本发明专利技术提供了一种用于卫星的数传发射机，所述数传发射机包含：信道编码电路，用于对输入的携带卫星数据的基带信号进行信道编码；X波段载波源电路，用于提供调制所需的X波段载波源；调制电路，用于基于X波段载波源电路输出的载波对输入的信道编码信号进行直接调制；滤波器，用于将调制电路输出的信号进行滤波处理；功率放大电路，用于对滤波处理后的信号进行功率放大得到的射频信号，该射频信号经天线发射至地面接收站。所述信道编码电路基于FPGA，具体的电路为：串并转换模块，差分编码模块，第一卷积编码模块和第二卷积编码模块。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种卫星高速编码调制一体化技术，适用于卫星与地面站之间的高速下行数据通信，可应用于星载高速数传设备(数传发射机)。
技术介绍
随着卫星通信技术的发展，载荷采集、传输的数据量增大，卫星对地数据传输速率(数传速率)的需求越来越高。而数传速率的提高带来的问题是在不改变数传发射机输出功率的前提下，数传链路增益下降。传统的数传发射机结构如图1所示。卫星数传速率的提高，导致了数传链路增益的下降。传统的数传发射机结构形式为了保持数传链路增益不变，就必须增加功率放大的倍数，提高输出功率。但这样做的结果就是增加功率放大器的放大级数、或采用行波管放大等技术，因而增加了数传发射机的功耗、体积、重量和成本。或者引入其他前端设备，完成信道编码技术，通过信道编码提高链路增益。但引入其他设备不仅增加了设备数量，也在功耗、成本方面增加了需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为克服上述问题，本专利技术提供一种用于卫星的数传发射机。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用于卫星的数传发射机，所述数传发射机包含:信道编码电路，用于对输入的携带卫星数据的基带信号进行信道编码；X波段载波源电路，用于提供调制所需的X波段载波源；调制电路，用于基于X波段载波源电路输出的载波对输入的信道编码信号进行直接调制；滤波器，用于将调制电路输出的信号进行滤波处理；功率放大电路，用于对滤波处理后的信号进行功率放大得到的射频信号，该射频信号经天线发射至地面接收站。可选的，上述信道编码电路基于FPGA，具体的电路为:串并转换模块，用于将输入的基带信号进行串并转换，进而将输入的串行信号转换为两路并行的输出信号；差分编码模块，用于将并行的两路输出信号进行差分编码，得到编码后的两路输出信号；第一卷积编码模块，用于对差分编码模块输入的一路信号基于CCSDS标准进行卷积编码得到I路编码信号，并将得到的I路编码信号输入所述调制电路进行调制；和第二卷积编码模块，用于对差分编码模块输入的另一路信号基于CCSDS标准进行卷积编码得到Q路编码信号，并将得到的Q路编码信号输入所述调制电路进行调制。可选的，上述调制电路采用X波段直接调制,且采用的调制方式为QPSK调制。可选的,上述功率放大电路采用微波固态功率放大器。可选的，上述编码电路受控于输入的数据时钟信号。本设计在高速数传设备内部集成了可重制编码模块以实现信道编码功能，而不需要其他设备完成该功能，仅凭借数传发射机自身，便可以在不增加数传发射机输出功率的前提下，提高链路增益余量，并且采用直接调制技术，省去了传统对地下行发射机频所需要的中频调制，上变频，滤波器等，因此大大减小星载了设备的体积、重量和成本。数传发射机的功耗、体积、重量和成本是卫星通信研究过程中重点关注的问题。本专利技术通过电路设计，实现了一种星载X波段高速编码调制一体化技术，使得数传发射机改变了传统的数传结构，减少了中频调制、混频器、滤波器等部件，大大简化了数传发射机的结构。结构中增加了高速FPGA，集成了可重置编码模块，使得数传发射机本身就可以完成信道编码功能，通过编码增益，增加了链路余量，使得高速数传模式得以实现。与现有技术相比，本专利技术的技术优势在于:星载高速数传设备的体积、重量和成本是卫星通信研究过程中重点关注的问题。本专利技术通过电路设计，实现了一种仅通过X波段直接编码调制便可实现信道编码功能以及传统对地下行发射机所需要的中频调制、上变频、滤波等电路才能完成的调制功能，该高速编码调制一体化的高速数传设备大大减少了空间探测所需星载设备的功耗、重量、体积，提高了卫星系统的可靠性。【附图说明】图1是传统发射机结构；图2是本专利技术提供的数传发射机结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的差分编码逻辑关系图；图4是本专利技术实施例提供的卷积编码流程图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术所述方法进行详细说明。本专利技术提供的数传发射机由编码电路、调制电路、X波段载波源电路、滤波电路和功率放大电路构成。I)编码电路实现基带数据处理。所述编码电路基于FPGA，通过FPGA集成的可重制编码模块，能够灵活实现各种信道编码方式。本设计采用了 CCSDC标准的卷积(2，1，7)编码，并与差分编码进行了结合。所述编码电路的数据处理流程为:接收前端设备的基带信号，将接收的基带信号依次进行串并转换和编码，所述编码同时采用差分编码和卷积编码，卷积编码后形成1、Q两路信号后，再将生成的1、Q两路信号送至调制电路。所述差分编码的逻辑关系如图3所以，具体为:若ci_l ? d1-1 = O,则 ci = ai ? c1-ldi = bi ? di_l ；若ci_l ? d1-1 = 1，则 ci = bi ? c1-ldi = ai ? di_l。a1、bi为外部输入，为现态输出，c1、di为次态。所述卷积编码米用CCSDS标准的(2,1,7)编码方式，参考图4,卷积编码流特点为:码率:1/2比特；约束长度:7比特；连接矢量:G1= 1111001，G2 = 1011011 ；相位:G2反相后输出。2)调制电路采用X波段直接当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于卫星的数传发射机，其特征在于，所述数传发射机包含：信道编码电路，用于对输入的携带卫星数据的基带信号进行信道编码；X波段载波源电路，用于提供调制所需的X波段载波源；调制电路，用于基于X波段载波源电路输出的载波对输入的信道编码信号进行直接调制；滤波器，用于将调制电路输出的信号进行滤波处理；功率放大电路，用于对滤波处理后的信号进行功率放大得到的射频信号，该射频信号经天线发射至地面接收站。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩霜雪，耿浩，姜亚祥，梁显锋，
申请(专利权)人：中国科学院空间科学与应用研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11
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