CN108462523A - 通用型数字化usb应答机基带软件设计方法 - Google Patents

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Abstract

一种通用型数字化USB应答机基带软件设计方法，其中，在FPGA代码中增加功能配置模块，FPGA开始工作后，根据USB应答机基带的指标要求，通过所述功能配置模块来配置其它功能模块的相应参数，从而实现USB应答机基带上行中心频率、遥控副载波频率、遥控码速率、测距音转发调制度、遥测副载波频率、遥测调制度、以及下行中心频率的工作模式参数的设置。由此，根据USB应答机基带的指标要求，只需更改功能配置模块，就可以实现不同的工作模式，不需要重新开发专用的软件，而且，可以适应一定范围强度的中频幅度。这样既缩短了研制周期，又降低了调试难度，有效地实现了USB应答机的去型号化。

Description

通用型数字化USB应答机基带软件设计方法
技术领域
本发明涉及到一种应用于包括卫星测控通信、卫星导航、移动通信等领域的特别适用于高灵敏度下的深空测控应答机的通用型数字化USB应答机基带软件设计方法。
背景技术
近年来，USB应答机作为测控分系统的重要组成部分，它在卫星与测控地面站之间提供双向射频传输信道，配合测控地面站共同完成对卫星的跟踪、测量、遥控、遥测等任务，一般由射频通道和信号处理基带等几大单元组成，而信号处理基带是测控应答机的核心部分。
以往的USB应答机信号处理基带软件是根据每个型号的软件技术要求进行开发的，而每个型号要求的USB应答机基带工作模式都存在差异，工作模式参数主要包括上行中心频率、上行中频信号幅度、遥控副载波频率、遥控码速率、测距音转发调制度、遥测副载波频率、遥测调制度以及下行中心频率等，从而需要重新开发软件，研制周期较长，调试难度较大。
发明要解决的问题：
因此，为了满足后续USB应答机去型号化的需求，通用型数字化USB应答机基带软件设计成为一种迫切的需求。鉴于该情况，本发明的发明人致力于提出一种通用型数字化USB应答机基带软件设计方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现去型号化的通用型数字化USB应答机基带软件设计方法。
本发明提出一种通用型数字化USB应答机基带软件设计方法，其中，在FPGA代码中增加功能配置模块，FPGA开始工作后，根据USB应答机基带的指标要求，通过所述功能配置模块来配置其它功能模块的相应参数，从而实现USB应答机基带上行中心频率、遥控副载波频率、遥控码速率、测距音转发调制度、遥测副载波频率、遥测调制度、以及下行中心频率的工作模式参数的设置。
在上述通用型数字化USB应答机基带软件设计方法中，USB应答机遥控副载波有8KHz和32KHz两种模式，系统中有8KHz遥控副载波PM解调模块和32KHz遥控副载波PM解调模块，通过所述功能配置模块输出的遥控工作模式选择其中一个PM解调模块，另一个PM解调模块则一直处于复位状态。
在上述通用型数字化USB应答机基带软件设计方法中，为了适应一定范围的输入中频幅度，对输入中频信号进行强弱信号判断，据此选择不同的FLL环路增益进行调整。
发明效果：
根据以上说明，本发明提出一种通用型数字化USB应答机基带软件设计方法，其主要是在FPGA代码中增加功能配置模块，通过功能配置模块配置其它功能模块的相应参数，从而实现不同工作模式参数的设置。根据USB应答机基带的指标要求，只需更改功能配置模块，就可以实现不同的工作模式，不需要重新开发专用的软件，而且，可以适应一定范围强度的中频幅度。这样既缩短了研制周期，又降低了调试难度，有效地实现了USB应答机的去型号化。
附图说明
图1为本发明一实施方式的通用型数字化USB应答机基带软件设计方法的实现框图。
具体实施方式
下面，结合附图，对本发明一实施方式涉及的通用型数字化USB应答机基带软件设计方法进行详细地说明。在此需要说明的是，对于该实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
本实施方式的通用型数字化USB应答机基带软件设计方法，其在FPGA代码中增加功能配置模块，FPGA开始工作后，根据USB应答机基带的指标要求，通过所述功能配置模块来配置其它功能模块的相应参数，从而实现USB应答机基带上行中心频率、遥控副载波频率、遥控码速率、测距音转发调制度、遥测副载波频率、遥测调制度、以及下行中心频率的工作模式参数的设置。
这里，作为工作模式参数列举了上行中心频率、遥控副载波频率、遥控码速率、测距音转发调制度、遥测副载波频率、遥测调制度、以及下行中心频率，但是这并不构成对本发明的限制，在其他实施方式中也可以是其它工作模式参数。
可选的，本实施方式的软件设计方法中，USB应答机遥控副载波有8KHz和32KHz两种模式，相应地系统中有8KHz遥控副载波PM解调模块和32KHz遥控副载波PM解调模块，通过所述功能配置模块输出的遥控工作模式选择其中一个PM解调模块，另一个PM解调模块则一直处于复位状态。
