本发明涉及一种北斗用户机，具体涉及一种基于hdlc协议的北斗双模型用户机，属于卫星通信技术领域。
背景技术：
目前，大部分北斗用户机都是车载型和船载型的，只能在低动态条件下应用，无法满足机载和弹载高动态使用环境。
虽然现在已有高动态gnss接收在机载和弹载中应用，但基于gnss和rdss组合技术的高动态北斗双模型用户机较少。
此外，大部分北斗用户机都是通过串口、网口与其它设备进行数据交互，极少采用hdlc总线方式。
技术实现要素：
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于hdlc协议的、可以在高动态条件下应用的北斗双模型用户机。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种基于hdlc协议的北斗双模型用户机，其特征在于，包括：rdss导航信号处理单元、gnss导航信号处理单元、双工器、hdlc接口模块和电源模块，gnss导航信号处理单元与rdss导航信号处理单元采用两个独立的链路，两者互相独立、互不影响，其中，
前述rdss导航信号处理单元由rdss射频模块、rdss基带信号处理模块和短报文信息处理模块组成，三者依次双向信号连接；
前述gnss导航信号处理单元由gnss射频模块、gnss基带信号处理模块和gnss导航信息处理模块组成，三者依次单向信号连接；
前述双工器与rdss射频模块双向信号连接、与gnss射频模块单向信号连接；
前述hdlc接口模块与短报文信息处理模块、gnss导航信息处理模块均双向信号连接，hdlc接口模块通过hdlc总线与用户端设备进行数据交互；
前述rdss导航信号处理单元、gnss导航信号处理单元和hdlc接口模块的工作用电均由电源模块提供。
前述的基于hdlc协议的北斗双模型用户机，其特征在于，前述hdlc接口模块采用fpga+mcu硬件平台，包括：数字量采集模块、综合模块、内总线发送模块和内总线接收模块，其中，
前述数字量采集模块与综合模块双向信号连接，内总线发送模块与综合模块单向信号连接，内总线接收模块与综合模块双向信号连接，gnss导航信息处理模块和短报文信息处理模块串行接口数据由数字量采集模块接收。
前述的基于hdlc协议的北斗双模型用户机，其特征在于，前述hdlc接口模块还包括：指示灯模块和时钟模块，二者均与综合模块单向信号连接。
前述的基于hdlc协议的北斗双模型用户机，其特征在于，前述双工器由一收一发两个滤波器合并组成，共用一个公共节点，允许用户机同时发射和接收。
前述的基于hdlc协议的北斗双模型用户机，其特征在于，前述双工器使用美国mini-circuits公司开发的ldpw-162-242芯片。
前述的基于hdlc协议的北斗双模型用户机，其特征在于，前述电源模块能够将外部输入电压dc9～36v转换成dc5v、20v和28v电压，其中，5v电压用于给rdss导航信号处理单元、gnss导航信号处理单元和hdlc接口模块供电，20v和28v电压用于给北斗天线供电，该北斗天线通过高频电缆与双工器连接。
前述的基于hdlc协议的北斗双模型用户机，其特征在于，前述rdss基带信号处理模块核心处理器选用xilinx公司kintex7系列fpgaxc7k160t。
前述的基于hdlc协议的北斗双模型用户机，其特征在于，前述gnss射频模块选用河北晶禾通用射频模块5122-01g模块，该模块支持北斗b3、gpsl1和glonassl1三频点。
前述的基于hdlc协议的北斗双模型用户机，其特征在于，前述gnss基带信号处理模块的核心处理器选用xilinx公司kintex7系列fpgaxc7k325t。
前述的基于hdlc协议的北斗双模型用户机，其特征在于，前述短报文信息处理模块和gnss导航信息处理模块均选用ti公司的超低功耗浮点数字信号处理器tms320c6747为主处理器。
本发明的有益之处在于：
1、充分利用了我国北斗二代rnss(卫星无线电导航业务)导航定位功能和rdss(卫星无线电测定业务)短报文通信功能，不但能达到gps同等的位置精度，还能在不增加其他通信手段的情况下将自身位置和状态信息发送出去，投入低、见效快、运行与维护费用低；
2、支持北斗军码直捕功能和电文加解密功能，具有安全性高、抗干扰能力强等特点；
3、攻克了高动态北斗rdss短报文通信应用难点，适用于机载、弹载高动态应用环境；
4、采用fpga+dsp硬件平台实现基带信号处理和导航信息处理，具有体积小、功耗低特点；
5、在元器件选型上，国产器件选用等级为七专级及以上等级，提高了产品可靠性；
6、数据格式支持标准2.1协议和用户自定义格式协议；
7、gnss导航信号处理单元和rdss导航信号处理单元采用两个独立的链路，两者互相独立、互不影响；
