CN113890590B - 一种星载数传发射装置、系统以及智能终端 - Google Patents
一种星载数传发射装置、系统以及智能终端 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113890590B CN113890590B CN202111185190.5A CN202111185190A CN113890590B CN 113890590 B CN113890590 B CN 113890590B CN 202111185190 A CN202111185190 A CN 202111185190A CN 113890590 B CN113890590 B CN 113890590B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- circuit
- unit
- data transmission
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 84
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 32
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 26
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 22
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 17
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 17
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 14
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 13
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 10
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009432 framing Methods 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/1851—Systems using a satellite or space-based relay
- H04B7/18515—Transmission equipment in satellites or space-based relays
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transceivers (AREA)
Abstract
本申请提供了一种星载数传发射装置、系统以及智能终端,包括:电源模块、基带模块、射频模块和接口模块,通过优化各模块之间的电路连接,减少电路占用的输入输出引脚数量,减少了星载数传发射系统的布线空间要求,改变各模块内芯片,减小模块占用空间,满足了卫星对数传发射机提出的体积小、容量大、下行码速率高的需求。相比现有技术中传统的数传分系统占用空间小,可以满足星载占用空间的要求。
Description
技术领域
本申请涉及航天技术领域,尤其是涉及一种星载数传发射装置、系统以及智能终端。
背景技术
近年发射的低轨卫星中,遥感卫星占比超过30%。卫星遥感技术是由许多的遥感仪器支撑的,例如多光谱扫描仪、红外辐射计、红外探测器等。随着遥感载荷数量的增加及遥感相机分辨率的提升,会导致卫星产生大量的载荷数据,进而需要提升卫星平台数传分系统的接口速率、存储容量及下行码速率。
传统的数传分系统中的设备体积较大,其重量往往超过5公斤,导致总功耗在50W以上,其载荷输入常采用TLK2711或者cameralink接口,占用多个可编程的逻辑列阵的输入输出引脚,进一步增大体积,远远不能满足飞速发展的遥感卫星的使用。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提供一种星载数传发射装置、系统以及智能终端,可以减小星载数传发射系统对布线空间的要求,进而减小星载数传发射装置、系统以及智能终端的体积。
第一方面,本申请实施例提供了一种星载数传发射装置,包括:
电源模块、基带模块、射频模块和接口模块,其中,所述基带模块、所述射频模块和所述接口模块相互并联连接在所述电源模块的输出端,所述电源模块用于为所述基带模块、所述射频模块和所述接口模块提供工作电流;
所述接口模块包含:通信接口、低速接口和高速接口,所述高速接口采用高速接口CXP;
