[发明专利]VPX平台架构综合射频系统

说明书

本发明提出的一种VPX平台架构综合射频系统，旨在提供一种具备可扩展、可重构、可升级的综合射频系统。本发明通过下述技术方案予以实现：综合信道单元完成模拟射频信号和模拟中频信号的相互转换；综合采样单元将综合信道单元输出的模拟中频信号通过ADC采样变换为数字中频信号，并通过总线将数字中频信号发送给综合信号处理单元；综合信号处理单元通过RapidIO接口接收综合采样单元的数字中频信号，完成数字中频信号数字信号处理，同时将编码、调制后的数字中频信号发送给综合采样单元变换为模拟中频信号，模拟中频信号送综合信道单元；综合采样单元选择不同的端口完成数字中频信号的收发，实现射频模拟信号与数字处理资源间的任意组合。

技术领域

本发明涉及一种基于VPX平台架构的综合射频系统设计方法，运用于小型化通信设备测量系统中，使用一种VPX平台架构综合射频系统设计方法，使平台测量系统终端设备具备可扩展、可重构、可升级等特性。

背景技术

随着无线测控技术的快速发展，航天测控、导航等功能的不断丰富和完善，在提升测控可靠性的同时也带来了射频设备数量增多、设备间电磁环境复杂、系统体积庞大、测试操作维护工作量大、人员需求多等困难。这种分布式射频传感器功能独立，各种功能都有着自己独立的配套设备，模块化程度低,重量和体积都相对较大，并且造价高、集成性比较差，很难对其升级或者改进，不能适应当前信息化技术快速发展的趋势。随着科技的进步，科学家提出采用模块化、开放式、可重构的射频传感器系统体系架构,并结合功能控制与资源管理调度算法、软件,同时实现雷达、通信、导航、识别等多种射频功能,这就是综合射频技术。

这一设备采用了模块化和开放式系统体系架构，并且配合使用功能控制和资源管理调度方法与软件，有效实现了雷达、通信系统、导航等多种射频功能的综合。此技术有效实现了射频模块的实施控制和资源共享、管理和分配。实现了通过一个射频模块能够构建出一个兼有多种功能的综合射频电子系统，降低了系统的成本、重量，同时使得失效率得到了控制。

射频综合的目的是降低成本，重量和体积，同时可用性和可靠性也得到提高。射频综合将采用模块化、标准化的设计方法，把各个子系统的各种功能重新划分、组合,将传感器前端组件，信号处理组件和数据处理组件等组成具有资源共享,可重构和通用化的新型系统。这些系统在系统软件的控制管理下可实时完成各种任务,实现高性能的雷达,通信,导航,探测,跟踪与识别功能。

VPX标准起源于VME总线标准，其出发点是应用于计算机的服务器领域，因其良好的机械特性，后续广泛应用于工业控制领域，并迅速扩展至整个嵌入式系统领域。VPX架构主要用于如雷达、声呐、视频图像处理、智能信号处理等方向，是嵌入式系统的主流架构之一。VPX架构具备开放性、可扩展、可升级等特点，具备完整的工业体系支撑和完善的标准体系支持，是综合射频系统重要的技术发展方向。

VPX架构符合了模块化通信装备发展对硬件平台架构的需求，同时，该架构是一种标准的平台架构。由于VPX架构出发点是应用于计算机的服务器领域，传统VPX架构主要用于解决数字处理模块间和模块内部的数据交换需求，并采用了高速差分总线。VPX基本规范为模块和背板的物理特征提供了一些公共属性定义，扩展规范则覆盖了串行交换架构的实现规范。VPX背板规范中规定了VPX背板尺寸要求、连接器、电源分配、地理寻址、其它必须的连接(JTAG、系统参考时钟、非易失存储器写保护、用于系统管理的3.3V辅助电源、系统复位)以及串行收发连接等内容。VPX引入混合背板的概念，不要求所有的插槽都符合VPX背板规范，允许插槽支持其它规范的板卡。并在后面板输入输出增加了诸多通用I/O接口。VPX通过提供高性能系统背板、互连接插件、板卡封装以及完备的散热和加固性，支持多核处理器、大型可编程器件等，使得平台具有支持高密度运算的能力。由于平台测量系统设备除数字处理部件外还配备有收发信道、功放等模拟电路，因此需要对传统VPX架构进行改进以适应综合射频系统设计要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种具备可扩展、可重构、可升级等特性，采用VPX标准，能适用于平台测量系统的VPX平台架构综合射频系统。