因为PM解调过程中所需抗混叠滤波器带宽以及后续BPSK遥控副载波解调所需的采样频率不同，所以系统程序中有8KHz遥控副载波PM解调模块和32KHz遥控副载波PM解调模块两个模块，但是这并不构成对本发明的限制，在其他实施方式中，也可以根据具体需求相应地予以更改变形。
可选的，本实施方式的软件设计方法中，为了适应一定范围的输入中频幅度，对输入中频信号进行强弱信号判断，据此选择不同的FLL环路增益进行调整。
这里，对输入中频信号进行强弱信号判断，进而选择不同的FLL环路增益进行调整，可以提高环路的动态适应能力。
由此，不同型号USB应答机提出基带指标要求后，只需更改所述功能配置模块就可以完成工作模式参数的配置，满足USB应答机基带去型号化的要求。而且，更改所述功能配置模块，既可以实现不同的工作模式，还能够适应一定范围强度的中频幅度。
图1为本发明一实施方式的通用型数字化USB应答机基带软件设计方法的实现框图，即作为一实施例的由该通用型数字化USB应答机基带软件设计方法所实现的系统的示意图。
如图1所示，本实施方式的通用型数字化USB应答机基带软件设计方法所实现的系统中，包括：功能配置模块、遥控副载波频率选择、8KHz遥控副载波PM解调模块、中频采样输入、32KHz遥控副载波PM解调模块、BPSK副载波解调、测距音副载波、BPSK调制、PM调制、以及DA输出。
首先，所述功能配置模块进行遥控副载波频率选择，若是8KHz则8KHz遥控副载波PM解调模块开始工作，32KHz遥控副载波PM解调模块则一直处于复位状态；若是32KHz则32KHz遥控副载波PM解调模块开始工作，8KHz遥控副载波PM解调模块则一直处于复位状态。
PM解调模块采用FLL+PLL的结构，当载波处于快捕带外时环路不工作，当载波进入快捕带时能够很快的捕获跟踪，最终解调输出遥控副载波至BPSK副载波解调模块和输出测距音副载波值下行PM调制模块。所述功能配置模块可以配置此模块的频率控制字参数实现70±1MHz范围内不同的上行中频频率，并能适应一定范围幅度的中频输入。
BPSK副载波解调模块工作流程为：BPSK信号与本地正交的两路信号混频后得到IQ两路信号；经过低通滤波器后的IQ两路信号再经过两路分流，其中一路送入鉴相器，再到环路滤波器、NCO调整后得到本地载波信号；经过低通滤波器后的IQ两路信号中的另一路送入位同步模块；经过位同步模块后输出遥控PCM码流。所述功能配置模块可以配置此模块的码速率控制字参数实现例如1Kbps、2Kbps、4Kbps或者8Kbps遥控码速率的工作模式。
PM解调输出的测距音副载波，对调制度进行处理；对外部输入的作为遥测数据的遥测PCM码进行BPSK调制后，乘以相应的调制度，和测距音信号相加，整体作为PM下行调制的相位。所述功能配置模块可以配置此模块的相应参数实现不同的下行测距音调制度、遥测调制度、遥测副载波频率以及下行中心频率的工作模式，例如可以配置成遥测副载波频率为65536Hz或者384KHz，下行中心频率为15-20MHz。
DA输出下行中频载波。所述功能配置模块可以配置此模块实现DA的时钟是否反相输出，从而能够适应不同硬件电路。
以上仅是对本实施方式的通用型数字化USB应答机基带软件设计方法所实现的一个具体化的系统进行了说明，这并不构成对本发明的限制。而且，对于一些已经被本领域技术人员所熟知的内容，并未做详细说明。
上述由该软件设计方法实现的系统中，详细说明了在FPGA代码中增加功能配置模块，由该功能配置模块来配置其他模块的对应参数，从而不同工作模式的参数设置。即，当工作模式发生变化时，不需要重新开发专用的软件，这样既缩短了研制周期，又降低了调试难度，有效地实现了USB应答机的去型号化。
以上对本发明进行了详细说明。本领域的技术人员容易理解，以上描述仅为本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述特定实施方式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求所请求保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种通用型数字化USB应答机基带软件设计方法，其特征在于，
在FPGA代码中增加功能配置模块，FPGA开始工作后，根据USB应答机基带的指标要求，通过所述功能配置模块来配置其它功能模块的相应参数，从而实现USB应答机基带上行中心频率、遥控副载波频率、遥控码速率、测距音转发调制度、遥测副载波频率、遥测调制度、以及下行中心频率的工作模式参数的设置。
2.根据权利要求1所述的通用型数字化USB应答机基带软件设计方法，其特征在于，
USB应答机遥控副载波有8KHz和32KHz两种模式，
系统中有8KHz遥控副载波PM解调模块和32KHz遥控副载波PM解调模块，
通过所述功能配置模块输出的遥控工作模式选择其中一个PM解调模块，另一个PM解调模块则一直处于复位状态。
3.根据权利要求1或2所述的通用型数字化USB应答机基带软件设计方法，其特征在于，
为了适应一定范围的输入中频幅度，对输入中频信号进行强弱信号判断，据此选择不同的FLL环路增益进行调整。
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