CN113242079B - 一种基于天通卫星宽带数据通信的终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于天通卫星宽带数据通信的终端,包括:应用处理模块、天通模块、语音处理单元、定位导航模块以及显示模块,天通模块连接有用于连接卫星天线的射频前端模块,射频前端模块用于将卫星天线接收或发送的射频信号传输至天通模块,天通模块分别与应用处理模块和语音处理单元连接,天通模块包括基带处理单元、射频处理单元以及电源管理和接口单元,基带处理单元与射频处理单元连接,基带处理单元用于射频信号处理以及运行天通标准协议和物理层软件,实现天通网络的接入,射频处理单元用于收发射频信号。本发明整体采用一体化设计,具有功耗低、集成度高、性能强、成本低、小型化、便于携带等优点。
Description
技术领域
本发明涉及涉及射频信号处理技术领域,尤其涉及一种基于天通卫星宽带数据通信的终端。
背景技术
我国幅员辽阔,在海洋及人口稀少的偏远地区等地方存在地面移动通信网络无法覆盖的情况。天通一号卫星移动通信系统是中国自主研制建设的卫星移动通信系统,由空间段、地面段和用户终端组成属于GEO卫星,位于赤道上空3万公里处并与地球相对静止,通过点波束的方式对地面进行覆盖,能够在野外、海洋等地面移动通信系统无法覆盖的区域提供通信能力,主要为用户提供话音、短信和分组数据业务。因此在渔业、地质勘探、边防、林业等行业部门中,天通终端可为用户提供可靠的通信保障。但是对于许多地面布网无法覆盖的地方或2G/3G/4G通信设备无法网络通信地方,就无法进行互联网通信,所以地面网和2G/3G/4G的网络通信使用局限性很大,覆盖面不广。
发明内容
本发明为了解决以上问题,提供了一种功耗低、集成度高、性能强、成本低、小型化、便于携带的天通卫星通信的终端。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种基于天通卫星宽带数据通信的终端,包括:应用处理模块以及均与所述应用处理模块连接的天通模块、语音处理单元、用于连接导航天线的定位导航模块以及显示模块,所述天通模块连接有用于连接卫星天线的射频前端模块,所述射频前端模块用于将卫星天线接收或发送的射频信号传输至所述天通模块,所述天通模块分别与所述应用处理模块和所述语音处理单元连接,所述天通模块包括基带处理单元、射频处理单元以及电源管理和接口单元,所述基带处理单元与所述射频处理单元连接,所述基带处理单元用于射频信号处理以及运行天通标准协议和物理层软件,实现天通网络的接入,所述射频处理单元用于收发射频信号。
可选的,所述应用处理模块包括应用处理芯片芯片以及与所述应用处理芯片芯片连接的USB模组、二线话模组、以太网模组、WiFi/BT模组以及电源管理模组。
可选的,所述基带处理单元包括基带处理芯片,所述基带处理芯片集成有ARM926EJ-S处理器、ZSP540处理器、SIM卡槽、USB接口、TF卡接口和NFC接口,支持TT1、GSM双模,支持USB2.0HS,所述基带处理单元支持外接Mobile SDRAM和静态存储器,支持外接NandFlash。
可选的,所述电源管理和接口单元包括集成有CODEC单元的PMU芯片、射频接口以及应用接口,所述PMU芯片通过压控振荡器与所述射频处理单元连接,所述射频接口包括S波段天线连接器所述应用接口包括50脚、0.4mm间距的板对板连接器,所述板对板连接器包括电源输入接口、音频信号接口、通讯接口以及控制信号接口。
可选的,所述电源输入接口包括VBAT信号接口以及GND信号接口,其中,VBAT信号的输入电压范围为3.6V~4.2V;所述音频信号接口包括PCM对外接口,方便天通模块与所述应用处理模块之间的音频通信;所述通讯接口包括UART接口、USB接口、USIM卡接口以及TF接口,其中,UART接口用于与所述应用处理模块通讯,所述USB接口为调试接口或下载接口,所述USIM卡接口用于安装USIM卡,所述TF接口包括SD存储器接口、SDIO接口以及MMC卡;所述控制信号接口包括用于睡眠和唤醒的GPIO接口。
