【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星通信，特别是涉及一种基于soc fpga的中继测控应答机主控系统、方法、设备及介质。
技术介绍
1、risc-v是一种精简的指令集架构，旨在为广泛的应用程序和用例提供可扩展性和多功能性的平台。fpga(现场可编程逻辑门阵列)具有布线资源丰富，可重复编程和集成度高，投资较低的特点，在数字电路设计领域得到了广泛的应用。soc fpga器件将处理器和fpga架构集成到单个器件中，相较于传统的仅有处理器或fpga的嵌入式芯片，soc fpga既拥有risc-v处理器灵活高效的数据运算和事务处理能力，又拥有fpga的高速并行数据处理优势。同时，基于两者独特的片上互联结构，在使用时可以将fpga上的通用逻辑资源经过配置，映射为risc-v处理器的一个或多个具有特定功能的外设，并通过高速总线进行通信以完成控制命令和高速数据的交互。soc fpga程序系统设计的主要难点是需要同时熟悉risc-v以及fpga，保证系统设计能够实现soc和fpga之间的有效配合，提高程序的简洁性以及鲁棒性，这对设计人员提出了较高的要求。
2、卫星通信具有覆盖范围广、传输距离远、通信容量大、传输质量好、组网灵活迅速和保密性高等众多优点，已成为当今极具竞争力的通信手段。
3、卫星在轨期间对突发应急及实时性操作有较高的要求，由于卫星可用地面站的位置限制，当卫星位于地面测控系统的弧段外，或由于地面测控系统资源紧张，需要执行应急测控任务时，可以通过中继卫星完成卫星的遥测遥控任务及载荷业务。
4、作为卫星重要的组成部分，中
技术实现思路
1、本专利技术目的是为了解决现有卫星中继测控应答机主控系统普遍采用arm加fpga架构，导致功耗较大、芯片引脚冗余、空间浪费、集成度低和稳定度差等问题，提出了一种基于soc fpga的中继测控应答机主控系统、方法、设备及介质。所述基于soc fpga的测控应答机主控系统，能够将指令处理模块、can接口模块、射频配置模块、soc fpga内部接口模块、基带模块等功能集成化于soc fpga平台上，在一颗芯片上完成全部主控系统功能，在满足中继测控功能的同时有效提高系统集成度和稳定度。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术提出一种基于soc fpga的中继测控应答机主控系统，所述系统包括指令处理模块、can接口模块、射频配置模块、soc fpga内部接口模块和基带模块；
3、所述基于soc fpga的中继测控应答机主控系统，启动后首先通过射频配置模块配置射频模块；上位机发送的can信号输入到所述can接口模块后，所述can接口模块将接收到的信号解析输出到所述指令处理模块进行指令处理和内部接口组帧，所述指令处理模块按指令要求执行指令，并将内部接口组帧后的数据通过所述soc fpga内部接口模块输出给所述基带模块，经所述基带模块调制处理后输出给所述射频模块进行滤波和放大输出给天线；天线接收到信号后，将信号发送给所述射频模块，所述射频模块将信号经过滤波放大后输出给所述基带模块，所述基带模块将信号解调后输出给所述soc fpga内部接口模块，所述soc fpga内部接口模块接收到信号后，将信号输出给所述指令处理模块进行组帧处理，将组帧后的数据通过所述can接口模块发送给上位机；
4、所述soc fpga内部接口模块，通过soc fpga芯片内部apb总线，完成芯片内部soc与fpga之间的控制命令和数据的交互；
5、所述射频模块，由射频前端模块和ad9361射频收发集成芯片组成，所述射频配置模块对ad9361射频收发集成芯片的工作频点、工作带宽和输出电平参数进行配置；所述射频模块将所述基带模块发送过来的信号经过变频、滤波、放大处理后，再经过射频前端功放及滤波，最后通过天线发射出去；所述射频模块将天线输入的信号经过射频前端低噪声放大、滤波后，经过ad9361射频收发集成芯片处理后，向基带输出iq两路数字信号。
6、进一步地，所述指令处理模块，通过将输入的信号进行逐位解析识别指令要求，根据指令要求完成所述的基于soc fpga的中继测控应答机主控系统的各项工作模式管理、状态管理和安全性配置。
7、进一步地，所述can接口模块，通过can收发器，根据上位机的通信协议要求，接收并输出can信号。
8、进一步地，所述射频配置模块，对射频模块的芯片通过spi接口进行配置，对射频器件通过gpio接口进行配置。
9、进一步地，所述基带模块，分为遥测调制器和遥控解调器两部分，将遥测调制后的信号输出给所述射频模块，将遥控解调后的信号输出给所述soc fpga内部接口模块。
10、本专利技术提出一种基于所述的soc fpga的中继测控应答机主控系统的控制方法，所述控制方法具体为：
