【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频通信，尤其涉及一种用于空基物联网的4s载荷及其使用方法。
技术介绍
1、由于传统地基物联网的窄覆盖性无法满足大范围的态势感知，为了提升信号覆盖范围，拓展物联网终端的应用范围，目前通过将物联网接收装置与空基平台相结合，构建基于空基平台的物联网信息采集系统。
2、由于无人机、平流层飞艇、高空气球等空基平台在长航时具有数月的高空巡航时间，且飞行高度能够达20km，具有覆盖范围广的特点。因此，通过在空基平台上搭载ais(automatic identification system，船舶自动识别系统)载荷、ads-b(automaticdependent surveillance-broadcast，自动广播相关监视)载荷、dcs(data connectsystem，数据搜集系统)载荷、以及bes(broadband electronic sensing，宽频电磁频谱感知)载荷，能够实现广域长时的航海/航空目标自报信息及地面各类传感器自报信息接收、频谱监测，可以应用于海空目标监视与态势感知、气象/水文/海洋探测、环境监测、能源监测、交通物流、电子围栏、防灾减灾、应急搜救、频谱监测等领域。
3、然而，由于空基平台的空间有限，空基平台对搭载的载荷的重量、功耗等要求较为苛刻，在空基平台上同时搭载ais载荷、ads-b载荷、dcs载荷和bes载荷所需要的布置空间较大，且载荷重量及功耗较大，在某些空基平台难以实现，存在较大的局限性。此外，由于空基平台相比陆基平台的覆盖范围广，传输距离长，还要求所搭载的载
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本专利技术提供一种用于空基物联网的4s载荷及其使用方法。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、第一方面，提供了一种用于空基物联网的4s载荷，包括：
4、射频前端处理模块，与信号处理模块连接，设置有ais信号处理支路、ads-b信号处理支路、dcs信号处理支路和bes信号处理支路，所述ais信号处理支路用于接收ais频段的射频信号，对射频信号进行滤波、放大和变换处理，并将变换得到的差分信号输入所述信号处理模块，所述ads-b信号处理支路用于接收ads-b频段的射频信号，对射频信号进行滤波、放大和变换处理，并将变换得到的差分信号输入所述信号处理模块，所述dcs信号处理支路用于接收dcs频段的射频信号，对射频信号进行滤波、放大和变换处理，并将变换得到的差分信号输入所述信号处理模块，所述bes信号处理支路用于接收bes频段的射频信号，对射频信号进行滤波、放大和变换处理，并将变换得到的差分信号输入所述信号处理模块；
5、所述信号处理模块，设置有相互连接的射频捷变芯片和fpga处理单元，所述射频捷变芯片用于根据预设处理方式对信号处理支路输入的差分信号进行处理，并将处理后的信号输入所述fpga处理单元，所述fpga处理单元对接收信号进行解调和/或频谱分析。
6、在一些可能的实现方式中，所述ais信号处理支路包括：
7、ais天线，输出端与第一声表滤波器的输入端连接，用于接收ais频段的射频信号；
8、所述第一声表滤波器，输出端与第一低噪声放大器的输入端连接，用于滤除接收信号的干扰信号；
9、所述第一低噪声放大器，输出端与第一巴仑的输入端连接，用于对接收信号进行放大处理；
10、所述第一巴仑，输出端与所述射频捷变芯片连接，用于将接收信号变换为差分信号。
11、在一些可能的实现方式中，所述ads-b信号处理支路包括：
12、ads-b天线，输出端与第二声表滤波器的输入端连接，用于接收ads-b频段的射频信号；
13、所述第二声表滤波器，输出端与第二低噪声放大器的输入端连接，用于滤除接收信号的干扰信号；
14、所述第二低噪声放大器，输出端与第一混频器的输入端连接，用于对接收信号进行放大处理；
15、所述第一混频器，输入端还与本振芯片的输出端连接，所述第一混频器的输出端与第一中频滤波器的输入端连接，用于将所述第二低噪声放大器发送的信号和所述本振芯片发送的射频信号混频变换到中频；
16、所述本振芯片，输入端与所述fpga处理单元连接，用于生成射频信号并输出至所述第一混频器；
17、所述第一中频滤波器，输出端与第二巴仑的输入端连接，用于滤除接收信号的干扰信号；
18、所述第二巴仑，输出端与所述射频捷变芯片连接，用于将接收信号变换为差分信号。
19、在一些可能的实现方式中，所述dcs信号处理支路包括：
20、dcs天线，输出端与第三声表滤波器的输入端连接，用于接收dcs频段的射频信号；