可选的,所述定位导航模块包括导航天线连接器,导航天线连接器通过所述应用处理模块与所述射频处理单元连接,用于将导航信号发送至所述基带处理单元,所述导航信号包括北斗卫星导航系统B1频段信号或GPS L1频段信号。
可选的,所述射频处理单元包括受控于所述基带处理单元的射频收发芯片,所述射频收发芯片与所述射频前端模块连接,所述射频前端模块包括发射通路和接收通路,所述发射通路集成有功放单元,所述功放单元通过双工器与所述S波段天线连接器连接,所述接收通路集成有低噪放单元,所述低噪放单元通过双工器与所述S波段天线连接器连接。
可选的,所述射频收发芯片包括卫星通信接收通道、卫星通信发射通道以及卫星导航双通道,天线上接收到的射频信号经所述卫星通信接收通道进入所述基带处理单元,基带输出的数字信号经所述卫星通信发射通道通输送至天线,北斗卫星导航系统B1频段信号和GPS L1频段信号经所述卫星导航双通道进入所述基带处理单元;
所述卫星通信接收通道集成有低噪声放大器、第一混频器、抗混叠滤波器以及ADC,天线上接收到的射频信号经低噪声放大器放大后进入第一混频器,在第一混频器内与本振信号相乘生成I/Q两路中频信号,I/Q两路中频信号分别经过抗混叠滤波器后经ADC转换为数字信号,数字信号经抽取滤波器生产低中频信号,低中频信号经过自动增益控制和直流偏置修正进行自动校正后输入所述基带处理单元;
所述卫星通信发射通道集成有直接数字式频率合成器、DAC、低通滤波器、第二混频器、可编程放大器以及巴伦线圈,基带输出的I/Q数字信号经直接数字式频率合成器上变频后经DAC转换为I/Q模拟信号,I/Q模拟信号经低通滤波器输入第二混频器,在第二混频器内与本振信号相乘经可编程放大器进入巴伦线圈实现单端的射频输出。
可选的,所述射频收发芯片还包括多个低噪声LDO以及温度检测模块,所述低噪声LDO用于提供稳定的电源电压,其输入电压范围为1.6V-3.3V,所述温度检测模块用于检测所述射频收发芯片的温度。
可选的,所述射频收发芯片与所述基带处理单元采用串行数字I/Q数据接口和3线/4线SPI串行控制接口连接,所述射频收发芯片还包括一个10-bit的辅助DAC和一个14-bit的辅助DAC,所述10-bit的辅助DAC输出0.2V-1.5V的单端模拟信号,用于发射PA输出功率等的控制,所述14-bit的辅助DAC输出0.2V-1.5V的单端模拟信号,用于晶振的AFC控制。
本发明与现有技术相比,所取得的技术进步在于:
本发明包括是基于天通卫星制造的数据终端,支持卫星通信语音/短信/IP数据/视频回传以及地面TD-LTE数据通信等功能,同时集成WiFi和以太网接口,可支持二线话或者蓝牙拨号器方式进行拨号,终端内置有GPS/北斗导航定位模块,便于实现位置跟踪服务,对于工作环境恶劣、地面网无法覆盖的区域,能够进行正常通信,而且覆盖面广,保证了勘探、考察、远程指导等工作的正常通信,可实现384kbs的数据业务。射频处理单元只要少量的外围元器件,就可以组成一套完整的“从天线到基带”的S频段卫星移动通信和北斗/GPS导航方案,电源管理和接口单元将天通模块嵌入终端以及完成终端与天通卫星之间的通讯,并对基带处理单元和射频处理单元提供电源,具有外围元器件少、功耗低、集成度高、性能强、成本低、小型化等优点。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
在附图中:
图1为本发明的整体架构图。
图2为本发明语音业务的流程图。
图3为本发明数据业务的流程图。
图4为本发明短信业务的流程图。
图5为本发明基带处理芯片内部框图。
图6本发明基带芯片的工作状态图。
图7为为本发明射频芯片的系统框图。
图8为本发明应用处理芯片唤醒天通模块时序图。
图9为本发明天通模块唤醒应用处理芯片时序图。
具体实施方式
