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电子技术
Electronic Technology
电子技术与软件工程
前言讲座
Electronic Technology & Software Engineering
随着我国远洋船舶的迅速发展，船用卫星电视接收设备已成为民用和商用船舶的常规配置。卫星电视基于无线传输电视节目、自动跟踪卫星，不受船舶航行、摇晃影响，船舶距离远、信号覆盖广等因素，目前越来越受到重视[1]。本文介绍了一种先进实用的船用卫星电视接收设备伺服跟踪系统，利用三轴稳定、两轴跟踪伺服系统自动寻星和跟踪卫星，克服了舰船横摇、纵摇和艏摇的影响，保证电视接收信号的稳定连续性。1 总体方案 船用卫星电视接收设备伺服跟踪系统主要由天线伺服控制单元和伺服传动单元两部分组成，组成框图如图1所示。 打印机共享器>波士顿矩阵
朴泰俊天线伺服控制单元主要由主控处理器、陀螺仪、倾角传感器、北斗定位模块、电机驱动模块、数据检波
模块、调谐器等组成。伺服传动单元主要由电机、同步带减速器等组成。天线终端控制与天线伺服控制采用单轴同轴线连接。同轴线传输DC 24V ，伺服控制数据及高频卫星电视信号。系统开机后，天线伺服控制依次完成天线初始化、搜星和跟踪过程。同时，伺服控制需完成与终端数据交互换星功能。2 主要单元技术实现2.1 控制处理器及驱动
控制芯片采用32为DSP 处理器，其整合了DSP 和微控制器的最佳特性，其具有丰富的数字输入输出口、通信口、专用电机控制PWM 输出口等。该DSP 提供的外设资源（如事件管理器，AD 转换器等）主要针对控制领域设计，因此，采用该DSP 实现运动控制能充分发挥其特性。伺服电机采用步进电机，驱动芯片选用集成步进驱动芯片，驱动芯片64细分可实现伺服的精细转动。2.2 调谐器(信标机)
每个地球同步卫星都有自己固定的信标频率与信标强度，用于区分不同的卫星。通常，信标机是一个由下变频器、锁相环路以及自动增益控制电路所组成的锁相式接收机，它能够消除因信标频率漂移而引起解调后信标电平的起伏，从而使信标接收机的输出直流电压（AGC ）真实地反映卫星信号强度。伺服控制单元通过检测AGC 的电平变化，实时控制天线对准卫星。2.3 陀螺仪
声阻抗率
舰船卫星电视接收控制系统的方位、俯仰和横滚系统的控制回路中，采用的主要传感器都是陀螺仪。陀螺仪用以感测天线运动角速度，进而控制所天线的姿态，它输出的是角速度值，再进行时间上的积分就是角度值了。本系统采用的陀螺仪为微机械原理陀螺仪，内部的硅素超微精密环型传感技术使其具有高性能、防水、抗振动、质量轻、防电磁干扰等特性，不间断机内自检技术、滤波算法解决
溴化锂机组
船用卫星电视接收设备伺服跟踪系统设计
郎杰 陆正文
（桂林长海发展有限责任公司 广西壮族自治区桂林市 541001）
了陀螺仪由于周围噪声或震动干扰源对其数据的影响。
2.4 北斗定位
在舰船移动卫星电视接收系统中，定位设备用来确定初始对星时载体的当地地理坐标（经度、纬度），设计中选用北斗兼容模块芯片，外置接收天线。伺服控制单元实时接收定位信息，通过卫星天线当前经纬信息及需跟踪星卫星经度，实时计算卫星天线的俯仰角、方位角和极化角，发生变化实时调整，保证舰船航行过程中卫星天线不丢星及接收到的信号质量(极化角影响信号质量)不减弱。2.5 倾角传感器
倾角传感器在系统中的作用主要有两个，一是对俯仰角和横滚角进行水平初始化，二是定时补偿陀螺仪的温漂。数字双轴倾角传感器作为水平敏感元件，其内部是通过测量静态重力加速度变化，转换成倾角变化，测量输出传感器相对水平面的倾斜和俯仰角度。2.6 数据检波模块
数据检波模块完成将单根同轴线上直流电源、RF 信号及22kHz 载波信号分离，从22kHz 载波上分离控制指令，同时将反馈数据载波到22kHz 上对外传输。传输协议遵守DiSEqC 2.0规范。电源、数据及RF 信号三者之间互不干扰。3 工作原理3.1 天线初始化
船用卫星电视接收设备伺服跟踪系统对所有外设依次自检，同时从内部FALSH 中读取搜星的基本参数，根据北斗给出的天线所在位置的经纬度和需要搜索卫星的经度，计算出天线对准卫星所需
摘 要：本文设计并制作了一个三轴稳定、两轴跟踪的伺服系统主要用于自动寻星和跟踪卫星，以及隔离舰船横摇、纵摇和艏摇的影响，保证电视接收信号的稳定连续性。并具有通过人工设置和预置进行星间切换跟踪功能。
关键词：伺服跟踪；船用卫星；电视接收设备
图1：伺服分系统组成框图
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