一种基于全双工临近空间协议的通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于全双工临近空间协议的通信系统,包括：数管中心、协议处理单元、调制单元和解调单元；数管中心作为收发信机的上层，负责收发数据的调度及对收发信机的遥控及遥测；协议处理单元负责协议的顶层实现及对调制解调单元的调度；调制单元的功能是对待发数据编码后，PM调制至中频输出；解调单元的功能是对输入中频信号符号同步、载波同步及译码后，提取出有效数据或指令，输出至协议处理单元。本发明专利技术以全双工临近空间协议为基础，将信号频点、编码方式、速率档及帧长有机的结合起来，优化了资源，将调制、解调及协议有机融合，使得临近空间的通信可靠性更高、吞吐量更大、效率更高。

A communication architecture based on full duplex proximity space protocol

The invention discloses a communication architecture, a full duplex protocol based on near space include: the number of pipe center, protocol processing unit, modulation and demodulation unit; the number of pipe center as the transceiver of the upper, responsible for sending and receiving data scheduling and remote control of the transceiver and telemetry; the top protocol processing unit is responsible for the agreement the scheduling and for modulation and demodulation unit; modulation unit is the function of treat data encoding, PM modulation to the intermediate frequency output; demodulation unit is the function of the input signal symbol synchronization, carrier synchronization and decoding, extract valid data or instructions, output to the protocol processing unit. The invention of near space in full duplex protocol based signal frequency, encoding rate, stalls and frame length are combined organically to optimize the resources, the modulation, demodulation and communication protocol of organic integration, the reliability of near space and higher throughput and greater efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种基于全双工临近空间协议的通信架构
本专利技术属于通信
，尤其涉及一种基于全双工临近空间协议的通信架构。
技术介绍
在火星探测等深空探测活动中，由于通信距离远、无线电波传输延时长，信号能量衰减严重，以及可见时间短等特点，需要采用中继通信技术来实现火星、月球等表面着陆设备的对地数据传输。以火星为例，围绕火星转动的环绕器通过中继链路，获取着陆设备的观测数据，并将地球控制中心发来的遥控指令通过中继链路送给着陆设备，以实现远程控制。由于火星环绕器的高速运动，通信双方可见时间短。而且由于数据信息量大，且需要做到通信过程中的无误传输，因此，需要一套机制来保证，这就是全双工临近空间协议。在现有的深空探测中，例如文献1“AutomaticCodeGenerationForInstrumentFlightSoftware”(JetPropulsionLaboratory,CaliforniaInstituteofTechnology,4800OakGroveDrive,Pasadena,CA91109,USA)给出了目前火星车任务(好奇、机遇、凤凰)中的CCSDS协议全双工通信系统的实现方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于全双工临近空间协议的通信架构，其特征在于，包括：数管中心、协议处理单元、调制单元和解调单元；所述数管中心，用于收发数据的调度，发出遥控指令A及传输数据B至协议处理单元，以及，接收从协议处理单元返回的总遥测量C和数据域D；所述协议处理单元，用于负责协议的顶层实现及对调制单元和解调单元的调度，对接收到的遥控指令A进行校验后，提取自身单元相关参数信息、调制单元相关参数信息E和解调单元相关参数信息F，并将调制单元相关参数信息E发送至调制单元，将解调单元相关参数信息F发送至解调单元；接收传输数据B，并按协议规定，产生待发数据G，将待发数据G传输至调制单元；提取调制单元遥测量H和解调单元遥测量I，...

【技术特征摘要】
1.一种基于全双工临近空间协议的通信架构，其特征在于，包括：数管中心、协议处理单元、调制单元和解调单元；所述数管中心，用于收发数据的调度，发出遥控指令A及传输数据B至协议处理单元，以及，接收从协议处理单元返回的总遥测量C和数据域D；所述协议处理单元，用于负责协议的顶层实现及对调制单元和解调单元的调度，对接收到的遥控指令A进行校验后，提取自身单元相关参数信息、调制单元相关参数信息E和解调单元相关参数信息F，并将调制单元相关参数信息E发送至调制单元，将解调单元相关参数信息F发送至解调单元；接收传输数据B，并按协议规定，产生待发数据G，将待发数据G传输至调制单元；提取调制单元遥测量H和解调单元遥测量I，并根据自身状态，产生总遥测量C，将总遥测量C发送至数管中心；接收解调单元的数据流J，进行校验后，将接收的解调单元的数据流J中的数据域D发送至数管中心；所述调制单元，用于接收协议处理单元发送的调制单元相关参数信息E，根据所述协议处理单元发送的调制单元相关参数信息E配置自身相关参数；根据自身工作状态，产生调制单元遥测量H，将产生的调制单元遥测量H发送至协议处理单元；以及，接收协议处理单元发送的待发数据G，编码后，PM调制至中频输出至解调单元；所述解调单元，用于接收协议处理单元发送的解调单元相关参数信息F，根据所述协议处理单元发送的解调单元相关参数信息F配置自身相关参数；根据自身工作状态，产生解调单元遥测量I；对解调单元输入的中频信号符号同步、载波同步及译码后，将得到数据流J输出至协议处理单元。2.根据权利要求1所述的通信架构，其特征在于，所述协议处理单元，包括：I/O模块、ARQ模块、MAC模块、流程控制模块、接收处理模块和相干控制模块；所述I/O模块，用于接收数管中心发出的传输数据B，当顺序帧流控开放时，向ARQ模块传输顺序帧，当加急帧流控开放时，向ARQ模块传输加急帧；以及，在对接收到的解调单元发出的数据流J进行校验后，将接收的解调单元的数据流J中的数据域D发送至数管中心；所述MAC模块，用于接收数管中心发送的遥控指令A，对接收到的遥控指令A进行校验后，提取自身单元相关参数信息、调制单元相关参数信息E和解调单元相关参数信息F，并输出至流程控制模块；以及，接收流程控制模块输出的总遥测量C，并将总遥测量C回传至数管中心；所述ARQ模块，用于接收从I/O模块输出的顺序及加急帧，并根据本地加急帧及顺序帧的存储量是否超过阀值，确定是否生成加急流控及顺序流控，并反馈至I/O模块；根据接收到的PLCW帧序号，选取帧号为当前帧号及当前帧号加1的数据帧，输出至流程控制模块；以及，从接收处理模块接收待发送的PLCW，添加至加急帧发送序列；以及，根据流程控制模块给出的要数使能，以加急帧优先顺序帧的发送顺序，将待发帧输出至流程控制模块；所述流程控制模块，用于根据MAC模块给出的自身单元相关参数信息或从接收处理模块处收到的SPDU参数，完成协议全双工通信功能；将调制单元相关参数信息E输出至调制单元，将解调单元相关参数信息F输出至接收处理模块；以及，从调制单元接收调制单元遥测量H，从接收处理模块接收解调单元遥测量I，并根据自身状态，产生总遥测量C，将总遥测量C发送至MAC模块；所述接收处理模块，用于从解调单元输入的数据流中，识别PLCW帧并将PLCW帧序号输出至ARQ模块；根据接收到的顺序帧帧序号，生成待发送的PLCW，输出至ARQ模块；将接收的流程控制模块输出的解调单元相关参数信息F输出至解调单元；将解调单元输入的相关参数中转至流程控制模块；根据解调单元输入的相关参数，在本地生成SPDU，并输出至流程控制模块；接收解调单元的解调单元遥测量I，并发送至流程控制模块；所述相...

【专利技术属性】
技术研发人员：田嘉，董超，王大庆，惠腾飞，王战强，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61