所述基带模块包括:高级精简指令集机器、可编程的逻辑列阵、存储阵列和数模转换电路,其中,所述高级精简指令集机器与所述通信接口通过CAN总线连接,以使所述基带模块接收星载计算机发送的遥控信息;所述高级精简指令集机器与所述可编程的逻辑列阵通过SPI相互连接,所述可编程的逻辑列阵接收所述遥控信息,所述可编程的逻辑列阵通过所述低速接口与所述高速接口接收外部数据,以使所述可编程的逻辑列阵根据所述遥控信息和所述外部数据与所述存储阵列进行数据交互,所述存储阵列为采用内嵌式存储器芯片并行的结构设置的;所述可编程的逻辑列阵的输出端连接所述数模转换电路的输入端,以使所述数模转换电路接收所述可编程的逻辑列阵发送的数字信号,所述数模转换电路的输出端连接所述射频模块。
可选的,所述电源模块包括限流保护电路、继电器、浪涌抑制电路、EMI电路、电压电流采集电路及电压转换电路;
所述限流保护电路、所述继电器、所述浪涌抑制电路、所述EMI电路、所述电压电流采集电路及所述电压转换电路依次串联,所述电压转换电路与所述基带模块、所述射频模块和所述接口模块电连接。
可选的,所述系统还包括:
时钟模块,其中,所述时钟模块与所述电源模块电连接,所述时钟模块与所述基带模块、所述射频模块和所述接口模块相互并联;
所述时钟模块的输出端连接所述基带模块和所述射频模块。
可选的,所述射频模块包含:
中频滤波单元、温补衰减电路、中频放大单元、混频单元、本振隔离单元、第一滤波单元、驱动放大单元、第二滤波单元、功放电路、耦合电路、检波电路和输出隔离单元;
所述中频滤波单元的输入端连接所述基带模块中的所述转换电路的输出端,所述中频滤波单元的输出端连接所述温补衰减电路的输入端,所述温补衰减电路的输出端连接所述中频放大单元的输入端,所述中频放大单元的输出端连接所述混频单元的输入端,所述混频单元的输出端连接所述第一滤波单元的输入端,所述第一滤波单元的输出端连接所述驱动放大单元的输入端,所述第一滤波单元的输出端连接所述驱动放大单元的输出端连接所述第二滤波单元的输入端,所述第二滤波单元的输出端连接所述功放电路的输入端,所述功放电路的输出端连接所述耦合电路的输入端,所述耦合电路的输出端分别连接所述输出隔离单元的输入端和所述检波电路的输入端,所述检波电路的输出端通过连接所述通信接口的输入端连接所述高级精简指令集机器。
可选的,所述射频模块还包含:本振单元、本振滤波单元、本振放大单元;
所述本振单元的输入端连接所述时钟模块的输出端,所述本振单元的输出端连接所述本振滤波单元的输入端,所述本振滤波单元的输出端连接所述本振放大单元的输入端,所述本振放大单元的输出端连接所述本振隔离单元的输入端,所述本振隔离单元的输出端与所述中频放大单元的输出端并联连接在所述混频单元的输入端。
可选的,所述基带模块还包含:
存储单元,所述存储单元与所述高级精简指令集机器通过数据传输通道连接,用于接收所述高级精简指令集机器发送的秘钥与初始值。
可选的,所述基带模块还包含:
缓存电路,所述缓存电路与所述可编程的逻辑列阵通过数据传输通道连接,用于对通过所述高速接口接收的外部数据进行处理。
第二方面,本申请实施例提供了一种星载数传发射系统,包括:箱体、星载输出天线和所述星载数传发射装置;
所述箱体内设置有隔断墙,所述隔断墙将所述箱体分割为第一空间和第二空间,所述星载数传发射系统的电源模块和所述星载数传发射系统的射频模块放置于箱体的第一空间,所述星载数传发射系统的基带模块、所述星载数传发射系统的接口模块和所述星载数传发射系统的时钟模块固定在同一PCB板卡上,置于所述第二空间;
所述箱体内外分别设置有内部接插件和外部接插件,所述电源模块使用内部接插件与所述基带模块连接,所述射频模块使用外部接插件与所述时钟模块连接。
可选的,所述隔断墙的壁厚大于2mm,所述隔断墙的两侧设有屏蔽腔。
第三方面,本申请实施例提供了一种智能终端,所述智能终端包括如上述的星载数传发射装置和与连接所述星载数传发射装置的智能装置。
本申请实施例提供的星载数传发射系统、装置以及智能终端,通过设置在智能终端内的星载数传发射系统中所述电源模块分别与所述基带模块、所述射频模块和所述接口模块电连接,所述电源模块用于为所述基带模块、所述射频模块和所述接口模块提供工作电流,所述基带模块、所述射频模块和所述接口模块相互并联;所述接口模块包含:通信接口、低速接口和高速接口,所述高速接口采用高速接口CXP;CXP驱动芯片具备尺寸小,引脚少的特点,每路输出连接到所述FPGA一对GTX高速接口,两路输出占用FPGA两对GTX高速接口,进而减少系统中对输入输出引脚的占用,同时,GTX高速接口的单路速率达到6.25Gbps,两路输入接口速率可达12.5Gbps,进而大大提高了数据传输速率,所述基带模块包括:高级精简指令集机器、可编程的逻辑列阵、存储阵列和转换电路,其中,所述高级精简指令集机器的输入端与所述通信接口的输出端连接,以使所述基带模块接收星载计算机发送的遥控信息;所述高级精简指令集机器的输出端与所述可编程的逻辑列阵的输入端连接,所述可编程的逻辑列阵接收所述遥控信息,所述可编程的逻辑列阵通过所述低速接口与所述高速接口接收外部数据,以使所述可编程的逻辑列阵根据所述遥控信息和所述外部数据与所述存储阵列进行数据交互,所述存储阵列为采用内嵌式存储器芯片并行的结构设置的;所述内嵌式存储器芯片具有体积小、容量大的优点,在保证容量的前提下可以大规模减小空间的占用,所述可编程的逻辑列阵的输出端连接所述转换电路的输入端,以使所述转换电路接收所述可编程的逻辑列阵发送的数字信号,所述转换电路的输出端连接所述射频模块。满足了卫星对数传发射机提出的体积小、容量大、下行码速率高的需求。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1示出了本申请实施例所提供的一种数传发射装置电路组成示意图;