下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本发明的实施例进行描述。
如图1所示,本发明公开了一种基于天通卫星宽带数据通信的终端,包括:应用处理模块以及均与应用处理模块连接的天通模块、语音处理单元、用于连接导航天线的定位导航模块以及显示模块,天通模块连接有用于连接卫星天线的射频前端模块,射频前端模块用于将卫星天线接收或发送的射频信号传输至天通模块,天通模块分别与应用处理模块和语音处理单元连接,天通模块包括基带处理单元、射频处理单元以及电源管理和接口单元,其中,基带处理单元与射频处理单元连接,在本实施例中,基带处理单元用于射频信号处理以及运行天通标准协议和物理层软件,实现天通网络的接入,射频处理单元用于收发射频信号,应用处理模块包括应用处理芯片芯片以及与应用处理芯片芯片连接的USB模组、二线话模组、以太网模组、WiFi/BT模组以及电源管理模组,在本实施例中应用处理芯片芯片为LC1860,显示模块包括显示屏,其用于显示多媒体信息。其中,图2至图4示出了本发明的语音业务、数据业务以及短信业务的流程图。其中,天通模块的基本功能特性如下表所示:
具体的,基带处理单元包括基带处理芯片,基带处理芯片功能框图如图5所示,基带处理芯片采用高性能低功耗的CMOS技术,40nm LP(Low-Power)制造工艺,364脚BGA封装,面积为12mm×12mm,其采用双核架构,包含1个ARM926EJ-S处理器和1个ZSP540处理器,支持TT1、GSM双模,支持USB2.0 HS,支持2个SIM卡、2个TF卡接口,可外接Mobile SDRAM和静态存储器,拥有一个NFC接口,可外接NandFlash。基带处理芯片工作状态可分为开机、启动、工作、关机四个阶段,具体如图6所示,基带处理芯片一上电就进入开机阶段。在开机阶段中,基带处理芯片需要依次经历外部32K时钟起振、外部26M时钟起振、PLL起振3个过程,这三个阶段都是由CPR控制的,在开机阶段结束后,基带处理芯片各个模块的时钟稳定,进入启动阶段。
在外部32KHz晶振起振过程中,基带处理芯片上电复位信号prst_n(输入信号)需要保持低电平,以确保基带处理芯片在外部32KHz晶振稳定之前始终处于全局复位状态。外部32KHz晶振稳定后,prst_n变为高电平,使基带处理芯片退出全局复位状态。在prst_n为高3个32KHz时钟周期后,osc_en_18v和osc_en输出高电平,进入外部26MHz时钟起振过程。
在外部26MHz时钟起振过程中,外部晶振使能信号osc_en_18v和osc_en输出为高电平,控制外部的26MHz晶振开始工作。外部26MHz时钟起振的时间在开机阶段为5ms(由CPR内部计数器所规定),所以用户必须保证外部26MHz时钟在5ms内稳定,5ms后,基带处理芯片进入内部PLL起振过程。PLL起振的时间在开机阶段为1.125ms,整个开机阶段持续时间大致为(32K晶振稳定时间+3个32K时钟周期+6.125ms)。
在启动阶段完成对整个基带处理芯片的初始化。启动阶段分为ARM启动、程序装载和配置、ZSP启动3个过程,具体的如下:
ARM启动阶段
基带处理芯片在上电开机后进入ARM启动过程。即由CPR控制结束了ARM复位并且提供了ARM时钟,ARM处于工作状态,开始执行程序,此时其他处理器(ZSP)处于复位状态。
根据boot_ctl[0](管脚名称为BOOTCTL0)和boot_ctl[1](管脚名称为BOOTCTL1)信号的状态决定ARM启动的方式:NOR FLASH启动、EMMC启动、NAND FLASH启动、程序下载模式:
在NOR FLASH启动模式中,ARM从0x0地址启动,即ARM从MEMCTL0所外接的设备启动;
EMMC启动模式,ARM从内部ROM开始执行程序,从EMMC中取出初始Boot程序,搬移到SHRAM中的指定地址(从0x32100000地址开始),搬移完成后跳到0x32100000开始执行程序;
