DCPR信噪比和抗干扰能力研究范文

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《空间电子技术杂志》2015年第一期

1问题分析

系统信噪比变差原因分为:(1)系统噪声系数变差;(2)本振相位噪声恶化严重;(3)本振参考信号相位噪声较差;(4)系统受到大信号噪声干扰。

1．1系统噪声系数变差测试系统在抗干扰滤波器后射频信号频谱，测试结果如图3所示，信噪比远好于经过下变频后中频信号信噪比。所以下变频器前端系统噪声系数满足系统要求。

1．21611．6MHz本振测试重新测试本振信号电平，谐、杂波和相位噪声都满足要求，无异常现象。所以本振电路满足系统要求。

1．35MHz参考测试测试5MHz参考信号频谱，可以得到信号电平为9dBm，与原数据相符。参考信号杂波非常丰富，主要原因是站内机房设备较多，电磁环境复杂所致。将5MHz参考由信号源直接替代，90．9MHz输出载噪比变好约10dB。所以导致系统信噪比变差的原因是站内5MHz参考信号相位噪声较差所致。

1．4手机信号干扰分析系统输入正常信号电平预算，卫星EIRP为53dBm，路径损耗为188．5dB，接收12m天线增益为47dB，同时考虑天线偏心增益－1dB，馈线损耗1dB，输入射频接收系统电平为－90．5dBm，输出信号电平为13．5dBm，链路未压缩。dcpr接收有用信号频段为(1706±4．5)MHz，而系统会受到较强的手机信号干扰，1710MHz附近存在比较严重的干扰信号(主要是移动通信信号)，干扰信号比实际报告信号还要强20dB以上，在强干扰存在时，系统中下变频器会出现压缩，此时送入下变频器的输入信号电平为－25dBm，如图6所示下变频器A点已经来到了压缩点，而在这种情况下有用信号1706MHz增益会下降，也即大信号阻塞现象，输出90．9MHz信号电平下降，系统信噪比下降，导致天线机构频繁调整。为了进一步验证上面的分析，在下变频器输入口加入20dB同轴固定衰减器，系统恢复正常连接状态，工作两小时以上未出现机构姿态调整现象。因此，天线在手机信号干扰时机构频繁调整原因为:(1)系统中抗干扰滤波器对边带手机干扰信号1710MHz抑制不足。(2)下变频器链路增益分布不合理，在强干扰时发生大信号阻塞导致输出信号电平不稳。

2提升系统性能的举措

共分3个方面来提高信噪比以及手机干扰时机构频繁调整。(1)用5MHz锁相晶振给下变频器提供参考，既可以实现较好相位噪－135dBc/Hz@100Hz，－145dBc/Hz@1kHz，－155dBc/Hz@10kHz，－160dBc/Hz@100kHz，又满足系统同源需求;(2)加强手机干扰信号抑制，改变下变频器前端的边带高抑制射频滤波器耦合形式，设计带宽9．6MHz，带外1MHz抑制达到30dBc，(原滤波器带外5MHz抑制达到35dBc);(3)改变链路增益分布，在下变频器输入口加20dB衰减，将强干扰时薄弱环节混频器及前端放大器避开，并将衰减了的20dB增益放在变频器输出端，并保证输出P-1out≥17dBm;。经过这样综合处理后，信噪比提高约15dB，且手机干扰时机构频繁调整得到解决。

3结论

文章介绍了风云二号卫星地面应用系统工程高速数据收集平台报告信号(DCPR)接收系统在北京气象站系统联试出现输出中频信号信噪比较差以及手机信号干扰时机构频繁调整问题，经过详尽周密排查问题诱发的多个可能原因，在大量测试有效数据基础上制定了合理解决方案，问题最终得到很好解决。得到经验是对于L、S频段地面接收系统的设计，要充分考虑地面电磁环境的分析，对于系统可能造成干扰的信号，要进行细致分析，并在系统设计时采取必要的措施，抑制其对系统的干扰，保证系统的可靠稳定工作。同时，此次联试也发现，地面站参考源相位噪声及杂散指标差，建议在后续同类分机设计时要在分机中集成锁相晶振或是恒温晶体振荡器。

作者：马美霞张波王一杰 单位：中国空间技术研究院西安分院