一种可配置的弹载模块化遥测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种可配置的弹载模块化遥测系统及方法。该系统包括综合测量单元、功率放大器、至少两个遥测发射天线，综合测量单元与所述功率放大器连接，所述功率放大器还与所述遥测发射天线连接；所述综合测量单元用于对测量获得的各数据综合编帧后形成可变码率的PCM码流，对预设频率范围内的可变频点数字调频后，发射低功率射频信号；所述功率放大器用于对射频信号进行放大输出，控制功放模块的开启与关闭以及所述遥测发射天线单路或双路输出的变更。本发明专利技术实现了将功率放大器独立设计，不与综合测量单元一体化设计，也不与发射天线一体化设计，获得更好的散热效果，能够避免安装在高速飞行器表面天线的高温高热传导影响到功率放大器的正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种可配置的弹载模块化遥测系统及方法
本申请涉及弹载模块化遥测
，具体而言，涉及一种可配置的弹载模块化遥测系统及方法。
技术介绍
传统遥测系统为固定码率，无法做到码率可调，其数据帧格式单一，缺乏帧格式可变功能，且频点也一般为固定频点，缺乏在线更改频点的功能。传统遥测系统中的功率放大器也是固定功率输出，不能根据作用距离进行更改功率大小，也不能控制功放的开关，输出天线也只能固定为单天线或固定为双天线，没有做到单双可调。即传统遥测系统具有功放开关不可控、散热困难、码率和频点不可调、输出天线不可变等问题，且其缺乏可在线配置的功能，在灵活性、实用性等方面有所欠缺。中国专利CN207502995U提出了一种基于模块化架构的弹载遥测仪，包括采编模块、数据传输模块、发射机模块、存储模块，用于对弹载数据的采集、编码、发射等功能，该装置能够适应多种工作环境，系统可靠性高，新增数据存储功能，为试验数据的可靠获取提供了保障。该技术专利缺乏参数可配置的功能，在帧格式变换、发射信号功率大小调整等方面未涉及。中国专利CN109245833A提出了一种通用化综合射频测控系统及方法，包括综合孔径天线、综合射频信道以及综合处理终端；综合孔径天线实现空间电磁波能量和测控系统能量之间的一体化转换；综合射频信道实现射频信号和中频信号之间的转换；综合处理终端接收外部输入的遥测数据，形成地基遥测帧，之后依次进行编码、调制、数模转换后，通过综合射频信道和综合孔径天线发射出去。该专利技术专利强调了遥测、安控、外侧、导航和中继等功能的高度集成，将独立的射频资源和基带资源进行整合，形成通用化综合射频测控系统，但是整机高度集成带来的散热问题不容忽视，也缺乏对遥测数据码率可变、发射频点在线更改等的设计。
技术实现思路
为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种可配置的弹载模块化遥测系统及方法，集成了采集、编码、功率放大、发射等多种功能，并且克服了传统遥测系统功放开关不可控、散热困难、码率和频点不可变、输出天线不可变等问题。第一方面，本申请实施例提供了一种可配置的弹载模块化遥测系统，所述系统包括：综合测量单元、功率放大器、至少两个遥测发射天线，所述综合测量单元与所述功率放大器连接，所述功率放大器还与所述遥测发射天线连接；所述综合测量单元用于对测量获得的各数据综合编帧后形成可变码率的PCM码流，对预设频率范围内的可变频点数字调频后，发射低功率射频信号；所述功率放大器用于对射频信号进行放大输出，控制功放模块的开启与关闭以及所述遥测发射天线单路或双路输出的变更；所述遥测天线用于将射频信号发射到地面，使地面遥测设备能够接收射频信号进行分析。优选的，所述综合测量单元包括：电源模块、数据综合模块、模拟量采集模块、加密编码模块、数字调频模块；所述电源模块用于将输入的电源经过防浪涌电路和电源滤波器处理后，传感器和所述综合测量单元除所述电源模块外的各模块供电；所述数据综合模块用于通过DSP处理器对CAN信息进行收发和解析，将配置信息写入EEPROM中，并通过FPGA进行各接口协议的处理、数据缓存以及发出执行指令；所述模拟量采集模块用于对多路模拟信号的采集；所述加密编码模块用于对串行PCM数据流进行加密和编码，并将加密编码后的数据发送至所述数字调频模块；所述数字调频模块用于对所述数据进行调频，使所述数据满足谐杂波和输出功率的指标。优选的，所述电源模块、数据综合模块、模拟量采集模块、加密编码模块、数字调频模块之间均通过板间总线连接。优选的，所述功率放大器包括射频放大链路和电源，所述射频放大链路包括前级放大器、末级放大器、腔体滤波器、微波耦合器，所述末级放大器分别通过一隔离器与所述前级放大器、腔体滤波器连接，所述腔体滤波器与所述微波耦合器连接，所述电源分别与所述前级放大器、末级放大器连接，用于为所述前级放大器和末级放大器的栅极和漏极提供时序工作电压。