在NAND FLASH启动模式中,ARM从内部ROM开始执行程序,从NAND FLASH中取出初始Boot程序,搬移到SHRAM中的指定地址(从0x32100000地址开始),搬移完成后跳到0x32100000开始执行程序。
在程序下载模式中,ARM从内部ROM开始执行程序,通过UART0(或者USB)接收下载程序,搬移到SHRAM的指定地址中(从0x32100000地址开始),搬移完成后跳到0x32100000开始执行程序。
程序装载和配置阶段
ARM启动后,应用程序配置CPR内部的寄存器,配置系统总线、ARM核时钟频率,打开ZSP的核时钟。将ZSP处理器的执行程序包装载到目标地址。完成后进入到ZSP启动过程。
ZSP启动阶段
在相关程序装载完成后,ARM控制,先将ZSP的核时钟关闭;再将CPR内的CPR_RST寄存器中的ZSP_CORE_SF_RST清0;之后打开ZSP的核时钟,启动ZSP。
基带处理芯片在运行状态中,ARM处理器在收到相应的触发条件(如长按关机键)后,控制芯片进入关机阶段。在关机阶段中,应用程序需要执行一些保存操作,将相关内存的信息保存到NOR FLASH或者NAND FLASH中,然后通过控制PWEN管脚(或者通过I2C模块)使PMU芯片关闭芯片的供电。
射频处理单元用于对来自天线的射频信号和来自基带处理单元的数字信号进行处理,射频处理单元包括受控于基带处理单元的射频收发芯片,射频收发芯片与射频前端模块连接,射频前端模块包括发射通路和接收通路,发射通路集成有功放单元,功放单元通过双工器与S波段天线连接器连接,接收通路集成有低噪放单元,低噪放单元通过双工器与S波段天线连接器连接。
射频收发芯片使用MSR01B1,其包括卫星通信接收通道、卫星通信发射通道以及卫星导航双通道,天线上接收到的射频信号经卫星通信接收通道进入基带处理单元,基带输出的数字信号经卫星通信发射通道通输送至天线,定位导航模块的北斗卫星导航系统B1频段信号和GPS L1频段信号经应用处理模块后又经卫星导航双通道进入基带处理单元。
具体的,如图7所示,卫星通信接收通道采用零中频和数字低中频相结合的架构,保证各工作模式的不同信道带宽下的性能最优化。卫星通信接收通道集成有低噪声放大器、第一混频器、抗混叠滤波器以及ADC,天线上接收到的射频信号经低噪声放大器放大后进入第一混频器,在第一混频器内与本振信号相乘生成I/Q两路中频信号,I/Q两路中频信号分别经过抗混叠滤波器后经ADC转换为数字信号,数字信号经抽取滤波器生产低中频信号,低中频信号经过自动增益控制和直流偏置修正进行自动校正后输入基带处理单元;
卫星通信发射通道采用直接上变频结构,实现从数字基带信号到射频信号高性能转换,具有出色的输出功率和线性度,卫星通信发射通道集成有直接数字式频率合成器、DAC、低通滤波器、第二混频器、可编程放大器以及巴伦线圈,基带输出的I/Q数字信号经直接数字式频率合成器上变频后经DAC转换为I/Q模拟信号,I/Q模拟信号经低通滤波器输入第二混频器,在第二混频器内与本振信号相乘经可编程放大器进入巴伦线圈实现单端的射频输出。射频收发芯片还集成有4个独立的高性能小数分频锁相环,分别为卫星通信的接收、卫星通信的发射和卫星导航双通道提供高性能本振信号,可灵活支持TDD/FDD工作模式,以及低噪声基带锁相环,该基带锁相环产生所有基带相关的时钟信号,包括ADC和DAC的采样时钟、DATA_CLK和其他所有数据接口的时钟信号,用户可以通过寄存器控制该频率综合器的时钟(30.72MHz-79.6432MHz)以满足不同的数据率和采样率的要求。
还包括多个低噪声LDO以及温度检测模块,低噪声LDO用于提供稳定的电源电压,其输入电压范围为1.6V-3.3V,温度检测模块无需外接热敏电阻等温度传感器便可以检测芯片内部的温度,并将芯片的温度值转化成数字信号,通过SPI可以读出与温度相对应的数字值,可用于功率控制等功能。
