[发明专利]一种卫星模拟信号的采集系统

说明书

本发明公开一种卫星模拟信号的采集系统，包括通道选择单元、滤波单元、AD转换单元以及控制单元。其中，通道选择单元与控制单元可通信地连接，用于根据控制单元的指令选择待采集的模拟信号通道，包括至少一个一级选择单元以及二级选择单元，滤波单元与二级选择单元的输出端连接，对选取的模拟信号通道中的信号进行滤波操作，AD转换单元与滤波单元的输出端连接，对滤波后的信号进行模数转换，控制单元与CPU通信地连接，包括数据缓存区及控制逻辑，数据缓存区与AD转换单元可通信地连接，用于缓存所述滤波后的信号模数转换结果，控制逻辑与通道选择单元及AD转换单元可通信地连接，用于选择、切换待采集的模拟信号通道，以及控制AD转换单元。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种卫星模拟信号的采集系统。

背景技术

对于卫星而言，模拟信号的采集对于各个分系统都是必不可少的操作，卫星各分系统对于模拟信号的采集数量及精度都有较高的需求。

目前，对于模拟信号的采集一般有两种方式，一种是处理器直接采集法，这种方法硬件接口电路简单，若在设计时选用功能集成度高的处理器，即选择集成了AD功能的处理器，可直接对模拟信号进行采集，但这种方法可采集的模拟信号的数量有限，很难满足卫星对姿控分系统、能源分系统、热控分系统等模拟信号的采集数量的需求，而如需要增加采集路数，则需要增加多路开关扩展采集数量，即使是解决了数量需求的局限，CPU集成的AD转换芯片的采样精度也不能满足更高采样精度的需求，同时，在CPU进行开关选通、采样时，还占用了CPU的资源，降低了CPU的使用效率；另一种使用过处理器加AD转换器来实现模拟信号的采集，目前，卫星的星务计算机多采用这一方法，该方法同样需要采用多路开关增加采集数量，其优点在于可根据需求，选择采样进度满足需求的AD转换器，既满足了数量需求又满足了精度要求。但是，同样在CPU进行开关选通、采样时，占用了CPU的资源，尤其是在集中式控制的系统中，模拟信号采集路数至少有100多路，如加上平滑，则有近千路，将大大降低CPU的使用效率，从而影响卫星的性能。

发明内容

基于现有技术中的部分或全部问题，本发明提供一种卫星模拟信号的采集系统，包括：

通道选择单元，其与控制单元可通信地连接，用于根据所述控制单元的指令选择模拟信号通道，包括：

至少一个一级选择单元，其输入端与待采集的模拟信号通道连接；以及

二级选择单元，其输入端与所述一级选择单元的输出端连接；

滤波单元，其与所述二级选择单元的输出端连接，用于对选取的模拟信号通道中的信号进行滤波操作；

AD转换单元,其与所述滤波单元的输出端连接，用于对滤波后的信号进行模数转换；以及

控制单元，其与CPU通信地连接，包括：

数据缓存区，其与所述AD转换单元可通信地连接，用于缓存所述滤波后的信号模数转换结果；以及

控制逻辑，其与所述通道选择单元及AD转换单元可通信地连接，用于通道的选择、切换，以及AD转换单元的控制。

进一步地，所述待采集的模拟信号通道包括电压量信号通道以及测温量信号通道。

进一步地，所述采集系统还包括参考源及基准电阻，所述参考源及基准电阻连接于所述测温量信号通道与所述通道选择单元之间。

进一步地，所述参考源电压为5V，以及所述基准电阻为20KΩ。

进一步地，任一所述一级选择单元包括至少一个第一模拟电子开关，以及所述二级选择单元包括至少一个第二模拟电子开关，其中，任一所述第一模拟电子开关的输入端与待采集的模拟信号通道以及所述控制逻辑连接，输出端则与所述第二模拟电子开关的输入端连接，所述第二模拟电子开关的输入端还与分系统参考地以及所述控制逻辑连接，输出端与滤波单元连接，输出差分信号。