CN112910544B - 一种在轨可配置星载l/s频段数据广播分发系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统,包括编码调制模块、加密模块和电源转换模块。编码调制模块包括编码子模块、数据接收子模块、存储器、数模转换子模块、第一低通滤波器、第二低通滤波器、正交调制器、射频频率综合器、检波放大单元和功率调整单元;编码子模块用于从接收子模块接收数字信号并依次进行组帧、编码、加扰处理;存储器提供工作模式控制字;数模转换子模块用于数模转换;然后依次经第一或第二低通滤波器、正交调制器、检波放大单元、功率调整单元实现模拟信号调制并发射。本发明可以覆盖当前主流的广播链路需求,实现不同频率、不同速率、不同编码方式与工作带宽的数据广播分发功能。
Description
技术领域
本发明属于卫星通信领域,尤其涉及一种在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统。
背景技术
卫星数据广播分发链路是一种单向星地通信链路,主要功能是将卫星载荷数据对固定站、车载、船载、机载地面站等终端进行广播分发,具有高实时性、高可靠的特点,广泛应用于军事、民用等卫星系统中。卫星广播分发链路一般选用L/S频段,传输速率在1~50Mbps,其工作频段可以保证大气吸收与雨衰的影响较小,相对较低的传输速率降低了接收EIRP的需求,使汽车、火车、船舶、飞机等载具实时接收卫星广播数据成为可能。
然而,由于卫星广播分发地面终端的种类繁多,接收天线口径各异,造成广播链路的EIRP也存在较大的差异,加上广播频段的申请与分配等因素,不同的卫星用户对广播链路往往会提出不同的工作频段、传输速率、工作带宽和信道编码要求,这就使得星载广播装置在功能上具有一定重复性,指标接口上又存在差异,无法实现通用化,浪费了宝贵的设计资源,给可靠性验证与提升带来了困难。同时,还要考虑星地链路空间环境的复杂性,不同的配置方式会带来信道使用效率高低、以及地面接收端匹配性优劣等差异。
发明内容
本发明的技术目的是提供一种在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统,以解决不同广播链路需求与星载广播装置通用化之间矛盾的技术问题。
为解决上述问题,本发明的技术方案为:
一种在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统,包括编码调制模块,编码调制模块用于实现星上数据的组帧、编码、加扰处理,其中,编码调制模块包括:编码子模块、数据接收子模块、存储器、数模转换子模块、第一低通滤波器、第二低通滤波器、正交调制器、射频频率综合器、检波放大单元和功率调整单元;
编码子模块分别与数据接收子模块、存储器和数模转换子模块信号连接;
数据接收子模块用于从外部前端获取数字信号,编码子模块用于接收数字信号并依次进行组帧、编码、加扰处理;
存储器用于为编码子模块提供工作模式控制字;
数模转换子模块用于接收编码子模块输出的数字信号并进行数模转换;
第一低通滤波器、第二低通滤波器用于分别接收数模转换子模块内对应的数模转换器输出的模拟信号并滤波处理;
正交调制器用于接收第一低通滤波器、第二低通滤波器输出的模拟信号并进行信号调制处理,射频频率综合器用于为正交调制器提供L/S频段射频直调的本振信号;
检波放大单元用于接收正交调制器输出的模拟信号并进行检波放大处理;
功率调整单元用于接收检波放大单元输出的模拟信号并进行功率调整,功率调整单元的输出端用于将调制好的模拟信号发射至外部。
进一步优选地,还包括加密模块,加密模块与编码子模块信号连接,用于对编码子模块内的数字信号进行加密。
具体地,编码子模块包括通道选择单元、AOS组帧单元、第一数据开关、第一数据选择器、第二数据开关、RS编码器、LDPC编码器、第二数据选择器、加扰单元、位宽变换单元、第三数据开关、DNRZ差分单元、第一卷积编码单元、第二卷积编码单元、第三数据选择器、星座映射单元、第一N倍插值单元、第二N倍插值单元、第一平方根升余弦滤波器、第二平方根升余弦滤波器、存储管理单元和时钟管理单元;
通道选择单元用于接收数据接收子模块输出的数字信号并选择信号通道;