射频收发芯片与基带处理单元采用串行数字I/Q数据接口和3线/4线SPI串行控制接口连接,射频收发芯片还包括一个10-bit的辅助DAC和一个14-bit的辅助DAC,10-bit的辅助DAC通过SPI接口为该DAC输入不同的数字信号,DAC输出0.2V-1.5V的单端模拟信号,可用于发射PA输出功率等的控制功能,14-bit的辅助DAC通过SPI接口为该DAC输入不同的数字信号,DAC输出0.2V-2.6V的单端模拟信号,可用于晶振的AFC控制等功能。
电源管理和接口单元用于将天通模块嵌入终端以及完成终端与天通卫星之间的通讯,并对基带处理单元和射频处理单元提供电源,具体的,电源管理和接口单元包括集成有CODEC单元的PMU芯片、射频接口以及应用接口,PMU芯片通过压控振荡器与射频处理单元连接,射频接口包括S波段天线连接器,应用接口包括50脚、0.4mm间距的板对板连接器,板对板连接器包括电源输入接口、音频信号接口、通讯接口以及控制信号接口,其中,电源输入接口包括VBAT信号接口以及GND信号接口,电源管理和接口单元配备了8个管脚连接VBAT信号,13个管脚连接GND信号,以本天通模块可以在较大发射功率下持续稳定工作,增加电源管脚能有效的保证本天通模块运行的稳定性,其中,VBAT信号的输入电压范围为3.6V~4.2V,采用电池供电时,推荐电池输出能力≥4A。
音频信号接口包括PCM对外接口,方便天通模块与应用处理模块之间的音频通信,该接口的接口规范如下表所示:
PCM接口规范
PCM接口信号定义
信号名称 | 属性 | 描述 | 参数 |
DBB_PCM_CLK | 输出 | PCM时钟信号 | |
DBB_PCM_SYNC | 输入 | PCM帧同步信号 | |
DBB_PCM_DI | 输出 | PCM数据输入信号 | |
DBB_PCM_DO | 输出 | PCM数据输出信号 |
通讯接口包括UART接口、USB接口、USIM卡接口以及TF接口,其中,UART接口用于与应用处理模块通讯,其基于16550标准要求设计,速率缺省为4000000bps,可以采用相关AT指令动态配置从4800bps到4000kbps,UART信号定义如下表所示:
USB接口为调试接口或下载接口,该接口遵循USB 2.0协议规范设计,既可以工作在SLAVE模式,也可以工作在DMA模式,支持USB 2.0高速(HS,480-Mbps),全速(FS,12-Mbps)和低速(LS,1.5-Mbps)三种工作模式。
USB接口信号定义
信号名称 | 属性 | 描述 | 参数 |
USB_VBUS | 电源 | USB电源输入 | 5.0V |
DBB_USB_DP | I/O | USB差分信号线(USBD+) | |
DBB_USB_DM | I/O | USB差分信号线(USBD-) |
其中USB_VBUS电源应在使用USB通信口之前加电,并建议在电源稳定1ms后再对USB口进行配置和使用。
USIM卡接口用于安装USIM卡,该接口符合ISO/IEC 7816标准要求,连接信号如下表所示:
USIM接口信号定义
信号名称 | 属性 | 描述 | 参数 |
VSIM | 电源输出 | USIM电源 | 1.8V/3V |
SIM_IO | I/O | USIM数据信号 | |
SIM_CLK | 输出 | USIM时钟信号 | |
SIM_RST | 输出 | USIM复位信号 |
TF接口包括SD存储器接口(SD3.0协议的SD存储卡)、SDIO接口(SDIO3.0协议的SDIO接口)以及MMC卡(MMC4.41协议的MMC/eMMC存储卡),TF接口信号定义如下表所示:
信号名称 | 属性 | 描述 | 参数 |
TF_PWR | 电源输出 | TF接口电源 | 1.8V/3V |
TF_CLK | 输出 | TF卡时钟信号 | |
TF_DATA0 | I/O | TF卡双向数据信号0 | |
TF_DATA0 | I/O | TF卡双向数据信号1 | |
