[發明專利]一種星載數傳發射機的多數據通道自主選擇處理裝置

有效

• 申請號: 201510059282.7
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104579455B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 陳劼;江潔;鐘鳴
• 申請（專利權）人: 上海航天測控通信研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B1/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明公開了一種星載數傳發射機的多數據通道自主選擇處理裝置，包括：接口芯片、FPGA芯片及PLL電路。該裝置采用一種時鐘邏輯識別方法，對多個輸入數據通道的伴隨時鐘進行識別，自主選擇有效時鐘和數據進行處理，合成I、Q兩路數據后送入編碼器或調制器。其中，接口芯片對接收到的信號進行電平轉換；FPGA對輸入信號進行時鐘識別運算和數據選通處理，為對抗單粒子翻轉效應，FPGA中的方法邏輯采用三模冗余設計。PLL電路將選通時鐘信號倍頻后送回FPGA用于數據格式變換。本發明使數傳發射機具備自主識別數據通道和并行數據處理能力，減少了衛星指令的數量，降低了整星和數傳發射機控制電路的復雜度，提升了產品可靠性。

技術領域

本發明涉及衛星數傳通信技術領域，特別涉及一種星載數傳發射機的多數據通道自主選擇處理裝置。

背景技術

星載數傳發射機的主要功能是實現星上數據的接收、格式變換、編碼、調制、濾波及放大，并通過天線對地傳輸。一種星載數傳發射機的多數據通道自主選擇處理裝置，主要涉及星載數傳發射機的數據選擇接收和格式變換功能。其主要應用如下：

1.根據衛星的可靠性要求，星上數據由同一個數據源產生，通過多個數據通道中的任意一個通道送入數傳發射機，這些數據通道互為備份，如果其中某一通道的數據源或數據傳輸路徑發生故障，可以通過切換通道保證數傳發射機正常工作。

2.根據衛星的功能要求，星上數據由多個不同的數據源產生，分別通過不同的數據通道送給數傳發射機，根據衛星的具體任務需求，在某一時刻選擇多個通道中的某一通道數據由數傳發射機下傳。

對于多通道數據輸入的應用，目前的星載數傳發射機一般用兩種辦法進行處理，其一是采用星上指令對數據通道進行切換。其二是采用組合邏輯對每個通道中的時鐘或數據信號進行合路。

采用星上指令能夠實現較為可靠的數據通道切換，但會增加指令電路和星地測控通道的負荷。每增加一條指令在硬件上需增加專用發送和接收電路，在軟件上需增加指令處理單元，并占用發送端、接收端處理芯片的引腳資源。指令從地面站發送給衛星，通過衛星測控系統、星務計算機、數傳下位機等設備轉發給數傳發射機，由于衛星資源的限制，增加指令實現通道切換的方法擴展能力十分有限。

采用組合邏輯將各通道時鐘、數據按每比特進行合路的方法無需增加專用電路，可在FPGA中直接實現，但無法抑制時鐘或數據上的干擾或毛刺。如果任何一個數據通道中的任意一位收到干擾，整個數據傳輸都會收到影響，可能會造成數據傳輸錯誤甚至數傳鏈路中斷。此外，由于組合邏輯的延遲較大，會影響數據傳輸的速率。因此，采用組合邏輯合路的方法僅適用于可靠性要求不高且傳輸速率較低的情況。

發明內容

本發明的目的在于提供一種星載數傳發射機的多數據通道自主選擇處理裝置，以解決目前一般星載數傳發射機在多數據通道輸入時需要增加專用指令進行通道切換的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種星載數傳發射機的多數據通道自主選擇處理裝置，包括：

接口芯片，用于接收星上的n路時鐘數據信號并對其進行電平轉換后輸出處理后的時鐘數據信號至FPGA芯片；

FPGA芯片，與所述接口芯片連接，用于對所述處理后的時鐘數據信號進行識別和判斷，以選擇有效時鐘及其對應的數據通道，并將選出的時鐘信號送入PLL電路進行倍頻，倍頻后的時鐘信號再送回FPGA芯片以進行對選通數據的格式變換，得到I、Q兩路信號；

PLL電路，與所述FPGA芯片連接，用于對時鐘信號進行倍頻；

其中，所述n路時鐘數據信號對應在n個數據通道傳輸，所述時鐘數據信號包括伴隨時鐘信號及數據信號，n為正整數。

較佳地，所述FPGA芯片包括時鐘判斷選擇模塊、時鐘MUX、數據MUX以及格式變換單元；