一种支持多波束相控阵的链路灵活自主捷变通信控制装置的制作方法

本发明涉及卫星通信信号处理领域，特别是指一种支持多波束相控阵的链路灵活自主捷变通信控制装置。

背景技术：

1、近些年，随着不同等级用户对低轨卫星互联网的通信需求不断提升，基于低轨通信卫星星地捷变通信波束独立调度换是目前卫星通信领域的研究热点之一。目前，传统的星地多波束相控阵通信链路只能支持多个波束绑定调度，各个波束必须联动指向。

技术实现思路

1、本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提出的一种支持多波束相控阵的链路灵活自主捷变通信控制装置，本发明实现简单，捷变多波束组间调度功能无解耦，可独立实现各波束组的调度，适配各类通信应用场景。

2、本发明采用的技术方案为：

3、一种支持多波束相控阵的链路灵活自主捷变通信控制装置，包括业务信号处理模块(1)、波束指向控制模块(2)、功分与合成模块(3)、天线阵列模块(4)、时频处理模块(5)；

4、业务信号处理模块(1)用于完成多路信号调制解调处理、信号编译码、频点调整，根据入网用户终端的信息解算每组波束的指向角度信息和波束调度load时刻标志，分别通过lvds接口与rs422接口下发至波束指向控制模块(2)和功分与合成模块(3)；

5、波束指向控制模块(2)根据每组波束角度信息完成各个波束角度的解算分解出各个组件的幅值和相位加权值，并下发至功分与合成模块(3)，独立完成波束指向的解算分析；

6、功分与合成模块(3)根据波束指向控制模块(2)下发的幅值和相位加权值完成信号的合成或分配，根据业务信号处理模块(1)下发的load信号执行每组波束调度；

7、天线阵列模块(4)完成各个通道组件射频信号的无线信号收发；

8、时频处理模块(5)产生统一的pps信号和100mhz工作时钟。

9、进一步地，业务信号处理模块(1)、功分与合成模块(3)采用模块化设计，每组单元配置相同数量的fpga、cpu以及变频通道，每组独立支持2个通道业务信息处理；

10、波束指向控制模块(2)并行接收、解析业务信号处理模块(1)的多组lvds角度信息，并输出至功分与合成模块(3)；业务信号处理模块(1)在发送每组lvds的同时进行时间计数，125us后产生对应组的load时刻并输出至功分与合成模块(3)；

11、功分与合成模块(3)采用双通道移相芯片，支持2个波束角度信息配置，与其余组波束的调度时刻无耦合；

12、根据在轨任务应用需求，业务信号处理模块(1)加载软件版本程序并完成各个波束信号处理和信号变频，解算出各个业务波束实际指向角度信息；

13、业务信号处理模块(1)通过sma接口将射频模拟信号发送至功分与合成模块(3)，角度信息与load信息分贝通过lvds接口和rs422接口下发至波束指向控制模块(2)和功分与合成模块(3)；波束指向控制模块(2)解析出功分与合成模块(3)中每个组件的幅度和相位加权值，并通过spi总线完成下发；功分与合成模块(3)完成射频信号的放大、根据每个组件幅值和相位加权值进行信号分路/合成，等待load信号执行；天线阵列模块(4)完成各个组件信号的无线接收或发射。

14、本发明相比背景技术具有如下优点：

15、1、本发明通过定义波束组，每个波束组按着各自的指向角度信息和load执行信息独立进行波束调度，消除波束间功能耦合，实现星地捷变多波束的灵活调度配置。

16、2、本发明可通过采用双通道移相芯片，定义2个波束为一个波束组，组内的调度周期为n*125us(n为正整数，不同波束可不同n值)，组内调度时刻统一。

17、3、本发明支持各个组间联动，也可据不同通信体制需求自行定义各个波束组间的调度周期与调度时刻。

技术特征：

1.一种支持多波束相控阵的链路灵活自主捷变通信控制装置，其特征在于，包括业务信号处理模块(1)、波束指向控制模块(2)、功分与合成模块(3)、天线阵列模块(4)、时频处理模块(5)；

2.根据权利要求1所述的一种支持多波束相控阵的链路灵活自主捷变通信控制装置，其特征在于，业务信号处理模块(1)、功分与合成模块(3)采用模块化设计，业务信号处理模块(1)每组单元配置相同数量的fpga、cpu以及变频通道，波束指向控制模块(2)采用双通道移相芯片，每组独立支持2个通道业务信息处理，且每组资源的时频与秒脉冲统一；

技术总结
本发明公开了一种支持多波束相控阵的链路灵活自主捷变通信控制装置，涉及卫星通信信号处理领域。本发明包括业务信号处理模块、波束指向控制模块、功分与合成模块、天线阵列模块、时频处理模块；业务信号处理模块完成各个波束信号调制解调、编译码以及波束指向角度计算；波束指向控制模块根据波束指向角度计算解析出功分与合成模块中各个组件的幅度和相位加权值；功分与合成模块实现信号功率分配/信号合成网络；天线阵列模块完成射频信号无线信号收发；时频处理模块产生系统需要的秒脉冲和工作时钟。本发明支持更灵活多波束相控阵链路波束捷变调度，每组波束间调度时刻和调度周期无耦合、不联动，满足不同通信体制的应用场景。

技术研发人员：张世层,高鹏,王立民,孙艳红,安绍毅
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1