图2示出了本申请实施例所提供的一种数传发射装置高速载荷输入接口CXP示意图;
图3示出了本申请实施例所提供的一种数传发射装置存储阵列示意图;
图4示出了本申请实施例所提供的一种FPGA进行信号处理的信号流程示意图;
图5示出了本申请实施例所提供的一种数传发射系统的结构示意图;
图6示出了本申请实施例所提供的一种智能终端的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本申请实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
首先,对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于智能终端技术领域,随着科学技术的发展,智能终端越来越多的出现在人们的生活中,人们的日常生活也越来越依赖于智能终端,如何保证智能终端时刻处于正常的电源供应,保持正常的工作状态以及工作效率,进而不影响用户的正常生活、工作、娱乐等,是亟需解决的问题。
经研究发现,现阶段,传统的数传分系统往往由三个或者更多台设备组成,其重量往往超过5公斤,总功耗在50W以上,其载荷输入常采用TLK2711或者cameralink接口,占用多个FPGA的输入输出引脚,且接口速率小于6Gbps,其存储容量一般不超过500GB,下行速率在300Mbps以下,远远不能满足飞速发展的遥感卫星的使用。
基于此,如图1,本申请实施例提供了一种星载数传发射系统,包括:
电源模块、基带模块、射频模块和接口模块,其中,所述基带模块、所述射频模块和所述接口模块相互并联连接在所述电源模块的输出端,所述电源模块用于为所述基带模块、所述射频模块和所述接口模块提供工作电流;
所述接口模块包含:通信接口、低速接口和高速接口,所述高速接口采用高速接口CXP;
所述基带模块包括:高级精简指令集机器ARM、可编程的逻辑列阵FPGA、存储阵列和转换DAC电路,其中,所述高级精简指令集机器与所述通信接口通过CAN总线连接,以使所述基带模块接收星载计算机发送的遥控信息;所述高级精简指令集机器与所述可编程的逻辑列阵通过SPI相互连接,所述可编程的逻辑列阵接收所述遥控信息,所述可编程的逻辑列阵通过所述低速接口与所述高速接口接收外部数据,以使所述可编程的逻辑列阵根据所述遥控信息和所述外部数据与所述存储阵列进行数据交互,所述存储阵列为采用内嵌式存储器芯片并行的结构设置的;所述可编程的逻辑列阵的输出端连接所述数模转换电路的输入端,以使所述数模转换电路接收所述可编程的逻辑列阵发送的数字信号,所述转换电路的输出端连接所述射频模块。
在一种可能的实施方式中,所述电源模块包括限流保护电路、继电器、浪涌抑制电路、EMI电路、电压电流采集电路及电压转换电路;
所述限流保护电路、所述继电器、所述浪涌抑制电路、所述EMI电路、所述电压电流采集电路及所述电压转换电路依次串联,所述电压转换电路与所述基带模块、所述射频模块和所述接口模块电连接。
在一种可能的实施方式中,所述系统还包括:
时钟模块,其中,所述时钟模块与所述电源模块电连接,所述时钟模块与所述基带模块、所述射频模块和所述接口模块相互并联;
所述时钟模块的输出端连接所述基带模块和所述射频模块。
在一种可能的实施方式中,所述射频模块包含:
中频滤波单元、温补衰减电路、中频放大单元、混频单元、本振隔离单元、第一滤波单元、驱动放大单元、第二滤波单元、功放电路、耦合电路、检波电路和输出隔离单元;
所述中频滤波单元的输入端连接所述基带模块中的所述转换电路的输出端,所述中频滤波单元的输出端连接所述温补衰减电路的输入端,所述温补衰减电路的输出端连接所述中频放大单元的输入端,所述中频放大单元的输出端连接所述混频单元的输入端,所述混频单元的输出端连接所述第一滤波单元的输入端,所述第一滤波单元的输出端连接所述驱动放大单元的输入端,所述第一滤波单元的输出端连接所述驱动放大单元的输出端连接所述第二滤波单元的输入端,所述第二滤波单元的输出端连接所述功放电路的输入端,所述功放电路的输出端连接所述耦合电路的输入端,所述耦合电路的输出端分别连接所述输出隔离单元的输入端和所述检波电路的输入端,所述检波电路的输出端通过连接所述通信接口的输入端连接所述高级精简指令集机器。
在一种可能的实施方式中,所述射频模块还包含:本振单元、本振滤波单元、本振放大单元;