11、所述基于soc fpga的中继测控应答机主控系统，启动后首先通过射频配置模块配置射频模块；上位机发送的can信号输入到所述can接口模块后，所述can接口模块将接收到的信号解析输出到所述指令处理模块进行指令处理和内部接口组帧，所述指令处理模块按指令要求执行指令，并将内部接口组帧后的数据通过所述soc fpga内部接口模块输出给所述基带模块，经所述基带模块调制处理后输出给所述射频模块进行滤波和放大输出给天线；天线接收到信号后，将信号发送给所述射频模块，所述射频模块将信号经过滤波放大后输出给所述基带模块，所述基带模块将信号解调后输出给所述soc fpga内部接口模块，所述soc fpga内部接口模块接收到信号后，将信号输出给所述指令处理模块进行组帧处理，将组帧后的数据通过所述can接口模块发送给上位机。
12、本专利技术提出一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种基于所述的soc fpga的中继测控应答机主控系统的控制方法的步骤。
13、本专利技术提出一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现所述一种基于所述的soc fpga的中继测控应答机主控系统的控制方法的步骤。
14、与现有技术相比，本专利技术具有有益效果：
15、1. 本专利技术基于soc fpga实现平台，可实现中继测控应答机的遥测遥控收发功能及主控功能，能够根据不同的信号内容对系统状态进行调整和对射频模块进行配置，采用ad9361射频收发集成芯片实现前级射频收发链路，利用高速adc、dac电路对信号直接采样处理，完成基带数字信号和射频信号的双向变换，并在数字域内采用多相滤波实现信号分离和处理，实现多通道收发射频信道设备的一体化芯片化设计，简化了中继测控应答机的体积结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于SOC FPGA的中继测控应答机主控系统，其特征在于，所述系统包括指令处理模块、CAN接口模块、射频配置模块、SOC FPGA内部接口模块和基带模块；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指令处理模块，通过将输入的信号进行逐位解析识别指令要求，根据指令要求完成所述的基于SOC FPGA的中继测控应答机主控系统的各项工作模式管理、状态管理和安全性配置。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述CAN接口模块，通过CAN收发器，根据上位机的通信协议要求，接收并输出CAN信号。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述射频配置模块，对射频模块的芯片通过SPI接口进行配置，对射频器件通过GPIO接口进行配置。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基带模块，分为遥测调制器和遥控解调器两部分，将遥测调制后的信号输出给所述射频模块，将遥控解调后的信号输出给所述SOC FPGA内部接口模块。
6.一种基于权利要求1所述的SOC FPGA的中继测控应答机主控系统的控制方法，其特征在于，所述控制方
7.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求6所述方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求6所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于soc fpga的中继测控应答机主控系统，其特征在于，所述系统包括指令处理模块、can接口模块、射频配置模块、soc fpga内部接口模块和基带模块；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指令处理模块，通过将输入的信号进行逐位解析识别指令要求，根据指令要求完成所述的基于soc fpga的中继测控应答机主控系统的各项工作模式管理、状态管理和安全性配置。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述can接口模块，通过can收发器，根据上位机的通信协议要求，接收并输出can信号。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述射频配置模块，对射频模块的芯片通过spi接口进行配置，对...
【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，邢斯瑞，安向东，金宇婷，武艺，
申请(专利权)人：长光卫星技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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