CN203722632U - 多接收通道卫星通信终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及多接收通道卫星通讯终端，结构包括：正交下变频器、VGA可调滤波器、AD转化器、数字下变频器、可编程逻辑器件FPGA、嵌入式微处理器、DA转化器、正交上变频器、放大器、本地监控CPU、DC-DC保护电源模块、时钟模块，其特征在于，正交下变频器、VGA可调滤波器、AD转化器、数字下变频器、可编程逻辑器件FPGA依次相连，DA转化器、正交上变频器、放大器依次相连；所述可编程逻辑器件FPGA包括有依次相连的物理帧封装器、数字调制器和数字上变频器，以及依次相连的数字解调通道、复用-解复用器和物理帧解封装器；所述数字解调通道数量为N，N≥2。本实用涉及的多接收通道卫星通讯终端，接收通道优选4或8，大大提升了信号处理效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及卫星通讯终端系统技术领域，特别涉及多接收通道卫星通讯终端。
背景技术
甚小口径天线地球站（Very Small Aperture Terminal，VSAT）通信系统，是80年代初发展起来的一种卫星通信系统，通常指天线口径小于2.4米、天线增益/天线温度（G/T）值低于19.7dB/K的高度智能化控制的地球站。按VSAT所承担主要业务的不同可分成两大类：一类是以数据为主的小型数据地球站（Personal Earth Station，PES）；另一类是以话务为主、数据兼容的小型电话地球站（Telephone Earth Station，TES）。由于VSAT设备采用大规模集成电路、数字信号处理和微处理器等新技术，具有成本低、体积小、智能化、高可靠、信道利用率高和安装维护方便等特点，已经广泛应用于缺乏现代通信手段、业务量小的专用卫星通信网。然而，随着通讯技术的快速发展及VSAT通信系统的大规模应用，单通道VSAT通信终端由于信息输入量有限，传输速度缓慢等问题，已不能满足VSAT通信技术的发展需求。
随着微电子技术发展，可编程逻辑器件FPGA应用规模越来越大，性价比越来越高，在保证高吞吐率情况下，可完成复杂的通信算法，如物理层同步或FEC纠错解码等。基于以上分析及终端设备小型化和系统降成本的考虑，在单个FPGA上实现多个接收通道成为一种可佳解决办法。
发明内容
本实用新型的目的是针对传统单通道VSAT通信终端的技术缺点，提供一种多接收通道卫星通讯终端。
本实用新型通过以下技术方案实现：
一种多接收通道卫星通讯终端，结构包括：正交下变频器、VGA可调滤波器、AD转化器、数字下变频器、可编程逻辑器件FPGA、嵌入式微处理器、DA转化器、正交上变频器、放大器、本地监控CPU、DC-DC保护电源模块、时钟模块，其特征在于，正交下变频器、VGA可调滤波器、AD转化器、数字下变频器、可编程逻辑器件FPGA依次相连，DA转化器、正交上变频器、放大器依次相连；所述可编程逻辑器件FPGA包括有依次相连的物理帧封装器、数字调制器和数字上变频器，以及依次相连的数字解调通道、复用-解复用器和物理帧解封装器；所述数字解调通道数量为N，N≥2。
进一步，所述嵌入式微处理器分别与本地监控CPU、IP接口、物理帧解封装器及物理帧封装器相连接。
进一步，所述时钟模块一端口直接连接至可编程逻辑器件FPGA，另一端口通过接收通道锁相环连接至正交下变频器。
进一步，所述可编程逻辑器件FPGA一输出端口连接至DA转化器，另一输出端口通过发送通道锁相环连接至正交上变频器。
进一步，所述数字解调通道数量为N，N优选为4或8。
进一步，所述复用-解复用器连接有FEC解码器。
本实用新型涉及一种多接收通道卫星通讯终端，有益效果在于：
1、本实用新型涉及的多接收通道卫星通讯终端，接收信道采用了VGA可调滤波器方案，避免了同一个卫星转发器的邻道干扰和带外大功率信号对接收通道的干扰，提高了通信系统抗干扰能力和接收机灵敏度。
2.采用大规模的可编程逻辑器件FPGA资源优势，实现多通道载波提取、物理层解调以及FEC解码，是产品小型化、通信系统复杂度降低的有效解决方案。
3.该终端设置有本地监控CPU设备，具备远程监控功能，支持网络管理功能。
4.时钟模块涉及的发送通道，频率源采用直接数字频率合成DDS和模拟锁相环方案，可以实现1Hz以下的频率步进值。
附图说明
图1为本实用新型多接收通道卫星通讯终端结构示意图。
具体实施方式
参阅附图1对本实用新型做进一步描述。