所述本振单元的输入端连接所述时钟模块的输出端,所述本振单元的输出端连接所述本振滤波单元的输入端,所述本振滤波单元的输出端连接所述本振放大单元的输入端,所述本振放大单元的输出端连接所述本振隔离单元的输入端,所述本振隔离单元的输出端与所述中频放大单元的输出端并联连接在所述混频单元的输入端。
在一种可能的实施方式中,所述基带模块还包含:
存储单元MRAM,所述存储单元MRAM与所述高级精简指令集机器通过数据传输通道连接,用于接收所述高级精简指令集机器发送的秘钥与初始值。
示例性的,如图1所示,所述电源模块包括限流保护电路、继电器、浪涌抑制电路、EMI电路、电压电流采集电路及电压转换电路。所述电源模块将卫星平台提供的一次电源转换为所述基带模块、所述射频模块、所述接口模块及所述时钟模块所需要的二次电源。当数传发射机需要工作时,卫星平台发送开机指令,控制所述电源模块中的继电器开启,经卫星平台提供的一次电源28V输入信号,在经过限流保护电路、继电器、浪涌抑制电路、EMI电路、电压电流采集、电压转换电路后,输出所述射频模块需要的12V电压及所述基带模块、所述接口模块和所述时钟模块所需的5V电压。
所述基带模块包含ARM、FPGA、存储阵列、缓存电路、存储单元MRAM、DAC电路。所述基带模块根据星载计算机发送的遥控信息实现从所述接口模块接收数据,进行存储。所述基带模块根据星载计算机发送的遥控信息,读取存储阵列中的载荷数据,进行数据处理,实现数模转化,将数字信号变化为720MHz中频模拟发送到所述射频单元。
具体的,所述ARM通过通信接口CAN接收星载计算机的遥控指令,并根据指令信息与所述FPGA进行信息交互,使得所述FPGA执行数据存储或数据读取及数据处理等功能。所述ARM通过所述通信接口CAN将返回的遥测信息发送到星载计算机,遥测信息主要用于显示星载数传发射机的工作状态等信息。所述ARM实现通过对存储单元MRAM的读写操作,实现秘钥与初始值的管理功能。所述存储单元MRAM用于接收所述ARM发送的秘钥与初始值等重要数据进行保存。所述存储单元MRAM存储数据掉电不丢失。所述低速接口LVDS以1Mbps-60Mbps的速率将卫星低速载荷接口发送到所述FPGA,所述FPGA将数据按照一定格式发送到所述存储阵列。如图2所示,所述高速接口CXP为非对称点对点串行通信标准,该标准可以提供最低1.25Gbps(CXP-1),最高12.5Gbps(CXP-12)的传输速度。本发明中选用两路CXP-6连接,其单路速率达到6.25Gbps,两路输入接口速率可达12.5Gbps。CXP驱动芯片具备尺寸小,引脚少的特点,每路输出连接到所述FPGA一对GTX高速接口,两路输出占用FPGA两对GTX高速接口。所述FPGA将高速载荷接口数据先放置于所述缓存DDR3电路中,对数据进行缓存、编排等操作,然后将DDR3数据发送到所述存储阵列。如图3所示,所述存储阵列接收所述FPGA发送的数据进行存储;所述存储阵列将存储的数据发送到FPGA进行信号处理;所述存储阵列采用12片eMMC(内嵌式存储器)芯片并行设计的方式,eMMC具有体积小、容量大的优点。其单片读写入速率为130MBps,单片容量最高为256GB,12片eMMC总存储容量为3072GB,在其寿命末期可满足容量不小于2TB的需求。所述存储阵列电路设计如图4所示。所述缓存电路用于辅助所述FPGA实现对载荷数据的写入和读取;所述缓存电路由多片DDR3芯片组成。所述DAC电路接收所述FPGA发送的数字信号,将其转化为所述射频单元所需的中频信号;所述DAC电路数传的中频信号频率为720MHz。所述FPGA通过核心逻辑块,多媒体卡接口和存储器接口与存储器进行数据流通。
所述FPGA还需实现信号处理的功能,如图4所示。所述FPGA信号处理流程主要包含加密、数据缓存、组帧、信道编码、加扰、串并转换、星座映射、成型滤波、插值、调制等。
具体的,所述加密采用了AES256计数器模式,其秘钥与初始值等信息存储于所述存储单元MRAM中。加密模块为选通功能模块,在明态下传时,该模块不对下传数据更改;在密态下传时,该模块将下传数据进行加密,并对加密后的数据输出给后续处理模块。加密模块仅对数据域数据进行加密,不影响下传数据码速率,本发明的下行最高码速率为800Mbps。在执行加密时,所述FPGA通过所述ARM读取所述存储单元MRAM中的秘钥与初始值等信息对载荷数据加密。所述数据缓存用于输入数据缓存和读写时钟隔离。经过所述数据缓存后的载荷数据增加同步填充帧处理模块,完成对数据的同步填充帧处理及添加同步帧头,实现组帧功能。所述信道编码对输入的载荷数据实现高增益信道编码,本例采用符合CCSDS标准的LDPC编码。所述加扰是为了避免全“0”、全“1”长码的出现,所述加扰使用伪随机序列对编码后的数据进行加扰。所述串并转换完成串行传输和并行传输这两种传输方式之间转换,本发明中串并转换用于将加扰后的串行数据流,转化为8PSK调制所需的3路并行数据。所述映射是将每3比特信号映射成相应的正交和同相支路的电平,生成I、Q两路数据并行输出,将每3bit映射成相应的正交和同相之路电平,所述成型滤波为了有效利用信道,根升余弦成型滤波,对发射信号进行频谱压缩,以便在消除码间串扰和达到最佳检测的前提下,提高频谱的利用率,所述成型滤波采用滚降系数0.25的根升余弦成型滤波器,在下行码速率800Mbp时,其所占信道带宽约为333MHz,小于350MHz。所述插值为了使系统发射速率可配置,完成不同调制速率的匹配,实现发射速率连续可调。所述调制完成数字中频调制,其输出信号为8PSK信号。将输出的8PSK信号经基带模块中的DAC电路进行数模转换,变为射频模块所需的中频720M信号。
