[发明专利]一种卫星上下行链路模拟设备的实时衰减控制方法

权利要求书

1.一种卫星上下行链路模拟设备的实时衰减控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：给模拟设备上电，设置参数，运行模拟设备；

S2：判断板卡属于上行链路板卡或下行链路板卡；

S3：发送报文至需要运行的链路板卡；

S4：控制芯片开始出信号和结束出信号；

在步骤S1-S2中：给模拟设备上电后，上位机通过操作页面设置参数，点击开始运行按钮运行设备，通过PCIE DMA驱动操作指令读取板卡里存储的标识，判断板卡属于上行链路板卡或下行链路板卡，所述板卡指的是KINTEX-7板；

通过PCIE DMA驱动操作指令读取板卡里存储的上下链路标识，所述上下链路标识存储在RAM模块中，通过PCIE模块的C2H对应通道获取的信息判断板卡属于上行链路或下行链路，生成C2H通道号和板卡存储的上下链路标识的对应关系表，根据对应关系表向与C2H通道号相同的通道发送对应报文信息，根据报文头或类型区分解析不同报文，实时控制通道开关；

在步骤S3中：通过PCIE模块将报文从上位机传输至需要运行的链路，所述报文包括衰减报文和命令报文，首先发送衰减报文，所述衰减报文中存储有衰减的功率值，命令报文后发，通过所述命令报文控制芯片开始出信号和结束出信号，通过AD模块采集卫星信号，分给板卡的a片和b片两个通道，所述a片和b片指的是两个FPGA芯片，当接收到的命令报文中是开始的值后，分别通过a片和b片控制板卡上的其余芯片出信号，所述其余芯片包括QDR、ADC和DAC，当接收到的命令报文中是结束的值时，控制芯片结束出信号；

对衰减报文中存储的功率衰减值进行转化和还原，所述转化和还原功率衰减值，包括以下步骤：

S301：上位机根据衰减模型，从matlab中生成所需的衰减点；

S302：将衰减点转化为FPGA芯片能存储的整数形码字；

S303：发送报文，通过FPGA芯片的RAM模块存储相关码字，并循环读出给幅度调制模块；

S304：幅度调制模块根据码字，通过计算还原衰减；

在步骤S302中：设置衰减范围为[a，b]，其中，a≥0，b≥0，b＞a，获取到衰减点总数为count，获取到FPGA的RAM模块存储位数为store，建立转化函数：y＝[f(x)]，其中，2^store≥count，0≤[f(x)]≤2^store-1，a≤x≤b，f(x)在a≤x≤b时为单调不减函数或单调不增函数；

判断matlab生成的衰减值的分辨率：设置分辨率为distinct，取随机的两个衰减值为x1和x2，令distinct＝[f(x2)]-[f(x1)]，其中，a≤x1＜x2≤b，f(x)为单调不减函数，需要满足：min(distinct)≥1，即[f(x2)]-[f(x1)]≥1，得到[f(x2)]≥[f(x1)]+1，根据取整函数性质得到[f(x2)]≥[f(x1)+1]。

2.根据权利要求1所述的一种卫星上下行链路模拟设备的实时衰减控制方法，其特征在于：在两个FPGA芯片中：利用a片中的ADC将卫星信号由模拟信号转为数字信号，采集数字信号数据，利用GTX将采集到的数据传输到b片中，利用a片中的SPI接收PCIE模块传输的报文数据，所述PCIE模块传输的报文数据是通过b片中的SPI传输的，利用报文解析模块解析衰减报文，得到功率值码字，将功率值码字存储到RAM模块中，利用QDR高速读写数据，进行延时控制，利用DDS根据多普勒频移产生相应的正余弦数据，通过数字混频模块处理多普勒频移数据和QDR读出来的数据，得到频偏后的数据，将频偏后的数据传输到幅度调制模块中，利用所述幅度调制模块根据所述RAM模块中存储的功率值码字调整信号频率，在a片中通过DA1将数字信号转化为模拟信号后输出，在b片中通过DA3将数字信号转化为模拟信号后输出。