AOS组帧单元用于接收通道选择单元输出的数字信号并组帧处理;
第一数据开关端用于接收AOS组帧单元输出的数字信号并控制数字信号输出方向,第一数据选择器用于接收第一数据开关输出的数字信号或第一数据开关经加密模块输出的数字信号;
第二数据开关用于接收第一数据选择器输出的数字信号并控制数字信号输出方向,RS编码器用于接收第二数据开关输出的数字信号并进行编码处理,LDPC编码器用于接收第二数据开关输出的数字信号并进行编码处理;
第二数据选择器用于接收RS编码器输出的数字信号或LDPC编码器输出的数字信号;
加扰单元用于接收第二数据选择器输出的数字信号并加扰处理;
位宽变换单元用于接收加扰单元输出的数字信号并将数字信号扩增为双路;
第三数据开关用于接收位宽变换单元的双路数字信号,DNRZ差分单元用于接收第三数据开关输出的双路数字信号并进行DNRZ差分编码,第一卷积编码单元用于接收DNRZ差分单元输出的一路数字信号并进行卷积编码,第二卷积编码单元用于接收DNRZ差分单元输出的另一路数字信号并进行卷积编码,第三数据选择器用于接收第三数据开关的双路数字信号或第一卷积编码单元、第二卷积编码单元输出的两条单路数字信号;
星座映射单元用于接收第三数据选择器输出的双路数字信号并映射到星座图上以形成信号分布;
第一N倍插值单元用于接收星座映射单元输出的一路数字信号并进行N倍插值处理,第二N倍插值单元用于接收星座映射单元输出的另一路数字信号进行N倍插值处理;
第一平方根升余弦滤波器用于接收第一N倍插值单元输出的数据信号并进行滤波处理,第二平方根升余弦滤波器用于接收第二N倍插值单元输出的数据信号并进行滤波处理;
第一平方根升余弦滤波器的输出端、第二平方根升余弦滤波器的输出端均与数模转换子模块的输入端信号连接;
存储管理单元与存储器信号连接,用于获取储存存储器内的工作模式控制字控制编码子模块。
进一步优选地,编码调制模块还包括时钟子模块,时钟子模块包括:基带频率综合器和时钟分配器,基带频率综合器用于产生时钟信号,时钟分配器用于接收时钟信号并分配给编码子模块和数模转换子模块。
进一步优选地,编码子模块还包括时钟管理单元,时钟管理单元用于接收时钟分配器输出的时钟信号并完成相应的分频操作。
进一步优选地,编码调制模块还包括遥测采集器,遥测采集器用于采集在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统内的模拟量并转化为数字量并输送至编码子模块。
进一步优选地,编码调制模块还包括RS422收发器,RS422收发器用于接收外部指令并向外部发送遥测信息;
编码子模块还包括遥测遥控单元,遥测遥控单元用于接收RS422收发器的外部指令进行解析,并分配给编码子模块内的各个单元执行指令;遥测遥控单元还用于收集加密模块、编码子模块和遥测采集器的遥测信息并打包为串行遥测数据,RS422收发器用于接收串行遥测数据并上传至外部。
具体地,数据接收子模块包括第一数据接收器、第二数据接收器;数模转换子模块包括第一数模转换器、第二数模转换器,第一数模转换器用于接收第一平方根升余弦滤波器输出的数字信号并进行数模转换,第二数模转换器用于接收第二平方根升余弦滤波器输出的数字信号并进行数模转换。
其中,工作模式控制字包括载波频率控制字、传输速率控制字、编码方式控制字、插值滤波系数控制字,分别用于调整数字信号的载波频率、传输速率、编码方式和插值滤波特性。
具体地,加密模块包括加密子模块和噪声源电路;加密子模块用于接收噪声源电路的白噪音;加密子模块用于接收第一数据开关输出的数字信号进行加密处理并将加密处理后的数字信号送回至编码子模块。
进一步优选地,还包括电源转换模块,电源转换模块用于为编码调制模块和加密模块提供电力。
本发明由于采用以上技术方案,使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果:
1)本发明设置编码调制模块,以实现1.7~2.2GHz范围内任意载波频率以1Hz步长调整、1M~50Mbps范围内任意传输速率以1bps步长调整、RS+Conv级联码或LDPC(7/8)编码切换以及成形滤波特性的调整,可以覆盖当前主流的广播链路需求,实现不同频率、不同速率、不同编码方式与工作带宽的数据广播分发功能;
