高速数传接收装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高速数传接收装置，包括：下变频板，所述下变频板的输入端通过SMA接口与外部接收天线电连接，用于接收并处理所述外部接收天线的X波段射频信号，生成固定频率的中频信号；基带板，所述基带板的输入端与所述下变频板的输出端电连接，所述基带板的输出端与PC端电连接；其中，所述基带板包括：模拟射频前端，与所述下变频板电连接，用于接收所述中频信号，并将所述中频信号转换成基带信号；基带接收模块，与所述模拟射频前端电连接。本发明专利技术的高速数传接收装置支持多种制式的解调，能实现各种幅度输入信号可靠对接，可有效提升系统的采样频率锁定效率，能更好的满足高速数传系统数据高速转换及采集的要求。

High Speed Data Transmission Receiving Device

The invention provides a high-speed digital transmission receiving device, which includes: a down-converter board, whose input end is electrically connected with an external receiving antenna through a SMA interface, for receiving and processing the X-band radio frequency signal of the external receiving antenna, generating a fixed frequency intermediate frequency signal; a baseband board, whose input end is electrically connected with the output end of the down-converter board. The output end of the baseband board is electrically connected with the PC terminal, in which the baseband board includes an analog radio frequency front end and an electric connection with the lower frequency converter board for receiving the intermediate frequency signal and converting the intermediate frequency signal into a baseband signal; a baseband receiving module and an electric connection with the analog radio frequency front end. The high-speed data transmission receiving device of the invention supports multiple demodulation modes, realizes reliable docking of various amplitude input signals, effectively improves the sampling frequency locking efficiency of the system, and better meets the requirements of high-speed data conversion and acquisition of the high-speed data transmission system.

【技术实现步骤摘要】
高速数传接收装置
本专利技术涉及卫星间高速数传
，特别涉及一种高速数传接收装置。
技术介绍
目前我国气象、海洋、国土资源测绘调查等国民经济重要部门已将空间数据源纳入主体业务应用系统，对空间高速数据传输技术提出了持续的业务需求，高速数据传输有效载荷应用日益广泛和深入，各类有效载荷对数据传输速率以及传输质量等要求也越来越高。近年来高速调制解调技术、高效编译码技术、甚长基线测量等技术获得了飞速发展，这些新技术对所传数据内容本身并无要求和限制，因此可以广泛的应用于气象、海洋、资源、环境、通信和侦察等众多领域，为各类星载有效载荷所产生的高速数据提供传输链路，实现高速信息的获取。目前国外星地高速数据传输带宽已经达到了Gbps量级，国内也已达到了数百Mbps量级，可预见的未来数年对高码率数据传输的需求还会持续迅猛增长且应用领域不断扩展,码速率600Mbps以上，可适应多种调制方式的高速数传接收机的需求显得尤为迫切。