所述射频模块包含中频滤波、温补衰减电路、中频放大、混频、本振单元、本振滤波、本振放大、本振隔离、第一滤波、驱动放大、第二滤波、功放电路、耦合电路、检波电路及输出隔离等。所述射频模块接收所述基带模块发送的中频720MHz信号,将接收到的中频信号经滤波、衰减及放大后变为射频X频段信号;所述射频模块将变频后的射频信号进行滤波、放大到功率为2W后,发送到星载数传天线。所述射频单元具备发射功率检测功能,其检测结果为直流电平信号,此直流电平信号发送到所述基带单元。所述射频模块放置于屏蔽结构腔内,各个功能之间有隔断,用于信号隔离屏蔽。
具体的,所述中频滤波接收所述基带模块发送的中频信号进行滤波,并将滤波后的信号发送到所述温补衰减电路,所述中频滤波电路的中心频率为720MHz,带宽不小于350MHz。所述温补衰减电路接收所述中频滤波信号,并将温补衰减后的信号发送到所述中频放大;所述温补衰减电路用于补偿温度变化后导致所述射频模块增益的变化。所述中频放大接收所述温补衰减电路的信号进行放大,并将放大后的信号发送到所述混频电路,所述中频放大带内平坦度小于0.5dB。所述混频电路接收所述中频放大及所述本振隔离后的信号,将接收到中频信号及本振信号转化为射频X频段信号,并将转化后的射频信号发送到所述第一滤波。所述混频电路输出的射频信号频率范围是8025MHz-8375MHz。所述本振单元接收所述时钟模块发送的100MHz时钟信号,经频率变化后产生本振信号,并将本振信号发送到所述本振滤波;所述本振单元产生的本振信号为低本振信号7480MHz。所述本振滤波接收本振单元发送的本振信号进行滤波,并将滤波后的信号发送到所述本振放大;所述本振滤波的功能是滤除本振信号的谐波及带外杂散信号后,避免在所述的混频中产生多余的混频信号。所述本振放大接收所述本振滤波的信号进行放大,并将放大后的信号发送到所述本振隔离。所述本振放大的功能是为所述混频提供足够的驱动功率,避免更多的混频信号损失。所述本振隔离接收所述本振放大的信号,对接收到的信号进行隔离后,发送到所述混频电路。所述本振隔离的功能是阻止本振信号的反向发送,同时起到阻抗匹配的作用。所述第一滤波接收所述混频后的射频信号,将滤波后的信号发送到所述驱动放大;所述第一滤波的功能是滤除所述混频后的杂散及带外信号,其带宽不小于350MHz。所述驱动放大接收所述第一滤波的信号后对其放大,并将放大后的信号发送到所述第二滤波;所述驱动放大的功能是为所述功放电路提供足够的驱动功率。所述第二滤波接收所述驱动放大后的信号,并将滤波后的信号发送到所述功放电路;所述第二滤波的功能是滤除所述混频后的杂散及带外信号,其带宽不小于350MHz。所述功放电路接收所述第二滤波的信号进行功率放大,并将放大后的信号发送到所述耦合电路。所述功放电路的输出功率至少是2W。所述耦合电路接收所述功放电路的信号,将其耦合信号发送到所述检波电路,将其直通信号发送到所述输出隔离;耦合电路的功能是将所述功放电路发送的信号耦合一部分信号到所述检波电路。所述检波电路接收所述耦合电路的耦合信号进行功率检测,并将检测后的信号发送到所述基带模块。所述检波电路的输出信号为直流电平信号。所述输出隔离信号接收所述耦合电路的直通信号进行隔离,并将隔离后的信号发送到星载天线单元。所述输出隔离的功能是阻止发射信号的返回,同时具备阻抗匹配的作用。
所述时钟模块,至少包括:温度补偿晶振和时钟分配电路;所述温度补偿晶振产生的频率为100MHz,温度稳定度在-40℃~80℃为2ppm。所述时钟分配芯片,用于响应于接收到的所述时钟信号,按照预先设置的时钟分配条件,将所述时钟信号分配成2路参考时钟信号;并将分配出的2路参考时钟信号分别发送给所述基带模块及所述射频模块。
在一种可能的实施方式中,所述基带模块还包含:
缓存电路,所述缓存电路与所述可编程的逻辑列阵通过数据传输通道连接,用于对通过所述高速接口接收的外部数据进行处理。
在一种可能的实施方式中,如图5所示,本申请实施例提供了一种星载数传发射系统,包括:箱体100、星载输出天线和所述星载数传发射系统;
所述箱体内设置有隔断墙110,所述隔断墙将所述箱体分割为第一空间和第二空间,所述星载数传发射系统的电源模块210和所述星载数传发射系统的射频模块220放置于箱体的第一空间,所述星载数传发射系统的基带模块230、所述星载数传发射系统的接口模块240和所述星载数传发射系统的时钟模块250固定在同一PCB板卡上,置于所述第二空间;
所述箱体内外分别设置有内部接插件120和外部接插件130,所述电源模块使用内部接插件与所述基带模块连接,所述射频模块使用外部接插件与所述时钟模块连接。
