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CN107888275A - 卫星数传分系统通用基带数据模拟源 - Google Patents

卫星数传分系统通用基带数据模拟源 Download PDF

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CN107888275A
CN107888275A CN201711079878.9A CN201711079878A CN107888275A CN 107888275 A CN107888275 A CN 107888275A CN 201711079878 A CN201711079878 A CN 201711079878A CN 107888275 A CN107888275 A CN 107888275A
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CN
China
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data
data transmission
base band
satellite
general base
Prior art date
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Pending
Application number
CN201711079878.9A
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English (en)
Inventor
安然
张卓
任家峪
周茉
闵康磊
张良国
伊鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Aerospace Measurement Control Communication Institute
Original Assignee
Shanghai Aerospace Measurement Control Communication Institute
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Publication date
Application filed by Shanghai Aerospace Measurement Control Communication Institute filed Critical Shanghai Aerospace Measurement Control Communication Institute
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Publication of CN107888275A publication Critical patent/CN107888275A/zh
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • 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
    • H04B7/18517—Transmission equipment in earth stations
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
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    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
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Abstract

本发明提供了一种卫星数传分系统通用基带数据模拟源，包括：网络通讯模块、高速存储模块、数据发送模块、移相模块；其中：所述高速存储模块用于存储多种数据源的参数信息，并通过网络通讯模块与主控计算机进行数据交互；所述数据发送模块用于接收主控计算机发送的指令，并发送数据至移相模块；所述移相模块用于调节从数据发送模块接收到的数据的钟码关系，并将调节后的数据作为模拟数据源输出。本发明中发送的数据源的数据格式和速率均可按要求进行灵活设置，通过配置相关参数，可以实现对输出数据的频率和相位的任意调节；从而满足卫星数传分系统测试要求，适用于多个不同型号的卫星。

