一种基于PXI总线的卫星测控模拟器的实现方法技术

本发明专利技术涉及卫星模拟器的技术领域，特别是涉及一种基于PXI总线的卫星测控模拟器的实现方法，采用PXI总线，通过最小化设计，使用1块标准3U板卡即可实现测控通道功能，并且可与其他分系统模拟器灵活组合，实现多种型号卫星的模拟任务需求；包括以下步骤：S1、硬件平台设计：测控模拟器板卡以数字信号处理芯片为核心，主要由高速A/D变换、AGC增益控制电路、大规模FPGA器件、D/A变换、时钟管理、电源管理以及接口电路等组成；系统包含一路上行通道、一路下行通道，实现核心功能的最小化设计；板卡使用PXI总线芯片实现系统通信，通过PXI接口完成与PC机的信息交互工作；S2、数字信号处理模块设计。计。计。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PXI总线的卫星测控模拟器的实现方法


[0001]本专利技术涉及卫星模拟器的
，特别是涉及一种基于PXI总线的卫星测控模拟器的实现方法。

技术介绍

[0002]卫星模拟器用于模拟卫星的各个分系统，包含测控分系统、星务分系统、供配电分系统等等，模拟器尽可能的反应卫星的真实状态。测控模拟器是卫星模拟器的重要组成部分，主要是对地面测控系统遥测接收和遥控指令发送的工作状态进行检查和验证，提高地面测控系统对卫星故障的应急处理能力，验证地面测控系统设备的正确性，并可作为用户培训的被测对象，帮助用户熟悉卫星正常的测控过程和故障情况下的应急处置方法。
[0003]PXI总线是一种高性能的开放性、模块化仪器总线，它由Compact PCI规范定义的PCI总线技术发展而来，无论是在系统集成性、兼容性、通用化、模块化以及系统成本等方面特点突出。
[0004]目前卫星模拟器存在以下缺点：以定制方式为主，研制效率低，通用化程度低，系统构架较为封闭，不利于维护和扩展功能；并且已经开发完成的组件模块难以复用，利用率低。/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PXI总线的卫星测控模拟器的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、硬件平台设计：测控模拟器板卡以数字信号处理芯片为核心，主要由高速A/D变换、AGC增益控制电路、大规模FPGA器件、D/A变换、时钟管理、电源管理以及接口电路等组成；系统包含一路上行通道、一路下行通道，实现核心功能的最小化设计；板卡使用PXI总线芯片实现系统通信，通过PXI接口完成与PC机的信息交互工作；S2、数字信号处理模块设计。2.如权利要求1所述的一种基于PXI总线的卫星测控模拟器的实现方法，其特征在于，所述步骤S1中大规模FPGA器件是基带信号处理的主要器件，不仅肩负着数字上下变频和数据预处理任务，还需完成对高速数据的接收、缓存以及控制命令的收发；对于接收通道，FPGA通过高速并行接口接收高速A/D变换转化后的数据，先对数据进行下变频到基带，包括NCO、滤波、抽取、和频点选择等，然后根据需要对基带数据进行预处理，如信号同步、相关等；对于发射通道，FPGA先将从中心控制软件取来的数据进行预处理，然后上变频到中频，再送到前端D/A传输到射频；FPGA还负责PXI接口的控制功能；高速A/D变换：中频采集电路的输入信号为70MHz，按Nyquist采样定理来看，若要对中频直接低通采样，则采样时钟至少需要140MHz才能保证频谱不重叠，但采样速率太高对后续的信号处理会造成很大的压力，由于中频信号的带宽为10MHz，因此采用中频带通采样设计；模数转换部分采用的LTC2252是12位125Msps低功耗A/D转换器，专为对高频、宽动态范围信号进行数字化处理而设计；LTC2252非常适合于要求苛刻的成像和通信应用，其AC性能SNR为70.1dB，无杂散动态范围(SFDR对于处在奈奎斯特频率的信号)为85dB；DC规格包括整个温度范围内的
±
0.3LSBINL(典型值)、
±
0.15LSBDNL(典型值)和无漏失码；AGC增益控制电路：是中频接收单元的重要组成部分，由于中频接收单元输入端的信号强度小，且动态范围宽，因此需要在前端增加一个增益控制系统，以确保到达ADC的信号既不饱和又有足够的转换位数，从而使得解调输入信号稳定；PXI总线芯片：采用FPGA控制PXI接口芯片的方式实现PXI接口控制；FPGA负责与接口芯片之间的本地端口进行通信，实现本地总线控制功能，用来响应PXI总线中的触发信号、参考时钟等扩展信号，以及进行其他的时序操作和控制；时钟管理：板卡集成设计了外部输入时钟同步接口电路，引入外部10MHz的同步信号，电路内部通过FPGA检测外部时钟输入情况，若有外部时钟输入，系统使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：任守福，高家智，庞建国，郭新闻，韩庆华，李成，冯炼兵，李田甜，孙琦，李飞晟，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三七二九部队，
类型：发明
国别省市：