[發明專利]一種基于射頻數字可定義系統及其設計方法

有效

• 申請號: 202110571935.5
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113220274B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 王玉濤;唐海;高翔;陳實華;林鑫超;李路;劉敏;姜和森
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: G06F8/20
• 分類號: G06F8/20;H04B7/185
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 李想

本發明公開了一種基于射頻數字可定義的系統架構，屬于空間電子的技術領域，該系統架構包括：通用硬件層，所述通用硬件層包括通用控制模塊和各個不同類型的系列模塊，各個不同類型的系列模塊根據應用功能的需求進行選擇配置，并通過通用控制模塊對選擇配置后的系列模塊進行控制；基礎軟件層，所述基礎軟件層包括通用控制模塊和各個不同類型的系列模塊所需的基礎軟件；應用軟件層，所述應用軟件層包括多個根據應用功能需求所定義的應用軟件，各所述應用軟件儲存于通用控制模塊，并通過通用控制模塊加載于選擇配置后的系列模塊，以達到實現星載電子信息載荷功能可定義、可擴展，且在實現多功能應用的同時降低系統的復雜度、成本、開發周期的目的。

技術領域

本發明屬于空間電子的技術領域，具體而言，涉及一種基于射頻數字可定義系統及其設計方法。

背景技術

隨著航天技術的發展，諸如頻譜監測、電子信號測量、ADS-B信息采集、物聯網通信等技術應用的實現也逐步通過電子信息載荷系統統一集成于衛星平臺中，從而為各類用戶提供全天候服務的能力。

一般的，隨著系統應用和系統傳感器數量增加，傳統的星載電子信息載荷每增加一個功能，其系統總體架構、新增功能模塊、各模塊之間的數據流、系統控制軟件等通常需要重新進行設計，使得整個電子信息載荷復雜度、成本、開發周期迅速上升，同時也帶來系統可靠性的降低的影響。

為了保障電子信息載荷系統的可靠性，通常會采用模塊備份或整機備份的方式，但這又增加了系統的物料成本、重量與發射成本。

發明內容

鑒于此，為了解決現有技術存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種基于射頻數字可定義系統及其設計方法以達到通過該系統設計方法對載荷進行設計，實現星載電子信息載荷功能可定義、可擴展，且能夠在實現多功能應用的同時降低系統的復雜度、成本、開發周期的目的。

本發明所采用的技術方案為：一種基于射頻數字可定義系統，該系統包括：

通用硬件層，所述通用硬件層包括通用控制模塊和各個不同類型的系列模塊，各個不同類型的系列模塊根據應用功能的需求進行選擇配置，并通過通用控制模塊對選擇配置后的系列模塊進行控制；

基礎軟件層，所述基礎軟件層包括通用控制模塊和各個不同類型的系列模塊所需的基礎軟件；

應用軟件層，所述應用軟件層包括多個根據應用功能需求所定義的應用軟件，各所述應用軟件儲存于通用控制模塊，并通過通用控制模塊加載于選擇配置后的系列模塊。

進一步地，各個不同類型的系列模塊分別為：天線類系列模塊、射頻類系列模塊、數字類系列模塊、電源類系列模塊、路由類系列模塊，所述路由類系列模塊包括射頻路由矩陣、中頻路由矩陣和電源路由矩陣；

所述通用控制模塊、數字類系列模塊、中頻路由矩陣、射頻類系列模塊、射頻路由矩陣和天線類系列模塊依次通信連接，且電源類系列模塊通過電源路由矩陣分別對通用控制模塊、數字類系列模塊、中頻路由矩陣、射頻類系列模塊和射頻路由矩陣供電。

進一步地，所述天線類系列模塊包括多個不同類的天線，各所述天線與射頻路由矩陣通信連接。

進一步地，所述射頻類系列模塊包括多個射頻模塊，各所述射頻模塊的一端分別與頻路由矩陣通信連接，另一端分別與中頻路由矩陣通信連接；各所述射頻模塊均設有多個射頻通道，且同一射頻模塊的各個射頻通道之間可通過射頻路由矩陣切換。

進一步地，所述數字類系列模塊包括多個信號采集處理模塊，各所述信號采集處理模塊的一端分別與中頻路由矩陣通信連接，另一端分別與通用控制模塊通信連接。

進一步地，所述基礎軟件包括星地/星間鏈路處理軟件、重構鏈路收發處理軟件和系統控制軟件，所述系統控制軟件運行于通用控制模塊，星地/星間鏈路處理軟件和重構鏈路收發處理軟件運用于任意一信號采集處理模塊；