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高速数传接收装置，其目的是为了解决高速数传接收机的信号接收动态范围较窄，导致接收端对信号接收识别困难，同时码速率较低，不能满足通信系统对高码率数据传输速率迅猛增长需求的问题。为了达到上述目的，本专利技术的实施例提供了一种高速数传接收装置，包括：下变频板，所述下变频板的输入端通过SMA接口与外部接收天线电连接，用于接收并处理所述外部接收天线的X波段射频信号，生成固定频率的中频信号；基带板，所述基带板的输入端与所述下变频板的输出端电连接，所述基带板的输出端与PC端电连接；其中，所述基带板包括：模拟射频前端，与所述下变频板电连接，用于接收所述中频信号，并将所述中频信号转换成基带信号；基带接收模块，与所述模拟射频前端电连接，用于接收所述基带信号，并对所述基带信号进行解调译码；第一通信模块，与所述基带接收模块电连接，用于接收解调译码后的基带信号，发送给所述PC端。其中，所述下变频板包括：限幅器，所述限幅器的输入端通过SMA接口与外部接收天线电连接，用于接收所述外部接收天线发出的射频信号，并对所述射频信号进行限幅处理；射频带通滤波器，所述射频带通滤波器的输入端与所述限幅器的输出端电连接；低噪放大器，所述低噪放大器的输入端与所述射频带通滤波器的输出端电连接，用于对所述射频信号进行功率放大处理；混频器，所述混频器的输入端与所述低噪放大器的输出端电连接；第一中频带通滤波器，所述第一中频带通滤波器的输入端与所述混频器的输出端电连接；自动增益控制放大器，所述自动增益控制放大器的输入端与所述第一中频带通滤波器的输出端电连接；第二中频带通滤波器，所述第二中频带通滤波器的输入端与所述自动增益控制放大器的输出端电连接。其中，所述下变频板还包括：第二通信模块，所述第二通信模块的输入端与所述第一通信模块电连接，所述第二通信模块的输出端与所述自动增益控制放大器电连接；本振，与所述第二通信模块电连接，在所述第二通信模块控制下，产生所需的时钟信号，所述本振的时钟输入端与第一温度补偿晶体振荡器电连接，所述本振的输出端与所述混频器第二输入端电连接。其中，所述模拟射频前端包括：数控衰减器，所述数控衰减器的第一输入端与所述第二中频带通滤波器的输出端电连接；放大器，所述放大器的输入端与所述数控衰减器的输出端电连接；第一带通滤波器，所述第一带通滤波器的输入端与所述放大器的输出端电连接；第一正交解调器，所述第一正交解调器的输入端与所述第一带通滤波器的输出端电连接，所述第一正交解调器的输出端分别与第二带通滤波器和第三带通滤波器电连接，用于将所述第一带通滤波器滤波后的模拟信号转换为两路正交的I、Q信号；高速双通道模数转换器，所述高速双通道模数转换器的第一输入端分别与所述第二带通滤波器和第三带通滤波器电连接，用于接收经所述第二带通滤波器和第三带通滤波器滤波后的模拟信号。其中，所述模拟射频前端还包括：第二温度补偿晶体振荡器，所述第二温度补偿晶体振荡器的第一输出端分别与第一锁相环的时钟输入端和第二锁相环的时钟输入端电连接，用于给所述第一锁相环和所述第二锁相环提供时钟源。其中，所述基带接收模块包括：采样数据整理单元，所述采样数据整理单元的输入端与所述高速双通道模数转换器的输出端电连接，用于接收所述高速双通道模数转换器发出的模拟信号；载波同步单元，所述载波同步单元的输入端与所述采样数据整理单元的输出端电连接；位同步单元，所述位同步单元的输入端与所述载波同步单元的输出端电连接，所述位同步单元的第一输出端分别与第一数字式频率合成器和第二数字式频率合成器电连接；解调单元，所述解调单元的输入端与所述位同步单元的第二输出端电连接；译码单元，所述译码单元的输入端与所述解调单元的输出端电连接，所述译码单元的输出端与所述第一通信模块电连接。其中，所述基带接收模块还包括：SPI控制单元，所述SPI控制单元的输出端分别与所述第一锁相环的SPI输入端和所述第二锁相环的SPI输入端电连接，用于使所述第一锁相环和所述第二锁相环产生固定频率的高频率高精度的载波信号。其中，所述模拟射频前端还包括：第一数字模拟转换器，所述第一数字模拟转换器输入端与所述第一数字式频率合成器的输出端电连接，用于接收所述第一数字式频率合成器发出的高动态正交单载波信号，并将所述高动态正交单载波信号转换为模拟信号；第二正交调制器，所述第二正交调制器的第一输入端与所述第一数字模拟转换器的输出端电连接，所述第二正交调制器的第二输入端与所述第二锁相环输出端电连接，所述第二正交调制器的输出端与所述高速数字模拟转换器电连接，用于接收所述第一数字模拟转换器发出的模拟信号和所述第二锁相环发出的高频率高精度的载波信号，并将所述模拟信号和所述载波信号进行正交调制，生成满足精度和速度要求的频率发送给所述高速数字模拟转换器；第二数字模拟转换器，所述第二数字模拟转换器输入端与所述第二数字式频率合成器的输出端电连接，用于接收所述第二数字式频率合成器发出的高动态正交单载波信号，并将所述高动态正交单载波信号转换为模拟信号；第三正交调制器，所述第三正交调制器的第一输入端与所述第二数字模拟转换器的输出端相连，所述第三正交调制器的第二输入端与所述第一锁相环的输出端电连接，所述第三正交调制器的输出端与所述第一正交调制器的时钟输入端电连接，用于接收所述第二数字模拟转换器发出的模拟信号和所述第一锁相环发出的高频率高精度的载波信号，并将所述模拟信号和所述载波信号进行正交调制，生成满足精度和速度要求的频率发送给所述第一正交调制器。