2)本发明通过星载广播装置工作参数在轨可配置的方式,可以最大程度的利用广播信道,提升与地面不同接收终端的匹配性,使广播链路工作在最优状态,此外,除了装置本身的数据加密功能外,可调的工作频点也增加了广播通信的保密性;
3)本发明中编码子模块和加密子模块均为反熔丝FPGA设计,可有效降低单粒子翻转效应的影响,本发明整个装置尺寸为162mm×72mm×100mm,重量小于1.7kg,功耗不超过19W,支持在轨参数配置,具有极高的灵活性、通用性和保密性,适用于各类航天器对地广播通信链路。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。
图1为本发明的一种在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统结构框图;
图2为本发明的一种在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统原理示意图;
图3本发明的一种编码子模块信息处理流图;
图4本发明的一种工作器的工作示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。
参看图1,本实施例提供一种在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统,包括:编码调制模块、加密模块和电源转换模块;编码调制模块与加密模块信号连接,编码调制模块用于实现星上数据的组帧、编码、加扰处理,加密模块用于对编码调制模块内的数字信号进行加密,电源转换模块分别与编码调制模块和加密模块电连接,为上述两模块内的各个部件提供电力支持。
具体地,参看图1和图2,在本实施例中,编码调制模块可对其内部信号进行编码、转换、滤波、正交调制、放大、功率调整等一系列处理以实现发出的广播信号在1.7~2.2GHz范围内任意载波频率以1Hz步长调整、1M~50Mbps范围内任意传输速率以1bps步长调整、RS+Conv级联码或LDPC(7/8)编码切换以及成形滤波特性的调整。
参看图2,在本实施例中,加密模块包括加密子模块和噪声源电路;噪声源电路输出端与加密子模块输入端信号连接,用于为加密子模块生成并提供加密所需的白噪声信号;加密子模块与编码子模块信号连接,用于将编码子模块内的发送过来的数字信号进行加密,完成加密后将数字信号返还给编码子模块;另外,加密子模块接收解析并执行编码子模块转发来的遥控信号,将自身遥测信号打包发送给编码子模块。其中,加密子模块为加密FPGA。
参看图2,在本实施例中,电源转换模块将从外部输入的一次电源电压经EMI滤波器后送入DCDC电路转换为二次电源,包括+12V、+5V、+3.3V、+2.5V、+1.5V,二次电源通过内总线连接至其他模块,以提供电力。
参看图2,现根据信号走向对本实施例的编码调制模块进行详细说明:
编码调制模块具体包括:编码子模块、数据接收子模块、存储器、RS422收发器、数模转换子模块、第一低通滤波器、第二低通滤波器、正交调制器、射频频率综合器、检波放大单元、功率调整单元和时钟子模块。其中,编码子模块为编码FPGA。
首先数据接收子模块,包括第一数据接收器、第二数据接收器,为双路设置的LVDS接收器,其分别用于接收本实施例外部的星上实时处理器发送来的A、B两路实时数据信号,每路除了数据信号外还包括门控信号及伴随时钟,将其进行电平转换后送至编码子模块。其中,门控信号及伴随时钟由时钟子模块经编码子模块得到,时钟子模块包括信号连接的时钟分配器和基带频率综合器,基带频率综合器用于产生时钟信号,时钟分配器分别与编码子模块和数模转换子模块信号连接,用于为编码子模块和数模转换子模块分配时钟信号。
较优地,基带频率综合器采用直接频率综合的方式产生时钟,通过锁相环将温补晶振输出的100MHz信号倍频至1GHz送入DDS直接综合产生频率信号,再经过二次锁相倍频产生所需的时钟信号。其中,DDS输出的频率值可以通过频率控制字确定,因此,基带频率综合器可以产生1MHz~200MHz频率的正弦波信号,并可按照频率控制字进行步进1Hz的调整。由于基带频率综合器产生了编码子模块和数模转换子模块的主时钟,以传输速率(频率)控制字作为其配置信息,以实现传输速率的调整。