在一种可能的实施方式中,所述隔断墙的壁厚大于2mm,所述隔断墙的两侧设有屏蔽腔140。
在一种可能的实施方式中,如图6所示,本申请实施例提供了一种智能终端,所述智能终端包括如上述的星载数传发射装置300和与上述的星载数传发射装置连接的智能装置310。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本申请的具体实施方式,用以说明本申请的技术方案,而非对其限制,本申请的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种星载数传发射装置,其特征在于,包括:
电源模块、基带模块、射频模块和接口模块,其中,所述电源模块用于为所述基带模块、所述射频模块和所述接口模块提供工作电流;
所述接口模块包含:通信接口、低速接口和高速接口,所述高速接口采用CXP接口;
所述基带模块包括:高级精简指令集机器、可编程的逻辑列阵、存储阵列和数模转换电路,其中,所述高级精简指令集机器通过CAN总线接口与所述通信接口互相连接,所述高级精简指令集机器与所述可编程的逻辑列阵通过SPI接口互相连接,所述可编程的逻辑列阵通过所述低速接口与所述高速接口接收外部数据,所述存储阵列为采用内嵌式存储器芯片并行的结构设置的;所述可编程的逻辑列阵的输出端连接所述数模转换电路的输入端,所述数模转换电路的输出端连接所述射频模块;
所述电源模块包括限流保护电路、继电器、浪涌抑制电路、EMI电路、电压电流采集电路及电压转换电路;
所述限流保护电路、所述继电器、所述浪涌抑制电路、所述EMI电路、所述电压电流采集电路及所述电压转换电路依次串联,所述电压转换电路与所述基带模块、所述射频模块和所述接口模块电连接。
2.根据权利要求1所述的星载数传发射装置,其特征在于,还包括:
时钟模块,其中,所述时钟模块与所述电源模块电连接,所述时钟模块与所述基带模块、所述射频模块和所述接口模块相互并联;
所述时钟模块的输出端连接所述基带模块和所述射频模块。
3.根据权利要求2所述的星载数传发射装置,其特征在于,所述射频模块包含:
中频滤波单元、温补衰减电路、中频放大单元、混频单元、本振隔离单元、第一滤波单元、驱动放大单元、第二滤波单元、功放电路、耦合电路、检波电路和输出隔离单元;
所述中频滤波单元的输入端连接所述基带模块中的所述转换电路的输出端,所述中频滤波单元的输出端连接所述温补衰减电路的输入端,所述温补衰减电路的输出端连接所述中频放大单元的输入端,所述中频放大单元的输出端连接所述混频单元的输入端,所述混频单元的输出端连接所述第一滤波单元的输入端,所述第一滤波单元的输出端连接所述驱动放大单元的输入端,所述第一滤波单元的输出端连接所述驱动放大单元的输出端连接所述第二滤波单元的输入端,所述第二滤波单元的输出端连接所述功放电路的输入端,所述功放电路的输出端连接所述耦合电路的输入端,所述耦合电路的输出端分别连接所述输出隔离单元的输入端和所述检波电路的输入端,所述检波电路的输出端通过连接所述通信接口的输入端连接所述高级精简指令集机器。
4.根据权利要求3所述的星载数传发射装置,其特征在于,所述射频模块还包含:本振单元、本振滤波单元、本振放大单元;
所述本振单元的输入端连接所述时钟模块的输出端,所述本振单元的输出端连接所述本振滤波单元的输入端,所述本振滤波单元的输出端连接所述本振放大单元的输入端,所述本振放大单元的输出端连接所述本振隔离单元的输入端,所述本振隔离单元的输出端与所述中频放大单元的输出端并联连接在所述混频单元的输入端。
5.根据权利要求1所述的星载数传发射装置,其特征在于,所述基带模块还包含:
存储单元MRAM,所述存储单元MARAM与所述高级精简指令集机器通过数据传输通道连接,用于接收所述高级精简指令集机器发送的秘钥与初始值。
6.根据权利要求1所述的星载数传发射装置,其特征在于,所述基带模块还包含:
缓存电路,所述缓存电路与所述可编程的逻辑列阵通过数据传输通道连接,用于对通过所述高速接口接收的外部数据进行处理。
7.一种星载数传发射系统,其特征在于,包括:箱体、星载输出天线和权利要求1-6中任一项所述星载数传发射装置;
所述箱体内设置有隔断墙,所述隔断墙将所述箱体分割为第一空间和第二空间,所述星载数传发射装置的电源模块和所述星载数传发射装置的射频模块放置于箱体的第一空间,所述星载数传发射装置的基带模块、所述星载数传发射系统的接口模块和所述星载数传发射系统的时钟模块固定在同一PCB板卡上,置于所述第二空间;
所述箱体内外分别设置有内部接插件和外部接插件,所述电源模块使用内部接插件与所述基带模块连接,所述射频模块使用外部接插件与所述时钟模块连接。
8.根据权利要求7所述的星载数传发射系统,其特征在于,所述隔断墙的壁厚大于2mm,所述隔断墙的两侧设有屏蔽腔。