其中，所述数控衰减器的第二输入端与所述基带接收模块电连接。本专利技术的上述方案有如下的有益效果：本专利技术的上述实施例所述的高速数传接收装置基于FPGA软件无线电技术实现BPSK/SQPSK/QPSK/UQPSK/8PSK/16QAM等调制方式，采用软件无线电的技术在数字域上实现，可以较方便实现多种制式的载波同步、位同步、帧同步，在FPGA内部，根据不同的制式，计算出载波误差、位同步误差，通过控制PLL的时钟频率，可以实现闭环自校准，实现载波和位同步；采用2级自动增益控制放大器由FPGA通过根据ADC采集信号的幅度进行自动增益调节，可实现-50dBm～0dBm的动态范围，能实现各种幅度输入信号可靠对接；采用DDS、D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速数传接收装置，其特征在于，包括：下变频板，所述下变频板的输入端通过SMA接口与外部接收天线电连接，用于接收并处理所述外部接收天线的X波段射频信号，生成固定频率的中频信号；基带板，所述基带板的输入端与所述下变频板的输出端电连接，所述基带板的输出端与PC端电连接；其中，所述基带板包括：模拟射频前端，与所述下变频板电连接，用于接收所述中频信号，并将所述中频信号转换成基带信号；基带接收模块，与所述模拟射频前端电连接，用于接收所述基带信号，并对所述基带信号进行解调译码；第一通信模块，与所述基带接收模块电连接，用于接收解调译码后的基带信号，发送给所述PC端。

【技术特征摘要】
1.一种高速数传接收装置，其特征在于，包括：下变频板，所述下变频板的输入端通过SMA接口与外部接收天线电连接，用于接收并处理所述外部接收天线的X波段射频信号，生成固定频率的中频信号；基带板，所述基带板的输入端与所述下变频板的输出端电连接，所述基带板的输出端与PC端电连接；其中，所述基带板包括：模拟射频前端，与所述下变频板电连接，用于接收所述中频信号，并将所述中频信号转换成基带信号；基带接收模块，与所述模拟射频前端电连接，用于接收所述基带信号，并对所述基带信号进行解调译码；第一通信模块，与所述基带接收模块电连接，用于接收解调译码后的基带信号，发送给所述PC端。2.根据权利要求1所述的高速数传接收装置，其特征在于，所述下变频板包括：限幅器，所述限幅器的输入端通过SMA接口与外部接收天线电连接，用于接收所述外部接收天线发出的射频信号，并对所述射频信号进行限幅处理；射频带通滤波器，所述射频带通滤波器的输入端与所述限幅器的输出端电连接；低噪放大器，所述低噪放大器的输入端与所述射频带通滤波器的输出端电连接，用于对所述射频信号进行功率放大处理；混频器，所述混频器的输入端与所述低噪放大器的输出端电连接；第一中频带通滤波器，所述第一中频带通滤波器的输入端与所述混频器的输出端电连接；自动增益控制放大器，所述自动增益控制放大器的输入端与所述第一中频带通滤波器的输出端电连接；第二中频带通滤波器，所述第二中频带通滤波器的输入端与所述自动增益控制放大器的输出端电连接。3.根据权利要求2所述的高速数传接收装置，其特征在于，所述下变频板还包括：第二通信模块，所述第二通信模块的输入端与所述第一通信模块电连接，所述第二通信模块的输出端与所述自动增益控制放大器电连接；本振，与所述第二通信模块电连接，在所述第二通信模块控制下，产生所需的时钟信号，所述本振的时钟输入端与第一温度补偿晶体振荡器电连接，所述本振的输出端与所述混频器第二输入端电连接。4.根据权利要求2所述的高速数传接收装置，其特征在于，所述模拟射频前端包括：数控衰减器，所述数控衰减器的第一输入端与所述第二中频带通滤波器的输出端电连接；放大器，所述放大器的输入端与所述数控衰减器的输出端电连接；第一带通滤波器，所述第一带通滤波器的输入端与所述放大器的输出端电连接；第一正交解调器，所述第一正交解调器的输入端与所述第一带通滤波器的输出端电连接，所述第一正交解调器的输出端分别与第二带通滤波器和第三带通滤波器电连接，用于将所述第一带通滤波器滤波后的模拟信号转换为两路正交的I、Q信号；高速双通道模数转换器，所述高速双通道模数转换器的第一输入端分别与所述第二带通滤波器和第三带通滤波器电连接，用于接收经所述第二带通滤波器和第三带通滤波器滤波后的模拟信号。5.根据权利要求4所述的高速数传接收装置，其特征在于，所述模拟射频前端还包括：第二温度补偿晶体振荡...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚高茂，张传胜，赵海军，李武刚，邓姣，袁卫忠，
申请(专利权)人：湖南迈克森伟电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43