Description

卫星数传分系统通用基带数据模拟源
技术领域
本发明涉及卫星数传技术领域，具体地，涉及一种卫星数传分系统通用基带数据模拟源。
背景技术
卫星数传分系统是星地连接比较紧密的分系统之一。在卫星的研制阶段，需进行数传分系统和中继分系统进行装星测试，以及数传分系统、中继分系统与地面接收系统的大系统对接试验。考虑到卫星星载设备的特殊性，一般在对接试验中，不会携带星上单机，而是携带性能指标与星上单机相当的地面模拟设备。
基带模拟源主要用于数传分系统的功能验证、装星测试、卫星与接收系统对接试验、地面接收系统相关设备的调试等提供数据源。随着卫星型号的增多，各个型号对基带模拟源均有需求，在卫星型号的研制过程中，数传分系统功能和性能的验证必不可少。因此，要求基带数据模拟源能够模拟多种卫星型号所需求的数据格式和速率的能力，为检验卫星数传分系统性能指标提供合适的试验条件。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种卫星数传分系统通用基带数据模拟源。
根据本发明提供的一种卫星数传分系统通用基带数据模拟源，包括：网络通讯模块、高速存储模块、数据发送模块、移相模块；其中：
所述高速存储模块用于存储多种数据源的参数信息，并通过网络通讯模块与主控计算机进行数据交互；
所述数据发送模块用于接收主控计算机发送的指令，并发送数据至移相模块；
所述移相模块用于调节从数据发送模块接收到的数据的钟码关系，并将调节后的数据作为模拟数据源输出。
可选地，还包括电源模块，所述电源模块用于分别给网络通讯模块、高速存储模块、数据发送模块、移相模块供电。
可选地，所述电源模块为线性电源，所述电源模块的输入端输入220V交流电，所述电源模块的输出端输出为5V直流电。
可选地，所述网络通讯模块采用千兆网口进行数据传输。
可选地，所述高速存储模块包括至少一个固态硬盘，其中：单个固态硬盘的最大存储容量为512GByte。
可选地，所述数据发送模块采用可编程门阵列FPGA电路。
可选地，所述移相模块采用包含有时钟合成芯片Si5338的电路。
可选地，还包括：多个低电压差分信号LVDS输出接口；所述LVDS输出接口支持1、2、4、8、16对LVDS数据传输，每对LVDS数据传输速率不大于150MHz，单通道LVDS最高发送数率为2.4Gbps。
可选地，还包括：RS-422输出接口，用于输出为422电平信号，并支持12对422数据的输出。
可选地，所述移相模块的频率调节范围为0.16MHz至350MHz，相位的调整范围为±50％的时钟周期。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的卫星数传分系统通用基带数据模拟源中发送的数据格式和速率均可按要求进行灵活设置，通过配置相关参数，实现对输出数据的频率和相位的任意调节；从而满足卫星数传分系统测试要求，适用于多个不同型号的卫星。
2、本发明提供的卫星数传分系统通用基带数据模拟源中包含有模拟各种载荷的数据源，并能够对数据源进行更新，适用性高。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的卫星数传分系统通用基带数据模拟源一实施例的机箱前面板示意图；
图2为本发明提供的卫星数传分系统通用基带数据模拟源一实施例的机箱后面板示意图；
图3为本发明提供的卫星数传分系统通用基带数据模拟源的原理结构示意图；
图4为本发明提供的卫星数传分系统通用基带数据模拟源的一实施例的结构示意图。
图中：
1-机箱供电开关；
2-LVDS1输出接口；
3-LVDS2输出接口；
4-422输出接口；
5-接地接口；
6-千兆网口；
7-供电接口。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
图1为本发明提供的卫星数传分系统通用基带数据模拟源一实施例的机箱前面板示意图；图2为本发明提供的卫星数传分系统通用基带数据模拟源一实施例的机箱后面板示意图；如图1、2所示，本实施例中的通用基带数据模拟源的机箱前面板上设置有机箱供电开关1，机箱后面板上设置有LVDS1输出接口2、LVDS2输出接口3、422输出接口4、接地接口5、千兆网口6、供电接口7。
图3为本发明提供的卫星数传分系统通用基带数据模拟源的原理结构示意图，如图3所示，本实施例包括：网络通讯模块、高速存储模块、数据发送模块、移相模块；其中：高速存储模块用于存储多种数据源的参数信息，并通过网络通讯模块与主控计算机进行数据交互；数据发送模块接收主控计算机发送的指令，并发送数据至移相模块；移相模块用于调节从数据发送模块接收到的数据的钟码关系，并将调节后的数据作为模拟数据源输出。
本实施例中的通用基带数据模拟源中发送的数据格式和速率均可按要求进行灵活设置，通过配置相关参数，实现对输出数据的频率和相位的任意调节；从而满足卫星数传分系统测试要求，适用于多个不同型号的卫星。
可选地，还包括：电源模块，电源模块的输入端与外部220V电源连接，电源模块的输出端分别给网络通讯模块、高速存储模块、数据发送模块、移相模块供电。需要说明的是，本实施例中的电源模块可以是集成在通用基带数据模拟源上，也可以是与该通用基带数据模拟源分离的独立模块。
可选地，上述电源模块可以为线性电源，输入为220V交流电，输出为5V直流电。
可选地，上述网络通讯模块为千兆网口；以实现数据的快速传输。
可选地，上述高速存储模块为固态硬盘(Solid State Drives，SSD)，其中：单个SSD固态硬盘的最大存储容量为512GByte。
可选地，上述数据发送模块由可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)电路实现。
可选地，上述移相模块由包含高精度时钟合成芯片Si5338的电路实现。
请结合图3，参考图1、图2，机箱后面板上的LVDS1输出接口、LVDS2输出接口输出为低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling，LVDS)电平，输出均支持1、2、4、8、16对LVDS数据传输，每对LVDS数据传输速率不大于150MHz，单通道LVDS最高发送数率为2.4Gbps。
可选地，上述的422输出接口(RS-422接口，用于实现平衡传输)输出为422电平，输出支持12对422数据的输出。
图4为本发明提供的卫星数传分系统通用基带数据模拟源的一实施例的结构示意图；如图4所示，本实施例中的高速存储模块由8块SSD固态盘组成，模拟源需要模拟各种载荷，因此必须保证数据源种类的丰富，因此需要对SSD固态盘内部数据内容进行更新。数据内容的更新可采用以下二种方式：
1)将模拟源中的SSD固态盘取出，将SSD固态盘接入计算机中，由计算机对其内容进行更新；
2)通过模拟源自带的千兆网络对数据源进行更新。
如图4所示，本实施例中的移相模块由高精度时钟合成芯片Si5338实现，Si5338能合成从0.16至350MHz之间的任何频率，并且可以实现移相功能，调整范围为±50％时钟周期可调。通过配置相关参数，可以任意设置输出频率、相位，实现数据模拟源的通用性要求。
本实施例中的通用基带数据模拟源中包含有模拟各种载荷的数据源，并能够对数据源进行更新，适用性高。
可选地，本实施例中还包括：连接器、电阻、电容等器件；连接器、电阻、电容等器件至少采取II级降额，对于电容的耐压值，则采取50％降额设计，对于连接器通过电流，至少采取70％降额设计。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的模拟源及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种卫星数传分系统通用基带数据模拟源，其特征在于，包括：网络通讯模块、高速存储模块、数据发送模块、移相模块；其中：
所述高速存储模块用于存储多种数据源的参数信息，并通过网络通讯模块与主控计算机进行数据交互；
所述数据发送模块用于接收主控计算机发送的指令，并发送数据至移相模块；
所述移相模块用于调节从数据发送模块接收到的数据的钟码关系，并将调节后的数据作为模拟数据源输出。
2.根据权利要求1所述的卫星数传分系统通用基带数据模拟源，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块用于分别给网络通讯模块、高速存储模块、数据发送模块、移相模块供电。
3.根据权利要求2所述的卫星数传分系统通用基带数据模拟源，其特征在于，所述电源模块为线性电源，所述电源模块的输入端输入220V交流电，所述电源模块的输出端输出为5V直流电。
4.根据权利要求1所述的卫星数传分系统通用基带数据模拟源，其特征在于，所述网络通讯模块采用千兆网口进行数据传输。
5.根据权利要求1所述的卫星数传分系统通用基带数据模拟源，其特征在于，所述高速存储模块包括至少一个固态硬盘，其中：单个固态硬盘的最大存储容量为512GByte。
6.根据权利要求1所述的卫星数传分系统通用基带数据模拟源，其特征在于，所述数据发送模块采用可编程门阵列FPGA电路。
7.根据权利要求1所述的卫星数传分系统通用基带数据模拟源，其特征在于，所述移相模块采用包含有时钟合成芯片Si5338的电路。
8.根据权利要求1-7任一项所述的卫星数传分系统通用基带数据模拟源，其特征在于，还包括：多个低电压差分信号LVDS输出接口；所述LVDS输出接口支持1、2、4、8、16对LVDS数据传输，每对LVDS数据传输速率不大于150MHz，单通道LVDS最高发送数率为2.4Gbps。
9.根据权利要求1-7任一项所述的卫星数传分系统通用基带数据模拟源，其特征在于，还包括：RS-422输出接口，用于输出为422电平信号，并支持12对422数据的输出。
10.根据权利要求7所述的卫星数传分系统通用基带数据模拟源，其特征在于，所述移相模块的频率调节范围为0.16MHz至350MHz，相位的调整范围为±50％的时钟周期。
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