接着,编码子模块分别与数据接收子模块、数模转换子模块、时钟子模块信号连接;编码子模块收到接收子模块处理后的带时钟的数据信号进行A/B通道选择、AOS数据组帧,之后将数据发送至加密子模块进行加密,加密子模块完成加密处理后将数据返送回编码子模块,当然也可以不进行加密直接进入下一步,再由编码子模块进行纠错编码、加扰、星座映射、插值、成形滤波等处理,并将处理后的数据分为I、Q两组,分别发送给数模转换子模块,经数模转换后依次输入至第一低通滤波器或第二低通滤波器、正交调制器、射频频率综合器、检波放大单元和功率调整单元进行模拟信号调制,最后发射出地面接收端所需的广播信号。
其中,参看图2和图3,在本实施例中,数模转换子模块包括第一数模转换器、第二数模转换器,第一数模转换器、第二数模转换器均为数模转换器DAC芯片,第一数模转换器的输入端与编码子模块内的第一平方根升余弦滤波器的输出端信号连接,第二数模转换器的输入端与编码子模块内的第二平方根升余弦滤波器的输出端信号连接。
较优地,参看图2,RS422收发器包括RS422发送器和RS422接收器,均与编码子模块信号连接,RS422接收器用于接收星上总体电路的串行指令,经过电平转换后发送给编码子模块;RS422发送器用于对编码子模块中的串行格式遥测数据进行电平转换后,发送给总体电路。
具体地,参看图2和图4,存储器为MRAM存储器,由编码子模块控制读写,存储器用于为编码子模块提供工作模式控制字,地面上注的信息经测控系统接收,再由星务计算机通过RS422收发器向编码子模块发送数据,编码子模块接收上注的信息后,通过设于编码子模块内的存储管理单元向存储器写入数据,以实现从地面上注的信息写入存储器。上注的信息为工作模式控制字,具体地,工作模式控制字包括:载波频率控制字、传输速率控制字、插值滤波系数控制字、编码方式控制字,分别用于调整数字信号的载波频率、传输速率、编码方式和插值滤波特性。存储器在掉电时能够保持其内部信息的非易失性,且在本装置上电启动或复位后由编码子模块读取存储器中的信息以控制本装置的工作状态。
较佳地,参看图4,将4Mbits存储容量的存储器均分为第一区、第二区两部分,每区存储容量为2Mbit,有独立的存储地址。每次上注信息时采用乒乓式存储方式,如本次上电工作时的参数存储在第一区,上注的信息则存储于第二区,存储完成后存储管理单元将第二区的上电有效标志位置位,第一区上电有效标志位清零。当下一次上电时,存储管理单元首先根据上电有效标志位读取第二区的上注信息,则第一区处于待机状态,可以接受数据上注。
参看图2,第一低通滤波器的输入端与第一数模转换器的输出端信号连接,第二低通滤波器的输入端与第二数模转换器的输出端信号连接,第一低通滤波器和第二低通滤波器分别用于对输出的I、Q路模拟信号进行镜像频率抑制。
正交调制器的输入端分别与第一低通滤波器的输出端、第二低通滤波器的输出端和射频频率综合器输出端信号连接,射频频率综合器用于提供L/S频段射频直调的本振信号,即提供射频时钟,以实现I、Q信号的QPSK射频直接调制。上述射频频率综合器用于产生L/S频段射频直调的本振信号。
较佳的,射频频率综合器同样采用了频率直接综合的方式,通过锁相环将温补晶振输出的100MHz信号倍频至1GHz送入DDS直接综合产生频率信号,再经过N次锁相倍频产生所需的本振信号。通过DDS射频频率综合器可以实现1.7~2.2GHz范围内任意载波频率以1Hz步长调整,由于射频频率综合器决定了调制载波频率,以载波频率控制字作为其配置信息,可实现载波频率的调整。
模拟信号经正交调制器后输入至检波放大单元,检波放大单元用于实现模拟信号放大;模拟信号经检波放大单元后进入功率调整单元,实现功率调整,功率调整单元的输出端用于将调制好的广播信号发射至外部。
较优地,编码调制模块还包括遥测采集器,遥测采集器与编码子模块信号连接,用于采集本实施例中的模拟量遥测转化为数字量输送至编码子模块,通过编码子模块打包成串行遥测数据经RS422发送器上传。
