机存取存储器的通信算法与所述体制存储器的通信算法同步，若反熔丝装置监测到单粒子事件发生，则所述调制解调器按照所述静态随机存取存储器提供的通信算法来抵抗单粒子事件。

[0008] 与现有技术相比，在所述调制解调器中设有不同的通信算法，这使得人造卫星通信机能够按照地面指令实现在不同的通信算法下进行通信。所述通信机采用一次锁相环电路接收信号能够简化接收机的结构。采用二次锁相环电路能够消除载波附近的无用边带使信号不失真。采用固化有通信算法的静态随机存取存储器并且设置反熔丝装置监控通信机，使通信机能够抵抗单粒子事件。

[0009] 图1是人造卫星通信机的功能电路示意图。

[0010] 图2是接收机一次下变频功能电路图。

[0011] 图3是发射机二次上变频功能电路图。

[0012] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明，具体实施方式对本发明的保护范围不具有限定作用。

[0013] 如图1人造卫星通信机的功能电路示意图所示，其提供了一种人造卫星通信机，包括接收机12、发射机113、模数转换器14、数模转换器111、调制解调器16、以及控制模块18。

[0014] 接收机12用于将2GHz模拟接收信号11下变频到70MHz模拟接收信号13。

[0015] 70MHz模拟接收信号13经模数传换器14转变为数字接收信号15。

[0016] 数字接收信号15经过调制解调器16被解调为接收信源信号17。

[0017] 接收信源信号17被发送给控制模块18进行译码。

[0018] 发射机113用于将70MHz模拟发射信号112上变频到2GHz模拟发射信号114。

[0019] 控制模块18将发射信源信号19发送给调制解调器16。

[0020] 发射信源信号19经调制解调器16后成为调制信号110。

[0021] 调制信号110经数模传换器111转变为70MHz模拟发射信号112。

[0022] 70MHz模拟发射信号112经发射机113上变频为2GHz模拟发射信号114。

[0023] 调制解调器16设有体制存诸器115。体制存储器115固化有USB测控算法、扩频测控算法、数传算法、中继扩频算法或者星间通信算法中的至少二种通信算法。

[0024] 若地面发送体制切换指令给星载通信机，2GHz切换指令模拟信号经过接收机11下变频到70MHz切换指令模拟信号。70MHz切换指令模拟信号经模数传换器14转变为切换指令数字信号。切换指令数字信号经过调制解调器16被解调为切换指令信源信号。调制解调器16将切换指令信源信号发送给控制模块18进行译码。切换指令信源信号经控制模块译码后被转变为对USB测控算法、扩频测控算法、数传算法、中继扩频算法或者星间通信算法中任意一种通信算法进行调用的指令。控制模块18给调制解调器16发送指令，调用体制存储器
115中的通信算法来调制解调通讯体制信号。

[0025] 体制信号属于PSK-PM体制信号、QPSK体制信号或者DS-CDMA体制信号。

[0026] PSK-PM体制下，调制解调模块完成载波同步、侧音测距转发、遥控信号解调、载波相干转发、以及测距遥测调制。

[0027] QPSK体制下，调制解调模块完成速率变换与高速数据调制。

[0028] DS-CDMA体制下，调制解调模块完成载波同步、伪码同步、遥控信号恢复、非相干测距、遥测数据扩频调制。

[0029] 如图2接收机一次下变频功能电路图所示，接收机采用一次锁相环电路接收信号，将2GHz模拟接收信号下变频到70MHz模拟接收信号。2GHz模拟接收信号通过低噪声放大器21后被放大,其振幅增强。低噪声放大器21的放大增溢为18.4dB，其噪声系数为1.2dB。放大信号经接收机前端镜像滤波器22除去镜像频率干扰信号。然后，振幅被放大的2GHz模拟接收信号通过混频器23，其振幅变为-60至-10分贝，其频率变为70MHz。振幅为-60至-10分贝且频率为70MHz的信号通过第一中频放大器24后被放大，被采样信号振幅变为30分贝且频率为70MHz，频率不在70MHz的信号是噪音信号。采样信号和噪音信号同时通过第一滤波器
25，噪音信号被去除。振幅为30分贝且频率为70MHz的采样信号通过第二中频放大器26放大，其振幅变为70分贝，其频率为70MHz的信号。振幅为70分贝，其频率为70MHz的信号通过第二滤波器27，其振幅为0分贝，其频率为70MHz。振幅为0分贝，其频率为70MHz的信号进入模数转换器变为数字信号。56.265MHz信号和频率控制字信号29进入锁相本振28后，产生本振信号。这种信号再进入混频器23对输入信号进行提取。调制解调器16通过正交欠采样方式提取信号，采样频率fs和从接收机12输出的信号频率fc之间满足采样频率fs＝4fc/(2n-
1),n为自然数的关系。调制解调器16通过检测上行载波的中心频率，如果满足上述关系，载波环路闭合，捕获上行信号。调制解调器16通过检测上行载波的中心频率，如果不满足上述关系，载波环路敞开，不捕获上行信号。从而避免接收机12中心频率随输入的热噪声而发生漂移。

[0030] 如图3发射机二次上变频功能电路图所示，发射机采用二次锁相环电路发射信号，将70MHz模拟发射信号上变频到2GHz模拟发射信号。从数模转换器流出的信号通过第一滤波器31后保留其频率为18MHz信号。频率为18MHz通过第一混频器32变为频率为374MHz信号。374MHz信号通过第二滤波器33纯化信号。374MHz的信号通过第一中频放大器34增加信号能量。374MHz信号通过第二混频器35变为频率为2.2至2.3GHz的信号。频率为2.2至2.3GHz的信号通过第二滤波器纯化。纯化后的信号通过第二放大器37增加信号能量。增大能量的信号再通过第三滤波器38进行第二次纯化。从第三滤波器38流出的信号经第三放大器39放大后经通过发射天线发射。用于发射信号的混频第一本振311将356MH信号输入第一混频器32。用于发射信号的混频第二本振310将1.96GHz信号输入第二混频器35。

[0031] 本振信号由频率合成模块产生。频率合成模块由分数分频频率合成器和整数分频频率合成器组成。分数分频频率合成器产生基频。整数分频频率合成器产生各级混频和用于控制模块的时钟。通过设置分倍频比，能够在S频段内重构频点。

[0032] 如果在通信机中增加固化有通信算法的静态随机存取存储器并且利用反熔丝装置监控通信机是否发生单粒子事件，若反熔丝装置判定单粒子事件发生，则执行一次恢复通信算法操作。这样，人造卫星通信机将具备抗单粒子事件防护功能。在调制解调器内设有静态随机存取存储器，静态随机存取存储器设有反熔丝装置。静态随机存取存储器固化有通信算法。静态随机存取存储器的通信算法与所述体制存储器的通信算法同步。单粒子事件不会影响到静态随机存取存储器。如果反熔丝装置检测至单粒子事件发生，那么调制解调器按照所述静态随机存取存储器提供的通信算法调制解调信号来抵抗单粒子事件。

[0033] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。