[发明专利]卫星网多功能共用硬件平台及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星通讯技术领域，涉及卫星通信站、单兵站等小站型的卫星通讯，为一种卫星网多功能共用硬件平台及其控制方法。

背景技术

随着通信技术的日新月异，通信设备日趋小型化，集成化程度大幅提高。卫星通信系统中的小站型以其小巧实用、方便携带、容易操作等独特优势而得到使用方的青睐，因而存在着大量的军用市场需求。但是，目前各类小型站绝大部分针对某一卫星网业务设计，只能工作于特定卫星网内，因此小站型的多功能化已成为同类型新产品研发的创新思路与技术亮点。需要一种能在共用硬件平台的条件下，通过人机界面设置、软件自动控制来实现分时加载不同的业务程序，达到同一台小站可根据实际需要分时工作于不同卫星通信网内的目的的小型站，从而取得具有实际意义的“一机多能”的效果。

发明内容

本发明要解决的问题是：目前的卫星网小型站都只针对某一固定卫星网，不能适应多卫星网的使用需求，需要一种普遍适用于卫星通信小站型的多功能共用硬件平台。

本发明的技术方案为：卫星网多功能共用信号硬件平台，包括共用硬件平台、CPU监控和人机界面，其中共用硬件平台包括DSP芯片、FPGA芯片、FLASH存储芯片和通信模块，DSP芯片连接CPU监控，DSP芯片的输出连接FPGA芯片的输入，FLASH存储芯片连接DSP芯片和FPGA芯片，FPGA芯片连接通信模块，通信模块包括射频的收发通道、滤波器和通道放大模拟处理电路，通道放大模拟处理电路输出接模数/数模芯片，由FPGA芯片连接通信模块的输出，DSP芯片和FPGA芯片处理收发通道的信息。

本发明硬件平台的FLASH存储芯片选用容量32M或64M的芯片；FPGA芯片选用ALTERA公司CYCLONE II或者CYCLONE III系列；模数/数模芯片采用可支持高速数据处理的芯片，滤波器为可变带宽器件。

本发明卫星网多功能公用信号硬件平台的控制方法，借助仿真器并调用已开发好的DSP芯片烧写程序，将适用于不同卫星通信网的DSP芯片和FPGA芯片程序以二进制代码方式烧录到FLASH存储芯片中，人机交互界面设有多种卫星网参数配置，供用户按需选择，用户设定相关参数后，DSP芯片到FLASH存储芯片中读取相应的程序段，完成FPGA芯片的程序实时加载和DSP芯片程序的自加载，并随后完成射频参数的下载设置，等待通信模块入网成功后即可进行相应的卫星通信业务；需要切换到另一卫星网时，用户进行馈源的更换和天线朝向的调整，再在人机交互界面设定当前需要的入网参数，DSP芯片到FLASH存储芯片中读取相应的程序段，完成FPGA芯片的程序实时加载和DSP芯片程 序的自加载，并随后完成射频参数的下载设置，等待通信模块入网成功后即可进行相应的卫星通信业务。

本发明主要针对目前市场需求旺盛、前景较好的卫星通信小站型，为有效扩展小站型的应用范围，显著提升产品的市场竞争力而提供一种共用信号处理硬件平台的设计方案。本发明可有效实现一台设备分时工作于不同卫星网，使得同一用户通过更换馈源、调整天线指向并进行简单界面设置，即可利用多组卫星网络资源实现通信。从用户的角度来看，显著节省硬件成本的同时还有效扩展了可通信的组群；操作员也仅需熟悉一套设备操作流程，从而降低了培训、维护等方面的复杂度、节约了人力资源。从卫星网络资源的角度分析，本发明可使得多个卫星网络资源都得到更有效的利用，使宝贵的卫星网络资源减少闲置和浪费。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明硬件结构示意图。

具体实施方式

如图1，本发明的硬件平台包括共用硬件平台、CPU监控和人机界面，其中共用硬件平台包括DSP芯片、FPGA芯片、FLASH存储芯片和通信模块，DSP芯片连接CPU监控，DSP芯片的输出连接FPGA芯片的输入，FLASH存储芯片连接DSP芯片和FPGA芯片，FPGA芯片连接通信模块，通信模块包括模数/数模芯片和滤波器。

本发明硬件选择上需充分考虑支持不同卫星网业务的程序运行，考虑到需要存储的卫星网相关通信程序至少有两套，硬件平台的FLASH存储芯片应具备足够的容量以存放多组程序代码，选用容量较大的芯片，如32M或64M的芯片；FPGA芯片应可提供足够的逻辑单元数量以适应不用的通信程序运行，选用逻辑单元总量较多且成本较低的ALTERA公司CYCLONE II或者CYCLONE III系列通信模块的芯片选择也应考虑到多业务、多速率的兼容性，模数/数模芯片采用可支持高速数据处理的芯片，滤波器为可变带宽器件以满足不同业务的通信需要。

本发明卫星网多功能公用信号硬件平台的控制方法，由人机交互界面的软件控制，借助仿真器并调用已开发好的DSP芯片烧写程序，将适用于不同卫星通信网的DSP芯片和FPGA芯片程序以二进制代码方式烧录到FLASH存储芯片中，人机交互界面设有多种卫星网参数配置，供用户按需选择，用户设定相关参数后，DSP芯片到FLASH存储芯片中读取相应的程序段，完成FPGA芯片的程序实时加载和DSP芯片程序的自加载，并随后完成射频参数的下载设置，等待通信模块入网成功后即可进行相应的卫星通信业务；需要切换到另一卫星网时，用户进行馈源的更换和天线朝向的调整，再在人机交互界面设定当前需要的入网参数，DSP芯片到FLASH存储芯片中读取相应的程序段，完成FPGA芯片的程序实时加载和DSP芯片程序的自加载，并随后完成射频参数的下载设置，等待通信模块入网成功后即可进行相应的卫星通信业务。