8、支持dc9～36v电压输入范围，具有过压过流保护电路；
9、采用hdlc接口协议与用户设备进行通信，具有透明传输、数据传输可靠性高、传输效率高、灵活性强等特点；
10、gnss导航信号处理单元、rdss导航信号处理单元与hdlc接口模块之间相互独立，接口协议固定，不因用户传输内容改变而改变，保证了产品使用可靠性，此外，hdlc接口模块可根据用户协议变化而变化，保证了产品使用适用性。
附图说明
图1是本发明的基于hdlc协议的北斗双模型用户机的组成示意图；
图2是hdlc接口模块的组成示意图；
图3是数字量采集模块的软件处理流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
参照图1，本发明的基于hdlc协议的北斗双模型用户机包括：rdss导航信号处理单元、gnss导航信号处理单元、双工器、hdlc接口模块和电源模块。
一、rdss导航信号处理单元
rdss导航信号处理单元由rdss射频模块、rdss基带信号处理模块和短报文信息处理模块组成，三者依次双向信号连接。
1、rdss射频模块
rdss射频模块主要功能是实现rdsss频点卫星射频信号的下变频、放大、滤波处理，及rdssl频点的上变频处理，并为rdss基带信号处理模块提供高稳定时钟信号。
rdss射频模块的l波段发射通道输出的功率为-4～-6dbm。
2、rdss基带信号处理模块
rdss基带信号处理模块主要功能包括：中频采样、rdsss导航出站信号捕获、信号跟踪、电文提取及译码。
rdss基带信号处理模块核心处理器选用xilinx公司kintex7系列fpgaxc7k160t，该处理器具有体积小、功耗低等特点。
3、短报文信息处理模块
短报文信息处理模块主要功能是完成出站电文采集与处理、入站电文的采集与处理、入站决策与控制、bds波束的捕获调度、ic芯片数据采集与处理、密钥加注功能。
短报文信息处理模块数据输入输出格式支持标准2.1协议和用户自定义格式协议，最高支持1次/s入站发送频度，通信成功率≥95％。
短报文信息处理模块选用ti公司一款超低功耗的浮点数字信号处理器tms320c6747为主处理器，具有低功耗、低成本等优点。
二、gnss导航信号处理单元
gnss导航信号处理单元由gnss射频模块、gnss基带信号处理模块和gnss导航信息处理模块组成，三者依次单向信号连接。
1、gnss射频模块
gnss射频模块主要功能是实现北斗b3、gpsl1频点卫星射频信号的下变频、放大、滤波处理，并为gnss基带信号处理模块提供高稳定时钟信号。
gnss射频模块选用河北晶禾通用射频模块5122-01g模块，该模块支持北斗b3、gpsl1和glonassl1三频点。
2、gnss基带信号处理模块
gnss基带信号处理模块主要功能包括：中频采样、信号捕获、信号跟踪、电文提取及观测量提取。
gnss基带信号处理模块的核心处理器选用xilinx公司kintex7系列fpgaxc7k325t，该处理器具有体积小、功耗低等特点。
中频采样采用ad公司ad9288芯片，将接收到的北斗b3和gpsl1模拟中频信号转化为数字信号，送给fgpa数字处理器。
gnss基带信号处理模块向gnss导航信息处理模块输出导航电文和码伪距、多普勒频率、载波相位测量和本地时间等观测量数据。
3、gnss导航信息处理模块
gnss导航信息处理模块主要功能是完成导航电文格式转换、电文解密处理、定位及速度解算处理，得到用户机精度的位置、速度和时间信息(pvt)。
导航定位模式根据北斗和gps卫星信号状态自主进行模式切换，先后顺序依次为北斗b3军码、北斗b3民码、北斗b3/gpsl1组合定位、gpsl1，定位结果的输出频率可定制，最高支持20hz，数据输出格式支持标准2.1协议和用户自定义格式协议。
gnss导航信息处理模块选用ti公司一款超低功耗的浮点数字信号处理器tms320c6747为主处理器，具有低功耗、低成本等优点。
gnss导航信号处理单元与rdss导航信号处理单元采用两个独立的链路，两者互相独立、互不影响。
三、双工器
双工器由两个滤波器(一收一发)合并组成，共用一个公共节点——北斗天线(北斗天线通过高频电缆与该双工器连接)，允许用户机同时发射(tx)和接收(rx)。
rdss射频模块与双工器双向信号连接。
gnss射频模块与双工器单向信号连接。
因用户机与北斗天线之间采用一线通连接方式，即通过高频电缆既供电又收发信号，采用双工器保证了gnss信号、rdss接收信号与rdss发送信号互不影响。
双工器使用美国mini-circuits公司开发的ldpw-162-242芯片。
四、hdlc接口模块