本实用新型涉及一种多接收通道卫星通讯终端，结构包括：正交下变频器、VGA可调滤波器、AD转化器、数字下变频器、可编程逻辑器件FPGA、嵌入式微处理器、DA转化器、正交上变频器、放大器、本地监控CPU、DC-DC保护电源模块、时钟模块，其特征在于，正交下变频器、VGA可调滤波器、AD转化器、数字下变频器、可编程逻辑器件FPGA依次相连，DA转化器、正交上变频器、放大器依次相连；所述可编程逻辑器件FPGA包括有依次相连的物理帧封装器、数字调制器和数字上变频器，以及依次相连的数字解调通道、复用-解复用器和物理帧解封装器；所述数字解调通道数量为N，N≥2。
所述嵌入式微处理器分别与本地监控CPU、IP接口、物理帧解封装器及物理帧封装器相连接。
所述时钟模块一端口直接连接至可编程逻辑器件FPGA，另一端口通过接收通道锁相环连接至正交下变频器。
所述可编程逻辑器件FPGA一输出端口连接至DA转化器，另一输出端口通过发送通道锁相环连接至正交上变频器。
所述数字解调通道数量为N，N优选为4或8。
所述复用-解复用器连接有FEC解码器。
利用本实用新型涉及的多接收通道卫星通讯终端，进行数据发送的流程1，系统接收到的中频信号AGC放大后，首先经正交下变频器变频为零中频信号，再经过VGA可调滤波器进行带外干扰抑制和信号再放大，然后经由AD转化器进行ADC转换，以便进行全数字解调；其次，通过数字下变频器对采样信号进行数字下变频处理，主要完成可变符号速率匹配和接收信道载波提取，数字下变频器可同时完成多通道信号抽取，随后通过数字解调通道、FEC解码器及复用-解复用器进行多通道数字解调与FEC解码处理；最后，物理帧解封装器接收数据进行解封装处理，并送至嵌入式微处理器，进行业务汇聚和路由解析，最后将接收业务发送给用户的IP接口，完成用户数据接收。
利用本实用新型涉及的多接收通道卫星通讯终端，进行数据发送的流程2，从用户IP接口接收到的IP数据，以及发送的高层信令数据，先由嵌入式微处理器进行路由处理，然后根据不同的Qos需求，把路由转发的数据放到不同优先级的队列缓冲区，再利用物理帧封装器进行模块封装和对队列调度、封装到物理层基带帧，封装后的物理帧经由数字调制器进行FEC纠错编码、数字调制和脉冲成型处理，得到的基带I/Q信号通过数字上变频器进行数字上变频处理，生成数字中频I/Q信号，数字中频I/Q信号经由DA转化器进行DAC转换，然后经由正交上变频器正交上变频到L频段信号，经由放大器完成信号放大。
本实用新型涉及的多接收通道卫星通讯终端采用大规模的可编程逻辑器件FPGA资源优势，实现多通道载波提取、物理层解调以及FEC解码，是产品小型化、通信系统复杂度降低的有效解决方案。
本实用新型涉及的多接收通道卫星通讯终端设置有本地监控CPU、DC-DC保护电源模块和时钟模块，本地监控CPU设备，具备远程监控功能，支持网络管理功能；DC-DC保护电源模块提升了终端产品的稳定性和安全性；时钟模块提升了终端的精确性。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种多接收通道卫星通讯终端，结构包括：正交下变频器、VGA可调滤波器、AD转化器、数字下变频器、可编程逻辑器件FPGA、嵌入式微处理器、DA转化器、正交上变频器、放大器、本地监控CPU、DC-DC保护电源模块、时钟模块，其特征在于，正交下变频器、VGA可调滤波器、AD转化器、数字下变频器、可编程逻辑器件FPGA依次相连，DA转化器、正交上变频器、放大器依次相连；所述可编程逻辑器件FPGA包括有依次相连的物理帧封装器、数字调制器和数字上变频器，以及依次相连的数字解调通道、复用-解复用器和物理帧解封装器；所述数字解调通道数量为N，N≥2。
2.根据权利要求1所述的多接收通道卫星通讯终端，其特征在于，所述嵌入式微处理器分别与本地监控CPU、IP接口、物理帧解封装器及物理帧封装器相连接。
3.根据权利要求1所述的多接收通道卫星通讯终端，其特征在于，所述时钟模块一端口直接连接至可编程逻辑器件FPGA，另一端口通过接收通道锁相环连接至正交下变频器。
4.根据权利要求1所述的多接收通道卫星通讯终端，其特征在于，所述可编程逻辑器件FPGA一输出端口连接至DA转化器，另一输出端口通过发送通道锁相环连接至正交上变频器。
5.根据权利要求1所述的多接收通道卫星通讯终端，其特征在于，所述数字解调通道数量为N，N优选为4或8。
6.根据权利要求1所述的多接收通道卫星通讯终端，其特征在于，所述复用-解复用器连接有FEC解码器。
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