TF_DATA0 | I/O | TF卡双向数据信号2 | |
TF_DATA0 | I/O | TF卡双向数据信号3 | |
TF_CMD | I/O | TF卡双向命令/响应信号 |
控制信号接口包括用于睡眠和唤醒的GPIO接口,GPIO接口有4个,其定义如下:
信号名称 | 属性 | 描述 |
A2B_WAKEUP | 输入 | 唤醒输入,应用处理芯片唤醒模块所用的信号(下降沿有效) |
B2A_WAKEUP | 输出 | 唤醒输出,模块唤醒应用处理芯片所用的信号(下降沿有效)。 |
A2B_SLEEP | 输入 | 睡眠状态指示信号(高电平表示模块处于睡眠状态)。 |
B2A_SLEEP | 输出 | 唤醒输出,模块唤醒应用处理芯片所用的信号(下降沿有效)。 |
模块和应用处理芯片进入睡眠的过程
当应用处理芯片检测到UART1及SDIO接口上无数据发送时,通过将A2B_SLEEP置高来通知模块侧“应用处理模块进入睡眠状态”,同时设置B2A_WAKEUP下降沿中断使能。
将根据自身的实际情况来决定是否进入睡眠状态。进入睡眠状态之前,模块会将B2A_SLEEP信号置高,并使能A2B_WAKEUP中断。同样,当模块从睡眠中被唤醒时,会将B2A_SLEEP信号置低。
应用处理芯片向模块发送数据(即由应用处理芯片唤醒模块),如图8所示,当应用处理芯片有数据需要发送时,需要先唤醒模块;应用处理芯片会首先检测模块的睡眠指示信号B2A_SLEEP,如果B2A_SLEEP为高,说明模块已经睡眠,应用处理芯片会通过在唤醒信号A2B_WAKEUP上产生下降沿来对模块进行唤醒;模块在A2B_WAKEUP的下降沿被唤醒,并将B2A_SLEEP置为低电平,表明模块已经被唤醒,进入读写操作等待状态;应用处理芯片通过B2A_SLEEP信号上的低电平检测到模块醒来之后,开始发送数据。
模块向应用处理芯片发送数据(即由模块唤醒应用处理芯片),如图9所示,当有来电信息上报时,模块将通过寻呼或者外设插拔事件被首先唤醒;模块将调用写操作,把事件通知应用处理芯片。在写操作中,首先检测A2B_SLEEP状态是否为低,如果检测到A2B_SLEEP信号为低电平,就直接进行写操作。如果检测到为高电平,首先通过B2A_WAKEUP信号的下降沿唤醒应用处理芯片;应用处理芯片收到B2A_WAKEUP下降沿中断以后,首先设置A2B_SLEEP信号为低电平,指示应用处理芯片已经从睡眠中唤醒,能够正常的工作;模块检测到A2B_SLEEP信号为低电平后,开始发送数据;应用处理模块和模块恢复正常的工作状态。
最后应说明的是:以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明权利要求保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种基于天通卫星宽带数据通信的终端,其特征在于,包括:应用处理模块以及均与所述应用处理模块连接的天通模块、语音处理单元、用于连接导航天线的定位导航模块以及显示模块,所述天通模块连接有用于连接卫星天线的射频前端模块,所述射频前端模块用于将卫星天线接收或发送的射频信号传输至所述天通模块,所述天通模块分别与所述应用处理模块和所述语音处理单元连接,所述天通模块包括基带处理单元、射频处理单元以及电源管理和接口单元,所述基带处理单元与所述射频处理单元连接,所述基带处理单元用于射频信号处理以及运行天通标准协议和物理层软件,实现天通网络的接入,所述射频处理单元用于收发射频信号;
所述电源管理和接口单元包括集成有CODEC单元的PMU芯片、射频接口以及应用接口,所述PMU芯片通过压控振荡器与所述射频处理单元连接,所述射频接口包括S波段天线连接器,所述应用接口包括50脚、0.4mm间距的板对板连接器,所述板对板连接器包括电源输入接口、音频信号接口、通讯接口以及控制信号接口;