参看图2和图3,现对编码子模块内部进行详细说明,其包括通道选择单元、AOS组帧单元、第一数据开关、第一数据选择器、第二数据开关、RS编码器、LDPC编码器、第二数据选择器、加扰单元、位宽变换单元、第三数据开关、DNRZ差分单元、第一卷积编码单元、第二卷积编码单元、第三数据选择器、星座映射单元、第一N倍插值单元、第二N倍插值单元、第一平方根升余弦滤波器、第二平方根升余弦滤波器、存储器管理单、时钟管理单元、遥测遥控单元。
首先,数字信号经接收数据子模块进入通道选择单元,通过对2路数字信号的根据时钟信号进行周期性循环计数,检测时钟信号的有效性作为数据选择的依据。通道选择的逻辑如下:当判断A时钟有效、B时钟无效时,选择A路数据输出;当判断A时钟无效、B时钟有效时,选择B路数据输出。当判断A、B时钟均无效时,默认选择A路数据输出;当判断A、B时钟均有效时,保持当前选中状态不变。
然后数字信号进入AOS组帧单元,AOS组帧单元用于接收来自通道选择单元的数据进行缓存,并按照CCSDS标准进行组帧处理。
接着,数字信号进入第一数据开关,第一数据开关可控制数字信号是否进行加密,若加密则将数字信号输入至加密子模块后进入至第一数据选择器,否则直接输入至第一数据选择器。
其次,数字信号进入第二数据开关,第二数据开关可控制数字信号进入RS编码器还是LDPC编码器,上述RS编码器和LDPC编码器,均用于实现数据的前向信道编码,其中,RS编码器可实现RS(225,223)编码,交织深度为4;LDPC编码器可实现LDPC(8176,7154)编码。由于RS(223,255)编码4路交织后的校验区长度与LDPC(7/8)编码校验区长度一致,均为1024bits,因此可以实现相同帧格式下两种编码方式的切换。
数字信号经RS编码器或LDPC编码器均进入第二数据选择器,然后数字信号依次经过加扰单元和位宽变换单元进入第三数据开关。其中,加扰单元根据CCSDS标准进行加扰处理,位宽变换单元用于将一路数字信号并变换为两路,第三数据开关用于选择将数字信号输入DNRZ差分单元或直接输入第三数据选择器。
其中,若两路模拟信号进入DNRZ差分单元后分别进入第一卷积编码单元、第二卷积编码单元,最后进入第三数据选择器,DNRZ差分单元用于进行DNRZ差分编码,第一卷积编码单元、第二卷积编码单元用于对经过的信号进行Conv(4,3,7)编码。
接着,两路数字信号进入星座映射单元,用于将输入的数据信号映射为星座图上以形成信号分布。
然后两路数字信号分别进入经第一N倍插值单元进入第一平方根升余弦滤波器、第二N倍插值单元进入第二平方根升余弦滤波器,用于对星座映射后的数字信号进行N倍插值和平方根升余弦滤波,对频谱进行限带,并提高信号抗码间干扰能力。具体地,插值系数N=N1*N2*N3,其中N1=2、4、8、16、32、64、128、256,N2=3,N3=5,N1、N2、N3均为独立单元,可根据配置组合成多种插值结构,第一或第二平方根升余弦滤波器阶数固定为96,系数位宽为14bits,插值系数与滤波参数可在轨进行配置。成功滤波后的双路数字信号数据送入数模转换子模块。
此外,在编码子模块内还包括以下单元:存储管理单元、时钟管理单元、遥测遥控单元。
存储管理单元与存储器信号连接,用于控制存储器读写操作,从而实现不同工作参数的存储与读取。可存储的工作控制字包括载波频率控制字F、传输速率控制字B、编码方式控制字C、插值滤波器系数S等,均可在轨进行上注。编码子模块接收上注信息后,通过存储管理单元向存储器写入数据。装置上电后,从存储器中读取载波频率控制字F,配置给射频频率综合器;从存储器中读取传输速率控制字,配置给基带频率综合器;从存储器中读取编码方式控制字C,配置各个数据开关和各个数据选择器实现不同的编码方式;从存储器中读取插值滤波器系数S,配置第一N倍插值单元、第二N倍插值单元、第一平方根升余弦滤波器和第二平方根升余弦滤波器的参数。
时钟管理单元用于接收时钟信号,对时钟信号进行分频,产生不同频率的编码时钟和数据处理时钟,供编码子模块使用。
遥测遥控单元,遥测遥控单元与RS422收发器信号连接,用于接收星上指令进行解析,并发送给编码子模块各个单元执行,将加密子模块和遥测采集器得到数据集中打包为串口格式,发送给星上总体电路。
