3 故障分析与解决策略

        卫星模拟器为卫星地面接收系统、运行控制系统、计算机与网络系统及数据预处理系统的联调和测试提供重要的数据依据，在卫星地面接收系统联调期间，曾出现不能下发正常的三路卫星模拟信号的故障。

        逐一排查故障原因。首先检查硬件设备，以HRPT信号为例。将HRPT射频信号源的输出端X2G连到频谱仪的信号输入端口，观测HRPT射频信号源的输出频谱，如图7所示，可以看出，其频谱包络粗糙且出现有规律的毛刺，与正常状态下的频谱（如图8所示）出入很大。由于卫星模拟器所使用的数据是在卫星试验过程中载荷仪器的探测数据，应具备很强的随机性，不应出现有规律的毛刺状频谱。在对设备硬件进行专业测试后，发现基带数据模拟器、HRPT射频信号源设备本身各项指标正常，故怀疑可能是数据本身的问题。

        第二步，检查卫星模拟器载荷仪器探测数据。在卫星模拟器的服务器电脑上，用UltraEdit32软件打开HRPT数据hrpt1024.TxTs,发现数据中有大段的数字0，非常有规律，不具备随机性，经判断这是卫星载荷测试数据解扰后得到的数据，采用这种数据使得调制器工作不稳定。

        第三步，对数据加扰，验证设备正常。构造一帧（1024位）加扰后的数据，将其循环发送给基带数据模拟器，再发送给HRPT射频信号源，观测其输出频谱，以验证设备是否确实正常。将解扰后的数据（如1.trans.0文件）与扰码表中对应位的数据进行异或操作，即可得到加扰后的数据。加扰过程举例说明如表1所示。将加扰后的文件通过基带数据加载软件循环发送给基带数据模拟器，再通过频谱仪观测HRPT射频信号源输出频谱，如图8所示，频谱包络平滑，没有毛刺，可以验证卫星模拟器设备正常。后又将HRPT射频信号源的输出连接到下变频器的输入端，再与地面站实际接收设备连接，实际证明系统运行稳定，工作正常，卫星模拟器故障得以排除。MPT、DPT链路的故障同理得到排除。

图7 卫星模拟器故障频谱

图8 卫星模拟器正常状态频谱

4 结论

        本文在对卫星模拟器的工作原理、关键技术做充分分析的基础上，对其在北京气象卫星地面站地面接收系统联调期间的故障排查过程做了总结，为卫星地面接收系统、运行控制系统、计算机与网络系统及数据预处理系统的联调和测试提供重要依据。

表1 加扰过程举例说明