[發明專利]一種寬帶衛星通信收發處理模塊

有效

• 申請號: 202011402916.1
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112615661B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 宋騰輝;劉昊;劉凱;張娜;張少峰;王峰;王利軍;姚志強;欒紹建;鐘浩
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

1.一種寬帶衛星通信收發處理模塊，其特征在于，包括啟動存儲單元、共享內存單元、應用存儲單元、狀態監控單元、網口單元、網口交換單元、射頻輸出單元、時鐘單元、射頻輸入單元、實時緩存單元、SoC片上系統和FPGA；所述SoC片上系統內部含有兩顆嵌入式處理器，分別用于實現IP加速單元和訪問控制單元，SoC片上系統的PL可編程邏輯部分用于實現調制單元，所述FPGA用于實現解調單元；其中：

啟動存儲單元通過相應接口與IP加速單元相連；

共享內存單元分別通過相應接口與IP加速單元和訪問控制單元相連，并通過OCM地址映射提供IP加速單元和訪問控制單元之間的內存共享，此外，還通過AXI_HP的DMA通道實現訪問控制和調制單元之間的內存共享；

應用存儲單元通過相應接口與訪問控制單元相連,在訪問控制調度下，通過AXI通道選擇加載PL程序，之后通過PL提供的SSM通道加載所述FPGA的程序；

狀態監控單元通過I2C通道與訪問控制單元相連，訪問控制單元通過I2C通道定時讀取板卡的狀態信息；

網口單元與IP加速單元的用戶業務接口連接，用于在IP加速單元與用戶終端之間傳輸用戶的雙向業務數據；

網口交換單元與訪問控制單元的管理接口連接，對外提供兩路管理網口，第一路管理網口作為用戶的管理接口，第二路管理網口用于連接到其他的業務設備，實現訪問控制器對其他業務設備的管理；

射頻輸出單元通過相應接口與調制單元相連，用于對寬帶衛星信號進行發送處理；

時鐘單元通過SPI控制接口與調制單元相連，并通過時鐘輸出接口與調制單元和解調單元相連，其中，SPI控制接口傳輸時鐘單元的配置和管理信息，時鐘輸出接口傳輸調制單元和解調單元的參考時鐘；

射頻輸入單元與解調單元相連，用于獲取采樣數字信號并傳遞給解調單元；

實時緩存單元與解調單元相連，傳輸高吞吐率的解調前數據和解調后數據；SoC片上系統通過SSM、GTX、LVDS、GPIO接口與所述FPGA相連，其中，SSM接口用于傳輸FPGA的啟動加載數據，GTX和LVDS接口用于傳輸高速解調數據和解調控制數據，GPIO接口作為輔助通道，用于狀態信息傳輸；

接收處理時，射頻輸入單元接收射頻模擬信號，完成信號的射頻濾波、放大、下變頻到基帶、ADC采樣處理，得到數字采樣數據，然后將數字采樣數據傳遞給解調單元；解調單元將數字采樣數據進行預處理，并將處理后的數據放入實時緩存單元進行緩存，根據隨路多載波信息進行多載波解調、譯碼、解映射解擾、載波恢復，獲得用戶需要的基帶業務信息，然后將基帶業務信息進行接口適配，并通過GTX通道傳遞給調制單元；調制單元進行第二次接口適配，將GTX接口數據適配成AXI_HP接口數據格式，然后通過AXI_HP的DMA通道將基帶業務數據傳遞給訪問控制單元；訪問控制單元對基帶業務數據進行成幀處理，然后通過共享內存方式傳遞給IP加速單元；IP加速單元收到基帶業務數據后，進行IP路由和IP加速處理，然后通過網口單元將基帶業務數據送給用戶終端；

發送處理時，用戶終端將IP用戶數據通過網口單元接入IP加速單元；IP加速單元完成路由和加速處理，然后通過共享內存方式將加速后的用戶數據傳遞給訪問控制單元；訪問控制單元完成數據成幀和協議控制，并告知調制單元成幀數據在共享內存空間的存儲位置；調制單元收到存儲位置消息后，通過AXI_HP的DMA通道訪問共享內存空間，獲取已成幀的用戶數據，然后對該數據進行寬帶衛星信號調制和編碼處理，并將處理后的調制數據根據協議控制信息發送到射頻輸出單元的CFG/DATA接口；射頻輸出單元對數據進行數模轉換、上變頻、放大和濾波，完成寬帶衛星信號的發送處理。