21、所述第三声表滤波器，输出端与第三低噪声放大器的输入端连接，用于滤除接收信号的干扰信号；
22、所述第三低噪声放大器，输出端与第二混频器的输入端连接，用于对接收信号进行放大处理；
23、所述第二混频器，输入端还与所述本振芯片的输出端连接，所述第二混频器的输出端与第二中频滤波器的输入端连接，用于将所述第三低噪声放大器发送的信号和所述本振芯片发送的中频信号混频变换到中频；
24、所述本振芯片，还用于生成中频信号，并将中频信号输出至所述第二混频器；
25、所述第二中频滤波器，输出端与第三巴仑的输入端连接，用于滤除接收信号的干扰信号；
26、所述第三巴仑，输出端与所述射频捷变芯片连接，用于将接收信号变换为差分信号。
27、在一些可能的实现方式中，所述bes信号处理支路包括：
28、bes天线，输出端与高通滤波器的输入端连接，用于接收bes频段的射频信号；
29、所述高通滤波器，输出端与第四低噪声放大器的输入端连接，用于滤除接收信号的干扰信号；
30、所述第四低噪声放大器，输出端与第四巴仑的输入端连接，用于对接收信号进行放大处理；
31、所述第四巴仑，输出端与所述射频捷变芯片连接，用于将接收信号变换为差分信号。
32、在一些可能的实现方式中，所述ais信号处理支路、所述ads-b信号处理支路、所述dcs信号处理支路和所述bes信号处理支路设置在一个板卡上。
33、第二方面，还提供了一种上述的用于空基物联网的4s载荷的使用方法，包括：
34、射频前端处理模块通过ais信号处理支路接收外部ais频段的射频信号，依次对接收的射频信号进行滤波、放大和变换处理，并将变换得到的差分信号输入至信号处理模块中的射频捷变芯片；
35、射频捷变芯片根据预设信号处理方式对接收的差分信号进行处理，将处理后的信号发送至fpga处理单元，fpga处理单元对接收信号进行解调处理。
36、第三方面，还提供了一种上述的用于空基物联网的4s载荷的使用方法，包括：
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【技术保护点】
1.一种用于空基物联网的4S载荷，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于空基物联网的4S载荷，其特征在于，所述AIS信号处理支路包括：
3.根据权利要求2所述的用于空基物联网的4S载荷，其特征在于，所述ADS-B信号处理支路包括：
4.根据权利要求3所述的用于空基物联网的4S载荷，其特征在于，所述DCS信号处理支路包括：
5.根据权利要求4所述的用于空基物联网的4S载荷，其特征在于，所述BES信号处理支路包括：
6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于空基物联网的4S载荷，其特征在于，所述AIS信号处理支路、所述ADS-B信号处理支路、所述DCS信号处理支路和所述BES信号处理支路设置在一个板卡上。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的用于空基物联网的4S载荷的使用方法，其特征在于，包括：
8.一种如权利要求1-6中任一项所述的用于空基物联网的4S载荷的使用方法，其特征在于，包括：
9.一种如权利要求1-6中任一项所述的用于空基物联网的4S载荷的使用方法，其特征在于，包括：
10.一种如权利要求1-6中任一项所述的用于空基物联网的4S载荷的使用方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于空基物联网的4s载荷，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于空基物联网的4s载荷，其特征在于，所述ais信号处理支路包括：
3.根据权利要求2所述的用于空基物联网的4s载荷，其特征在于，所述ads-b信号处理支路包括：
4.根据权利要求3所述的用于空基物联网的4s载荷，其特征在于，所述dcs信号处理支路包括：
5.根据权利要求4所述的用于空基物联网的4s载荷，其特征在于，所述bes信号处理支路包括：
6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于空基物联网的4s载荷，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈利虎，赵勇，李松亭，白玉铸，杨磊，绳涛，宋新，陈全，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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