第二方面，本申请实施例提供了一种可配置的弹载模块化遥测方法，应用于第一方面所述的一种可配置的弹载模块化遥测系统，所述方法包括：所述数据综合模块的DSP通过双CAN总线接收配置信息；将所述配置信息解析后存储至EEPROM中，并发送解析后的所述配置信息至所述数据综合模块的FPGA；所述FPGA通过板间总线通道将码率信息发送至加密编码模块，用以使所述加密编码模块接收到所述码率信息后对码率实时切换，同时所述FPGA通过所述板间总线通道将第一信息发送至数字调频模块，所述第一信息包括码率、频点、单双天线控制信息、功放开关信息；所述数字调频模块接收到所述第一信息后，对所述码率、频点进行切换，并发送第二信息至所述功率放大器，所述第二信息包括所述单双天线控制信息、功放开关信息；所述功率放大器接收到所述第二信息后，控制射频通道的单双输出切换，并控制功率放大功能的开启或关闭。本专利技术的有益效果为：(1)综合测量单元的数据综合模块通过从控制总线上接收配置命令可以实现几种帧格式、多种码率的切换；并将码率、频点、功放开关、单双天线等配置信息发送给加密编码模块、数字调频模块以及功率放大器，从而实现码率可变、频点可调、功放可开关、输出端口单双可切换的功能。且通过将配置命令存储在EEPROM中，能够实现每次上电后自动加载上一次断电前的状态，并且设计了错误信息自动识别和修复功能。(2)码率、频点的变化能够提高数据信息的保密特性；功放的开关功能能够避免长时间系统测试时高功率电磁波对现场测试人员的辐射伤害；功率输出端口或天线的单双切换可以将功率分散到两个天线从而实现全向发射，或者将功率集中到一个天线从而提高信号强度、增大通信距离。(3)功率放大器设计成独立单机，提升系统散热性能。功率放大器是大功率单机，自身发热严重，将功率放大器独立设计，不与综合测量单元一体化设计，也不与发射天线一体化设计，一方面是为了获得更好的散热效果，另一方面能够避免安装在高速飞行器表面天线的高温高热传导影响到功率放大器的正常工作。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种可配置的弹载模块化遥测系统的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种可配置的弹载模块化遥测系统的具体结构示意图；图3为本申请实施例提供的电源模块的组成示意框图；图4为本申请实施例提供的数据综合模块的组成示意框图；图5为本申请实施例提供的数字调频模块的调制原理示意图；图6为本申请实施例提供的功率放大器的工作原理示意图；图7为本申请实施例提供的一种可配置的弹载模块化遥测方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可配置的弹载模块化遥测系统，其特征在于，所述系统包括：综合测量单元、功率放大器、至少两个遥测发射天线，所述综合测量单元与所述功率放大器连接，所述功率放大器还与所述遥测发射天线连接；/n所述综合测量单元用于对测量获得的各数据综合编帧后形成可变码率的PCM码流，对预设频率范围内的可变频点数字调频后，发射低功率射频信号；/n所述功率放大器用于对射频信号进行放大输出，控制功放模块的开启与关闭以及所述遥测发射天线单路或双路输出的变更；/n所述遥测天线用于将射频信号发射到地面，使地面遥测设备能够接收射频信号进行分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种可配置的弹载模块化遥测系统，其特征在于，所述系统包括：综合测量单元、功率放大器、至少两个遥测发射天线，所述综合测量单元与所述功率放大器连接，所述功率放大器还与所述遥测发射天线连接；
所述综合测量单元用于对测量获得的各数据综合编帧后形成可变码率的PCM码流，对预设频率范围内的可变频点数字调频后，发射低功率射频信号；
所述功率放大器用于对射频信号进行放大输出，控制功放模块的开启与关闭以及所述遥测发射天线单路或双路输出的变更；
所述遥测天线用于将射频信号发射到地面，使地面遥测设备能够接收射频信号进行分析。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述综合测量单元包括：电源模块、数据综合模块、模拟量采集模块、加密编码模块、数字调频模块；
所述电源模块用于将输入的电源经过防浪涌电路和电源滤波器处理后，传感器和所述综合测量单元除所述电源模块外的各模块供电；
所述数据综合模块用于通过DSP处理器对CAN信息进行收发和解析，将配置信息写入EEPROM中，并通过FPGA进行各接口协议的处理、数据缓存以及发出执行指令；
所述模拟量采集模块用于对多路模拟信号的采集；
所述加密编码模块用于对串行PCM数据流进行加密和编码，并将加密编码后的数据发送至所述数字调频模块；
所述数字调频模块用于对所述数据进行调频，使所述数据满足谐杂波和输出功率的指标。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：方伟，朱园，祝锐，李响，
申请(专利权)人：湖北三江航天险峰电子信息有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42