9.一种智能终端,其特征在于,所述智能终端包括如权利要求1-6任一项所述的星载数传发射装置和与所述星载数传发射装置连接的智能装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111185190.5A CN113890590B (zh) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 一种星载数传发射装置、系统以及智能终端 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111185190.5A CN113890590B (zh) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 一种星载数传发射装置、系统以及智能终端 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113890590A CN113890590A (zh) | 2022-01-04 |
CN113890590B true CN113890590B (zh) | 2022-07-05 |
Family
ID=79006227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111185190.5A Active CN113890590B (zh) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 一种星载数传发射装置、系统以及智能终端 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113890590B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114598361A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-07 | 中国人民解放军63921部队 | 星载天通终端及其波束切换方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104765045A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-07-08 | 成都振芯科技股份有限公司 | 北斗地基导航网络地面监测站伪卫星及控制方法 |
CN209659298U (zh) * | 2019-01-24 | 2019-11-19 | 安徽白鹭电子科技有限公司 | 9kHz-6GHz射频信号源中频硬件控制系统及装置 |
CN110765729A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-07 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种基于soc集成化可扩展卫星通信业务系统 |
CN111427829A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-07-17 | 浙江华睿科技有限公司 | CoaXPress协议的低速上行信号解调电路、CoaXPress协议的驱动电路 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101030803A (zh) * | 2006-02-27 | 2007-09-05 | 中国科学院空间科学与应用研究中心 | 一种星载无线数据传输发射机 |
CN201409135Y (zh) * | 2009-05-06 | 2010-02-17 | 中国科学院光电研究院 | 一种采用微波直接调制技术的星载数传发射机 |
CN110429971A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-11-08 | 湖北三江航天险峰电子信息有限公司 | 一种小型化卫星通信模组 |
CN111308906A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-06-19 | 北京航空航天大学 | 一种卫星导航系统仿真通用硬件平台 |
CN212137678U (zh) * | 2020-07-07 | 2020-12-11 | 成都天奥信息科技有限公司 | 一种基于ad9364射频芯片的卫星地面通信电路 |
CN113179117A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-07-27 | 长光卫星技术有限公司 | 用于卫星的高速数据传输系统 |
-
2021
- 2021-10-12 CN CN202111185190.5A patent/CN113890590B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104765045A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-07-08 | 成都振芯科技股份有限公司 | 北斗地基导航网络地面监测站伪卫星及控制方法 |