遥测遥控单元还用于收集加密模块、编码子模块和遥测采集器的遥测信息并打包为串行遥测数据,发送至本实施例外部的主电路中。
最后,本实施例在物理结构上分为三层,三层分别为电源转换模块、加密模块和编码调制模块,装置本体尺寸为162mm×72mm×100mm,重量小于1.7kg,功耗不超过19W。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化,倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则仍落入在本发明的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统,其特征在于,包括编码调制模块,所述编码调制模块用于实现星上数据的组帧、编码、加扰处理,其中,所述编码调制模块包括:编码子模块、数据接收子模块、存储器、数模转换子模块、第一低通滤波器、第二低通滤波器、正交调制器、射频频率综合器、检波放大单元和功率调整单元;
所述编码子模块分别与所述数据接收子模块、所述存储器和所述数模转换子模块信号连接;
所述数据接收子模块用于从外部前端获取数字信号,所述编码子模块用于接收数字信号并依次进行组帧、编码、加扰处理;
所述存储器用于为所述编码子模块提供工作模式控制字;
所述数模转换子模块用于接收所述编码子模块输出的数字信号并进行数模转换;
所述第一低通滤波器、所述第二低通滤波器用于分别接收所述数模转换子模块内对应的数模转换器输出的模拟信号并滤波处理;
所述正交调制器用于接收所述第一低通滤波器、所述第二低通滤波器输出的模拟信号并进行信号调制处理,所述射频频率综合器用于为所述正交调制器提供L/S频段射频直调的本振信号;
所述检波放大单元用于接收所述正交调制器输出的模拟信号并进行检波放大处理;
所述功率调整单元用于接收所述检波放大单元输出的模拟信号并进行功率调整,所述功率调整单元的输出端用于将调制好的模拟信号发射至外部;
所述编码调制模块还包括时钟子模块,所述时钟子模块包括:基带频率综合器和时钟分配器,所述基带频率综合器用于产生时钟信号,为所述编码子模块和所述数模转换子模块的主时钟,以传输速率控制字作为其配置信息,以实现传输速率的调整;所述时钟分配器用于接收时钟信号并分配给所述编码子模块和所述数模转换子模块;
其中,所述存储器存储容量为4Mbits,均分为第一区、第二区两部分,每区存储容量为2Mbit,所述第一区和所述第二区有独立的存储地址,采用乒乓式存储方式进行上注信息,所述上注信息为所述工作模式控制字;
其中,所述工作模式控制字包括载波频率控制字、传输速率控制字、编码方式控制字、插值滤波系数控制字,分别用于调整数字信号的载波频率、传输速率、编码方式和插值滤波特性。
2.根据权利要求1所述的在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统,其特征在于,还包括加密模块,所述加密模块与所述编码子模块信号连接,用于对所述编码子模块内的数字信号进行加密。
3.根据权利要求2所述的在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统,其特征在于,所述编码子模块包括通道选择单元、AOS组帧单元、第一数据开关、第一数据选择器、第二数据开关、RS编码器、LDPC编码器、第二数据选择器、加扰单元、位宽变换单元、第三数据开关、DNRZ差分单元、第一卷积编码单元、第二卷积编码单元、第三数据选择器、星座映射单元、第一N倍插值单元、第二N倍插值单元、第一平方根升余弦滤波器、第二平方根升余弦滤波器、存储管理单元和时钟管理单元;
所述通道选择单元用于接收所述数据接收子模块输出的数字信号并选择信号通道;
所述AOS组帧单元用于接收所述通道选择单元输出的数字信号并组帧处理;
所述第一数据开关端用于接收所述AOS组帧单元输出的数字信号并控制数字信号输出方向,所述第一数据选择器用于接收所述第一数据开关输出的数字信号或所述第一数据开关经所述加密模块输出的数字信号;
所述第二数据开关用于接收所述第一数据选择器输出的数字信号并控制数字信号输出方向,所述RS编码器用于接收所述第二数据开关输出的数字信号并进行编码处理,所述LDPC编码器用于接收所述第二数据开关输出的数字信号并进行编码处理;
