中继卫星系统信道模拟器硬件电路设计.pdf

2016年1月1日现代电子技术第39卷第1期Modern Fleclronics TechniqueVol. 39 No. 1doi:10.16652/j.issn.1004-373x.2016.01.019中继卫星系统信道模拟器硬件电路设计李炜,马乐,段世刚,孙向聚(国网甘肃省电力公司信息通信公同,甘肃兰州730050)摘要:结合实际应用,针对中继卫里系统信道模拟器的设计和实现,在对信道模拟器的模拟原理和工作流程进行研究的基础上,从信道模拟器的硬件电路入手,对信道模拟器的中频信号处理板卡、接收及发射板卡进行了详细的设计FPGA平台対高速DA芯片的配置序进行设计,并对该配置程序进行 Modelsin仿真,验证其功能的正确性。最后对板卡进行了硬件測试,测试結杲表明,设计的硬件电路完全符合中继卫星系统信道模拟器在测试中的使用要求。关键词:信道模;D)IDR2;SPI;高信号采集中图分类号:IN95-34文献标识码文章编号:1004-373X(2016)01-0068-04Hardware circuit design of channel simulator for relay satellite systemIT Wei, MA T, DUAN Shigang, SUN Xiangju(Infornal ion Teletommunialion Company. Gansu Fleelric Power Company of Sale Grid, Tan hou 730050. ChAbstract: For the design and implementation of channel simulator for relay satellite system, and based on the study for simulation principle and working process of the channel simulator, the II signal processing board card, receiving and transmittingboard cards of the channel simulator were designed in detail for hardware circuits in combination with the practical applicationThe configuration program of the high-speed DA chip was designed based on FPGA platform, and simulated with Modelsim to verifythe correctness of its functions. The hardware of the board card is tested. and the test results show that the designed hardware cir-cuit is completely in conformity with the operating requirements in testing of the channel simulator for relay satellite systemKeywords channel simulation; DDR2:; SPI: high-speed signal acquisition器硬件电路进行总体设计,如图1所示。考虑实现难度及各方面因素,将模拟器硬件电路分为接收及发射板随着空间技术的发,现有的地面测控网已不能满卡、中频信号处理板卡两块板卡分別进行设计。其中足要求,而中继卫星可以大幅提高测控网的性能。因接收及发射板卡包括接收单元、频综模块、发射单元。此,许多国家目前都在积极地对其进行研究,其中美国、中频信号处理板卡主要包括模拟信号调理电路、AD转代罗斯等国家均已建成完普的中继卫星系統,我国也換电路、D/A转换及幅度调整电路、FPGA功能电路、DSP已开始建设自己的中继卫星系统。然而中继卫星的测功能电路、L.时钟倍电路、时钟整形分配电路、复位试过程受地理环境和天气因素的影响也较大,现场试验管理电路、大容量数据缓存电路、电源转换及排序电路。的方法并不能满足实际需求。信道模拟器作为评佔通硬件电路总体设计方案确定后,需要对电路设计中信系统性能的有效于段,是通信系统性能测试的重要工的关键芯片进行选型分析,主要包括:FPGA,ADC具。当前对卫星信道的传输特性已经进行了较为深入DAC,DSP及大容量存储器。的理论研究,并已经得出一些具有实际意义的理论成果设计中FPGA主要负责模拟功能的实现,从乘法器和仿真模型即,但是国内基于这些仿真模型的硬件信道资源需求分析以及IO管脚需求分析,并考虑一定的资模拟器产品较为少见。基于这种需求,设计研制中继源裕量,选用 Xilinx公司的 Virtex-6系列XC6VSX315T-星系统信道模拟器貝有重大的程和实践意义。FFG1156。其乘法器资源为1344个、可用管脚600个总体设计均满足本设计要求。考虑现有器件及前期成熟的A/D木文根据模拟器系统组成及工作流程,首先对模拟转换电路设计,量化位数选为12b。为了保证信号质量,模拟输人信号及时钟信号均采用差分形式,因此模收稿日期:2015-08-17数转换芯片必须具备差分输入接口?。因此,ADC芯片