所述射频处理单元包括受控于所述基带处理单元的射频收发芯片,所述射频收发芯片与所述射频前端模块连接,所述射频前端模块包括发射通路和接收通路,所述发射通路集成有功放单元,所述功放单元通过双工器与所述S波段天线连接器连接,所述接收通路集成有低噪放单元,所述低噪放单元通过双工器与所述S波段天线连接器连接;
所述射频收发芯片包括卫星通信接收通道、卫星通信发射通道以及卫星导航双通道,天线上接收到的射频信号经所述卫星通信接收通道进入所述基带处理单元,基带输出的数字信号经所述卫星通信发射通道通输送至天线,北斗卫星导航系统B1频段信号和GPS L1频段信号经所述卫星导航双通道进入所述基带处理单元;
所述卫星通信接收通道集成有低噪声放大器、第一混频器、抗混叠滤波器以及ADC,天线上接收到的射频信号经低噪声放大器放大后进入第一混频器,在第一混频器内与本振信号相乘生成I/Q两路中频信号,I/Q两路中频信号分别经过抗混叠滤波器后经ADC转换为数字信号,数字信号经抽取滤波器生产低中频信号,低中频信号经过自动增益控制和直流偏置修正进行自动校正后输入所述基带处理单元;
所述卫星通信发射通道集成有直接数字式频率合成器、DAC、低通滤波器、第二混频器、可编程放大器以及巴伦线圈,基带输出的I/Q数字信号经直接数字式频率合成器上变频后经DAC转换为I/Q模拟信号,I/Q模拟信号经低通滤波器输入第二混频器,在第二混频器内与本振信号相乘经可编程放大器进入巴伦线圈实现单端的射频输出。
2.根据权利要求1所述的基于天通卫星宽带数据通信的终端,其特征在于:所述应用处理模块包括应用处理芯片芯片以及与所述应用处理芯片芯片连接的USB模组、二线话模组、以太网模组、WiFi/BT模组以及电源管理模组。
3.根据权利要求1所述的基于天通卫星宽带数据通信的终端,其特征在于:所述基带处理单元包括基带处理芯片,所述基带处理芯片集成有ARM926EJ-S处理器、ZSP540处理器、SIM卡槽、USB接口、TF卡接口和NFC接口,支持TT1、GSM双模,支持USB2.0HS,所述基带处理单元支持外接Mobile SDRAM和静态存储器,支持外接Nand Flash。
4.根据权利要求1所述的基于天通卫星宽带数据通信的终端,其特征在于:所述电源输入接口包括VBAT信号接口以及GND信号接口,其中,VBAT信号的输入电压范围为3.6V~4.2V;所述音频信号接口包括PCM对外接口,方便天通模块与所述应用处理模块之间的音频通信;所述通讯接口包括UART接口、USB接口、USIM卡接口以及TF接口,其中,UART接口用于与所述应用处理模块通讯,所述USB接口为调试接口或下载接口,所述USIM卡接口用于安装USIM卡,所述TF接口包括SD存储器接口、SDIO接口以及MMC卡;所述控制信号接口包括用于睡眠和唤醒的GPIO接口。
5.根据权利要求1所述的基于天通卫星宽带数据通信的终端,其特征在于:所述定位导航模块包括导航天线连接器,导航天线连接器通过所述应用处理模块与所述射频处理单元连接,用于将导航信号发送至所述基带处理单元,所述导航信号包括北斗卫星导航系统B1频段信号或GPS L1频段信号。
6.根据权利要求1所述的基于天通卫星宽带数据通信的终端,其特征在于:所述射频收发芯片还包括多个低噪声LDO以及温度检测模块,所述低噪声LDO用于提供稳定的电源电压,其输入电压范围为1.6V-3.3V,所述温度检测模块用于检测所述射频收发芯片的温度。
7.根据权利要求1所述的基于天通卫星宽带数据通信的终端,其特征在于:所述射频收发芯片与所述基带处理单元采用串行数字I/Q数据接口和3线/4线 SPI串行控制接口连接,所述射频收发芯片还包括一个10-bit的辅助DAC和一个14-bit的辅助DAC,所述10-bit的辅助DAC输出0.2V-1.5V的单端模拟信号,用于发射PA输出功率的控制,所述14-bit的辅助DAC输出0.2V-1.5V的单端模拟信号,用于晶振的AFC控制。
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