虚拟无线电航天测控数据并行同步传输系统技术方案

一种虚拟无线电航天测控数据并行同步传输系统，包括依次连接的天线、数字化接口、通用化分布式处理平台以及远程控制；天线通过上、下变频器与数字化接口连接；通用化分布式处理平台包括多个通过网络连接的计算机和软件系统。本发明专利技术将大量电子信号处理算法与硬件相剥离，使应用系统使用的算法得以在通用计算机上开发与验证，没有执行时间、成本的限制，能更好地满足测控系统的需求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种虚拟无线电航天测控数据并行同步传输系统，包括依次连接的天线、数字化接口、通用化分布式处理平台以及远程控制；天线通过上、下变频器与数字化接口连接；通用化分布式处理平台包括多个通过网络连接的计算机和软件系统。本专利技术将大量电子信号处理算法与硬件相剥离，使应用系统使用的算法得以在通用计算机上开发与验证，没有执行时间、成本的限制，能更好地满足测控系统的需求。【专利说明】虚拟无线电航天测控数据并行同步传输系统
本专利技术涉及一种测控数据并行同步传输系统，具体涉及一种虚拟无线电航天测控数据并行同步传输系统。
技术介绍
随着数字信号处理技术的不断发展以及通用计算机性能的迅速提高，航天测控系统中信号处理的方法在经历了由传统模拟信号的硬件处理向基于软件无线电(SDR)平台的数字化处理的转变后，正在开始向纯软件化的方向发展。国外已经出现了软件雷达和软件GPS接收机方面的研究，脱离了软件无线电平台中可编程DSP和FPGA为主的专用硬件平台，将A / D之后的信号直接以通用计算机构建的集群为平台，以软件处理方式完成信号实时处理。虚拟无线电测控系统随着测控体制的多样化、测控任务的综合化的发展趋势，将会面临不同数据类型、不同传输速率、不同处理过程的多路并行数据传输问题。测控系统属于时间同步系统，要求测量结果与测量时间保持精确同步，否则得到的测量结果即使再精确也失去了其应用价值。因此，在软件实现数据传输的过程中，数据传输的并行性与并行数据在时间上的同步性都是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种虚拟无线电航天测控数据并行同步传输系统，其将大量电子信号处理算法与硬件相剥离，使应用系统使用的算法得以在通用计算机上开发与验证，没有执行时间、成本的限制，能更好地满足测控系统的需求。本专利技术的技术解决方案是: 一种虚拟无线电航天测控数据并行同步传输系统，包括依次连接的天线、数字化接口、通用化分布式处理平台以及远程控制；其特殊之处在于:所述天线通过上、下变频器与数字化接口连接；所述通用化分布式处理平台包括多个通过网络连接的计算机和软件系统。上述远程控制包括遥控指令及测距、测速及遥测结果。上述数字化接口传输70MHZ中频信号和实统信号。本专利技术的优点在于:将大量电子信号处理算法与硬件相剥离，使应用系统使用的算法得以在通用计算机上开发与验证，没有执行时间、成本的限制，能更好地满足测控系统的需求。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术连接示意图。【具体实施方式】参见图1，一种虚拟无线电航天测控数据并行同步传输系统，包括依次连接的天线、数字化接口、通用化分布式处理平台以及远程控制；天线通过上、下变频器与数字化接口连接；所述通用化分布式处理平台包括多个通过网络连接的计算机和软件系统。远程控制包括遥控指令及测距、测速及遥测结果。数字化接口传输70MHZ中频信号和实统信号。数据并行方法 虚拟无线电与SDR系统数据并行差异 目前的SDR测控系统采用分时复用的方式并行传输数据，按照固定的时间间隔，将多路时间上的并行数据依次写入指定的存储位置，形成固定长度的数据帧。在数据传输过程中，以帧为基本的数据结构，通过定位数据帧起始位置的帧同步码，实现各分路数据的读取及处理。这种数据结构的优点是实现过程简单、性能可靠，在目前的遥测系统中广泛采用。虚拟无线电测控系统虽然基于通用化的分布式处理系统，但是由于硬件平台和软件系统的差异，使得系统中每个节点(计算机)的网络传输延迟、操作系统延迟、软件处理延迟有可能存在较大的差异。