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本研究取题于课题组所研发的GMR-13G(GEO-Mobile Radio interface-1the3rd Generation)卫星终端综合测试仪,对我国卫星终端测试领域及卫星通信技术的发展具有重要意义。校准是终端各项测试的前提,但是目前卫星终端的功率校准采用的是传统方案,由于其基于单点串行进行,效率较低,针对传统方案的不足,本文设计并实现了GMR-13G终端快速功率校准系统,提高了卫星终端的校准效率。 快速功率校准系统方案兼顾效率、资源利用率、扩展性和功能完备性,采用了综合测试仪的非信令模式和射频的LISTMODE(列表模式)选件,实现所有校准信号参数一次性设置,校准过程射频频率自动切换,极大地减少了校准时间和人力成本。本系统同时支持调制波和未调制波的校准,并支持4种校准模式,涵盖所有可能出现的校准场景。 校准信号格式及结构的设计主要考虑系统灵活性、时隙利用率。针对未调制波和调制波分别设计了信号结构,除了信号必备参数频率和功率外,信号的持续时间、采用数据类型等均可根据终端需求灵活配置,且为校准信号设计了调整/非调整状态,以适配终端的性能。未调制波相对调制波更为稳定,且持续时间没有限制,可任意设置,时隙利用率更高。调制波序列结构方案有两种,一种是传统的以帧为周期发送校准信号的方案,另一种方案弱化了帧的概念,每个时隙都可以用来发送信号,时隙利用率达到最高。在同步方案的确定上,本文采取的策略是:检测触发电平进行同步,在设计细节上,让校准序列的第一个信号同时兼具同步的功能,进一步提高了资源利用率。 在实现上,测量模块作为流程控制和得出校准结果的核心模块,重点是如何支持全部校准模式,以及分析系统资源和测量要求,尽可能提高采样率,以保证校准结果的精确性。此外,还要实现STEP(校准信号)的正确合并,使得一个信道可以传输多个校准信号。在射频自动切换模块的实现上,最大的难点在于射频模式的选择配置和路由矩阵的关联,从而从本质上提高校准的效率。本文经过大量的设计、分析和实验,最终实现了该功能,使得系统校准过程中,射频可以在正确的时机切换到正确的频点上。 最后,本文在模块级验证达到预期效果后,集成系统内各模块,进行系统整体的验证分析。验证结果表明,系统可实现对GMR-13G终端的快速功率校准,且系统具有较大的灵活性,时隙利用率也高,达到了预设的目标。