参照图2，hdlc接口模块采用fpga+mcu硬件平台，包括：数字量采集模块(mcu)、综合模块(fpga)、内总线发送模块和内总线接收模块。
数字量采集模块主要功能有两个：
(1)接收gnss导航信息处理模块和短报文信息处理模块串行接口数据，转换成指定格式后通过fsmc接口发送给综合模块；
(2)从fsmc接口(可变静态存储控制器接口)读取综合模块fpga下发缓存区的rdss入站通信内容，转换成2.1标准协议并转发给短报文信息处理模块。
数字量采集模块的软件处理流程图如图3所示。
综合模块主要功能也有两个：
(1)从fsmc接口接收数字量采集模块发送数据，进行数据分包和组帧，并根据用户中心控制器发送的取数指令通过内总线发送相应数据给中心控制器；
(2)从内总线接收中心控制器发来的指令和数据进行长度判断是否合理，合理则通过fsmc接口将数据发送给数字量采集模块mcu，不合理则丢弃此次数据。
此外，hdlc接口模块还包括：指示灯模块和时钟模块，二者均与综合模块单向信号连接。
hdlc接口模块主要功能包括三个方面：
一方面，接收gnss导航信息处理模块输出的定位结果、观测量及导航电文，进行数据判断及数据正确性校验，当接收到用户中心控制器发送的取数指令时，将接收到的数据重新打包发送给用户中心控制器；
一方面，接收短报文信息处理模块输出的rdss波束、自检、工作状态及出站通信内容，进行数据判断及数据正确性校验，当接收到用户中心控制器发送的取数指令时，将接收到的数据重新打包发送给用户中心控制器；
一方面，接收用户中心控制器发数指令(含入站通信内容)，进行数据判断并重新打包，发送给短报文信息处理模块。
用户中心控制器与hdlc接口模块采用串行内总线进行通信，电平标准为lvds，内总线由4对差分线组成，这四条通道分别为：
(1)m-lvds0：hdlc接口模块接收时钟信号通道；
(2)m-lvds1：hdlc接口模块接收命令字信号通道；
(3)m-lvds2：hdlc接口模块发送时钟通道；
(4)m-lvds3：hdlc接口模块发送数据通道。
用户中心控制器与hdlc接口模块之间的通信以用户中心控制器为通信中控单元，用户中心控制器定期广播帧同步命令信号、取数命令和发送数据命令，hdlc接口模块解析帧命令用于时序同步、数据发送和数据接收。
五、电源模块
rdss导航信号处理单元(rdss射频模块、rdss基带信号处理模块、短报文信息处理模块)、gnss导航信号处理单元(gnss射频模块、gnss基带信号处理模块、gnss导航信息处理模块)和hdlc接口模块的工作用电均由电源模块提供。
电源模块主要功能是将外部输入电压dc9～36v转换成dc5v、20v和28v电压，其中，5v电压用于给rdss导航信号处理单元、gnss导航信号处理单元和接口模块供电，20v和28v电压用于给北斗天线供电。
1、电源模块与rdss导航信号处理单元连接
电源模块与rdss导航信号处理单元之间经有线线缆连接，输出硬脉冲信号，其中：
当接收rdss出站和gnss卫星信号时，rdss导航信号处理单元输出低电平信号，此时电源模块输出20v电压，该电压经双工器和高频电缆提供给北斗天线；
当发送rdss入站信号时，rdss导航信号处理单元输出高电平信号，此时电源模块输出28v电压，该电压经双工器和高频电缆提供给北斗天线。
2、电源模块与gnss导航信号处理单元连接
电源模块与gnss导航信号处理单元之间经有线线缆连接，输出硬脉冲信号，其中，
当接收信号时，gnss导航信号处理单元输出低电平信号，此时电源模块输出20v电压，该电压经双工器和高频电缆提供给北斗天线。
3、电源模块与hdlc接口模块连接
电源模块与hdlc接口模块通过电路板内部布局走线实现连接，可给hdlc接口模块提供5v工作用电。
电源模块包含电源保护电路，具有过压、过流、欠压、短路等自动保护功能。
本发明的用户机充分利用了我国北斗二代rnss(卫星无线电导航业务)导航定位功能、rdss(卫星无线电测定业务)短报文通信功能及通信技术，不但能达到gps同等的位置精度，还能在不增加其他通信手段的情况下将自身位置和状态信息发送出去，投入低、见效快、运行与维护费用低。
同时，本发明的用户机还攻克了高动态北斗rdss应用难点，通过短报文通信功能，一方面地面指挥机中心可以实时看到飞机、导弹等运动载体的位置、速度信息及搜索、识别、跟踪的目标特征信息；一方面地面指挥中心可发送控制指令给飞机、导弹等运动载体，方便试验指挥作战及调度。
此外，本发明的用户机采用hdlc接口协议，保证了产品与用户设备之间数据传输的高可靠性、高效率和高灵活性。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。