当采用传统的帧结构进行多路数据并行传输时，在组帧过程中，来自不同节点的数据传输延迟的差异将会造成时间延迟短、传输速率高的节点数据等待延迟时间长、传输速率低的节点数据的现象，从而降低数据传输速率，甚至影响系统处理的实时性。因此必须根据虚拟无线电测控系统中数据传输的特点，选择适合的分时复用方案，实现安全、可靠、实时的数据传输。虚拟无线电测控系统的数据并行 传统的帧结构按照固定的时间间隔，将对应的各路数据依次写入数据帧中固定的存储位置。因此在传输时延较大的情况下，造成了并行传输的高速数据被低速数据阻塞的现象。可以采用动态分时复用的传输模式。其基本思想是:将各路中已经满足时间长度(Λ丁)的数据块按照时间间隔Λ T和一定的顺序写入到数据帧中的用户数据区，然后通过网络传输到下一个处理节点。时间间隔Λ T应根据当前传输数据所对应的处理任务实时性要求进行动态调整，确保每帧传输的数据能够在下一个节点被实时处理。时间间隔的动态改变，使得数据帧的长度也会随之发生变化。为便于数据帧的捕获与跟踪，依然采用固定长度的数据帧。按照动态分时复用的传输方式，数据帧结构主要分主引导头和用户数据区两部分。I)主引导头中包括了帧头、时间同步信息、数据包标识和差错控制部分。帧头的作用是实现数据包的捕获与跟踪。利用帧头和差错控制码，检验数据在传输及处理过程中的完整性。通常情况下，帧头应由自相关性较强、互相关性较弱的码字组成，通过相关运算，实现帧同步。时问同步信息用于记录当前数据对应的时统时间(B;)和时间间隔(AT)，是实现多路数据时间同步的基础。数据包标识用于区分数据帧在时间上的先后顺序。采用计数器的方式，记录了相同的时统时间点，多个数据帧传输的先后顺序。防止在数据包传输过程中，由于网络阻塞导致数据帧发生时间上的错位。差错控制用于修正帧头在网络传输过程中产生的误码，从而提高数据处理过程中数据的利用率。2)用户数据区主要包括数据描述区、数据区和填充数据区3部分。数据描述区用于解释数据区中包含数据的类型及数量。由于采用动态多路复用方式进行数据传输，所以每个数据帧中，数据描述区的内容都会根据传输内容的不同而不同。数据描述区的长度与多路复用时信号的路数及数据块长度有关。数据区存放虚拟信道中传输的数据。通过读取数据描述区中对应的字段信息，在数据区中的相应位置读取不同类型的数据。填充区用于填充每帧中未被使用的数据区，防止被错误地读取。为便于计算机对虚拟信道数据单元的识别与处理，数据帧中最小的存储单元以字节为单位。与传统的并行数据传输相比，采用动态分时复用的传输模式，有利于在通用化的分布式处理平台上提高多路数据的并行传输效率。适合于实时性要求严格的数据传输，避免由于个别节点数据延迟较大而造成对其他分路数据传输性能的影响，有利于提高系统运行的稳定性。【权利要求】1.一种虚拟无线电航天测控数据并行同步传输系统，包括依次连接的天线、数字化接口、通用化分布式处理平台以及远程控制；其特征在于:所述天线通过上、下变频器与数字化接口连接；所述通用化分布式处理平台包括多个通过网络连接的计算机和软件系统。2.根据权利要求1所述虚拟无线电航天测控数据并行同步传输系统，其特征在于:所述远程控制包括遥控指令及测距、测速及遥测结果。3.根据权利要求1或2所述虚拟无线电航天测控数据并行同步传输系统，其特征在于:所述数字化接口传输70MHZ中频信号和实统信号。【文档编号】G05B19/418GK103558820SQ201310519769【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日 【专利技术者】王耀斌 申请人:陕西高新实业有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟无线电航天测控数据并行同步传输系统，包括依次连接的天线、数字化接口、通用化分布式处理平台以及远程控制；其特征在于：所述天线通过上、下变频器与数字化接口连接；所述通用化分布式处理平台包括多个通过网络连接的计算机和软件系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀斌，
申请(专利权)人：陕西高新实业有限公司，
类型：发明
国别省市：