所述第二数据选择器用于接收所述RS编码器输出的数字信号或所述LDPC编码器输出的数字信号;
所述加扰单元用于接收所述第二数据选择器输出的数字信号并加扰处理;
所述位宽变换单元用于接收所述加扰单元输出的数字信号并将数字信号扩增为双路;
所述第三数据开关用于接收所述位宽变换单元的双路数字信号,所述DNRZ差分单元用于接收所述第三数据开关输出的双路数字信号并进行DNRZ差分编码,所述第一卷积编码单元用于接收所述DNRZ差分单元输出的一路数字信号并进行卷积编码,所述第二卷积编码单元用于接收所述DNRZ差分单元输出的另一路数字信号并进行卷积编码,所述第三数据选择器用于接收所述第三数据开关的双路数字信号或所述第一卷积编码单元、所述第二卷积编码单元输出的两条单路数字信号;
所述星座映射单元用于接收所述第三数据选择器输出的双路数字信号并映射到星座图上以形成信号分布;
所述第一N倍插值单元用于接收所述星座映射单元输出的一路数字信号并进行N倍插值处理,所述第二N倍插值单元用于接收所述星座映射单元输出的另一路数字信号进行N倍插值处理;
所述第一平方根升余弦滤波器用于接收所述第一N倍插值单元输出的数据信号并进行滤波处理,所述第二平方根升余弦滤波器用于接收所述第二N倍插值单元输出的数据信号并进行滤波处理;
所述第一平方根升余弦滤波器的输出端、所述第二平方根升余弦滤波器的输出端均与所述数模转换子模块的输入端信号连接;
所述存储管理单元与所述存储器信号连接,用于获取储存所述存储器内的所述工作模式控制字控制所述编码子模块。
4.根据权利要求1所述的在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统,其特征在于,所述编码子模块还包括时钟管理单元,所述时钟管理单元用于接收所述时钟分配器输出的时钟信号并完成相应的分频操作。
5.根据权利要求3所述的在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统,其特征在于,所述编码调制模块还包括遥测采集器,所述遥测采集器用于采集所述在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统内的模拟量并转化为数字量并输送至所述编码子模块。
6.根据权利要求5所述的在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统,其特征在于,所述编码调制模块还包括RS422收发器,所述RS422收发器用于接收外部指令并向外部发送遥测信息;
所述编码子模块还包括遥测遥控单元,所述遥测遥控单元用于接收所述RS422收发器的外部指令进行解析,并分配给所述编码子模块内的各个单元执行指令;所述遥测遥控单元还用于收集所述加密模块、所述编码子模块和所述遥测采集器的遥测信息并打包为串行遥测数据,所述RS422收发器用于接收所述串行遥测数据并上传至外部。
7.根据权利要求3所述的在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统,其特征在于,所述数据接收子模块包括第一数据接收器、第二数据接收器;所述数模转换子模块包括第一数模转换器、第二数模转换器,所述第一数模转换器用于接收所述第一平方根升余弦滤波器输出的数字信号并进行数模转换,所述第二数模转换器用于接收所述第二平方根升余弦滤波器输出的数字信号并进行数模转换。
8.根据权利要求3所述的在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统,其特征在于,所述加密模块包括加密子模块和噪声源电路;所述加密子模块用于接收所述噪声源电路的白噪音;所述加密子模块用于接收所述第一数据开关输出的数字信号进行加密处理并将加密处理后的数字信号送回至所述编码子模块。
9.根据权利要求8所述的在轨可配置星载L/S频段数据广播分发系统,其特征在于,还包括电源转换模块,所述电源转换模块用于为所述编码调制模块和所述加密模块供电。
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