CN209659298U (zh) * | 2019-01-24 | 2019-11-19 | 安徽白鹭电子科技有限公司 | 9kHz-6GHz射频信号源中频硬件控制系统及装置 |
CN110765729A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-07 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种基于soc集成化可扩展卫星通信业务系统 |
CN111427829A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-07-17 | 浙江华睿科技有限公司 | CoaXPress协议的低速上行信号解调电路、CoaXPress协议的驱动电路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113890590A (zh) | 2022-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU615867B2 (en) | Integrated i/o interface for communication terminal | |
CN102571269A (zh) | 信号传输装置、电子设备以及信号传输方法 | |
CN112886984B (zh) | 射频电路、天线装置及电子设备 | |
CN108490803B (zh) | 一种测试仿真系统 | |
CN110765729B (zh) | 一种基于soc集成化可扩展卫星通信业务系统 | |
CN113890590B (zh) | 一种星载数传发射装置、系统以及智能终端 | |
CN108491157A (zh) | 一种通用信号处理平台 | |
ES2383578T3 (es) | Dispositivo, método y sistema de conversión de frecuencia | |
CN101505186B (zh) | 多制式高速调制解调器 | |
US20080089690A1 (en) | Isolating radio frequency components of a wireless device | |
CN107809276A (zh) | 小型化低成本卫星数传设备 | |
CN214900865U (zh) | Wifi设备 | |
EP1307977B1 (en) | Satellite communication card | |
CN117353758B (zh) | 一种基于国产元器件的高性能sdr平台 | |
CN112615661B (zh) | 一种宽带卫星通信收发处理模块 | |
CN109981160B (zh) | 一种基于vpx的卫星通信数据处理模块 | |
CN206498466U (zh) | 气象传真机零中频数字化前端电路的系统结构 | |
WO2015076009A1 (ja) | 高周波装置及び該高周波装置の制御方法 | |
CN110597748B (zh) | 一种基于tlk2711的高速通信接口及数据处理系统 | |
CN109587398B (zh) | 一种星载短波红外信号处理电路及处理方法 | |
CN217363089U (zh) | 一种芯片验证装置 | |
JP4433081B2 (ja) | 情報伝送システムおよび電子機器 | |
CN212137647U (zh) | 一种无线数据传输通信装置 | |
CN113972924B (zh) | 一种便携式短波直采接收机 | |
CN218829982U (zh) | 同时具备igsmr接口和Um接口监控功能的装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 100094 room 1101, 11 / F, building 4, zone 1, 81 Beiqing Road, Haidian District, Beijing Patentee after: Beijing Weina Starry Sky Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 100094 room 1101, 11 / F, building 4, zone 1, 81 Beiqing Road, Haidian District, Beijing Patentee before: BEIJING MINOSPACE TECHNOLOGY CO.,LTD. Country or region before: China |
|
CP03 | Change of name, title or address |