[發明專利]一種基于VPX架構的可變頻段1：1熱備調制解調裝置

有效

• 申請號: 202110264779.8
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113114334B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 李志偉;劉巖;王冉冉;馬立波;郝志松;張林;趙園偉;金建忠;周士雷;靳海鵬;李合金
• 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

本發明公開了一種基于VPX架構的可變頻段1：1熱備調制解調裝置，涉及衛星通信技術領域。它由兩塊調制解調單元、時鐘管理單元、主控單元和電源等部件組成。它通過主控單元改變調制解調單元、時鐘管理單元的工作參數和上報工作狀態；通過對硬件的部分元器件更換和選裝來實現中頻頻段的可變。本發明整套電路集成在6U VPX標準機箱內，具有集成化程度高、性能穩定可靠、重量輕、功耗低、結構簡單等特點，相對于傳統調制解調裝置在系統中具有較強的兼容性，同時具有工作模式、調制解調方式和數據速率靈活可變等優點。

技術領域

本發明涉及衛星通信技術領域，特別是指一種基于VPX架構的可變頻段1：1熱備調制解調裝置，可用作衛星通信系統中基于FDMA的信道傳輸的通用調制解調器。

背景技術

衛星通信系統擁有通信距離遠、傳輸容量大、通信質量高的優點。當前衛星通信蓬勃發展，大量的固定站、車載船載站、移動便攜站等地球站陸續投入使用。調制解調器作為衛星通信系統的主要設備之一也獲得較大發展，已有多種型號設備投入使用。各個型號設備可能存在調制解調方式、編譯碼方式和組幀方式的差異，這些差異影響了不同型號的設備在衛星鏈路上互通性比較差。早期裝備的調制解調器以符合IESS-308標準的設備為主，支持BPSK、QPSK等調制解調方式，支持卷積、卷積級聯RS編譯碼和LDPC等編譯碼方式；近些年LDPC編譯碼以其優良的性能逐步獲得廣泛的應用，近期研制的多款設備均要求支持LDPC編譯碼。從保護用戶早期投資以及系統平滑升級過渡角度出發，新研設備通常要具備向下兼容的特性，即要能夠與之前裝備的設備互連互通。由于功能的增加會帶來FPGA邏輯資源的增加，簡單的增加FPGA的邏輯資源不但會增加成本，還會給整合開發增加難度。

衛星通信系統的建設與常規通信系統建設類似，都屬于網絡基礎設施建設。一個突出特點是前期投入資金比較大，但是完成天線、射頻和基建等基礎建設之后，再進行升級擴容的投入則相對較少。地球站內的多個調制解調器可以采用頻分、碼分、時分等多需共用射頻設備，由于衛星轉發器工作頻段不同以及地球站站型各異，導致各個地球站射頻鏈路不盡相同，可以功能互通的調制解調器會因為中頻頻段不同而存在多個型號，由于各個型號的硬件不同，因而不能互相替換。這種情況對研制、生產、維修等各個環節都帶來不利影響。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種基于VPX架構的可變頻段1：1熱備調制解調裝置,可作為通用信號處理裝置，其通過對FPGA軟件重載方式解決與不同設備的不同調制解調方式、編譯碼方式和組幀方式的互通性；通過對硬件的部分元器件更換和選裝支持多頻段（L中頻和C中頻）實現與不同地球站射頻鏈路的對接，具有集成度高、速率靈活可變的特點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種基于VPX架構的可變頻段1：1熱備調制解調裝置，包括主控單元1、時鐘管理單元2、第一調制解調單元3、第二調制解調單元4和電源模塊5；

所述主控單元1用于發送和接收外部的遠控信息，將遠控信息解析后轉換成控制信息輸出至第一調制解調單元3、第二調制解調單元4和時鐘管理單元2，并接收第一調制解調單元3、第二調制解調單元4和時鐘管理單元2輸出相對應的狀態信息，發送至遠控設備；還用于發送和接收外部業務IP數據，將第一調制解調單元3或第二調制解調單元4輸入的LVDS數據轉換為IP數據發送至外部輸出，并將輸入的外部IP數據轉換為LVDS數據輸出至第一調制解調單元3或第二調制解調單元4；

第一調制解調單元3和第二調制解調單元4是完全相同的兩個單元；信號調制時，將LVDS數據在控制信息的控制下進行數字信號處理和中頻調制，轉換為中頻信號，并在控制信息的控制下根據調制解調裝置的工作模式對中頻信號進行濾波后輸出至外部；信號解調時，在控制信息的控制下接收外部輸入中頻信號，并進行中頻正交解調和基帶數字信號處理轉換成LVDS數據，輸出至主控單元1；第一調制解調單元3和第二調制解調單元4還將自身工作狀態信息輸出至主控單元1。