一种测控通信地面综合测试仪

本发明属于电子、测控通信，具体涉及一种测控通信地面综合测试仪。

背景技术：

1、在进行星上设备研制的同时，往往需要设计或者购买地面检测设备(简称地检)以配合星上设备的调试、测试和验收等工作。

2、在测控通信任务中，每个任务的数据格式协议、调制方式、数据速率以及信号特性等都不相同，甚至一个任务中包含多种模式。

3、现有的测控通信地面综合测试仪体积较大，不太方便携带，不利于野外测试和现场维护；操作较为复杂，需要经过专业培训才能掌握使用方法，这在一定程度上增加了使用成本；而且，现有的测控通信地面综合测试仪在数据处理方面还存在一定的局限性，难以满足复杂测试任务的需求。使用现有的测控通信地面综合测试仪进行测试时成本过高，并且一旦项目需求发生变化，地检开发人员的工作量将大大增加。因此，设计出一种灵活的、高集成度的、移植性强的测控通信地面综合测试仪以适应多种测控通信领域型号任务的工作是十分必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有测试仪配置不灵活、通用性差、可移植性弱、成本高等缺陷。

2、为了实现上述目的，本发明提出了一种测控通信地面综合测试仪，所述测试仪包括：上位机、fpga平台和射频一体化平台；其中，

3、所述上位机，用于对所述fpga平台进行调制解调参数配置和输出信号功率调整；用于发送基带数据流到所述fpga平台和从所述fpga平台接收基带数据流并存储；还用于对测试仪的实时状态进行监测和显示；

4、所述fpga平台，用于完成基带数据流的处理和调制解调；用于对射频一体化平台进行配置，还用于对链路状态进行监控；

5、所述射频一体化平台，用于接收所述fpga平台输出的基带数据流，完成滤波，正交上变频，生成射频模拟信号；还用于接收到射频信号后，完成低噪声放大、正交下变频、滤波和自动增益控制，生成数字中频信号，输出到所述fpga平台。

6、作为上述测试仪的一种改进，所述fpga平台包括ps端和pl端；

7、所述ps端包括数据传输模块dma 0和dma 1、缓存fifo 0和fifo 1，以及gpio；其中，

8、所述数据传输模块dma 0，用于从所述上位机接收基带数据流，输出到缓存fifo0；

9、所述缓存fifo 0，用于缓存所述数据传输模块dma 0接收的基带数据流；

10、所述数据传输模块dma 1，用于从fifo 1获取基带数据流，输出到所述上位机；

11、所述缓存fifo 1，用于缓存接收端子系统输出的基带数据流；

12、所述gpio，用于在所述上位机和所述fpga平台之间交换数据；

13、所述pl端包括发射端子系统和接收端子系统；其中，

14、所述发射端子系统，用于从所述缓存fifo 0获取基带数据流，进行帧同步、重组帧、编码、加扰和调制后，输出到所述射频一体化平台；

15、所述接收端子系统，用于接收所述射频一体化平台发送的数字中频信号，进行解调、帧同步、解扰和译码后输出到所述缓存fifo 1。

16、作为上述测试仪的一种改进，所述发射端子系统包括：

17、帧同步模块，用于接收所述ps端发送的基带数据流，完成帧内屏蔽帧头的固定帧长帧同步，将处理后的基带数据流发送到重组帧模块；

18、重组帧模块，用于根据帧格式识别当前帧的vcid，对当前帧进行帧计数，将帧计数填入到当前帧中相应的位置，输出帧使能信号、待编码标识和重组帧到编码模块；

19、编码模块，用于完成对重组帧的编码，将编码后的重组帧输出到加扰模块；

20、加扰模块，用于对编码后的重组帧以帧为单位进行加扰，将加扰后的数据输出到调制模块；和

21、调制模块，用于根据所述上位机发送的调制模式指令，对加扰后的数据完成相应模式下的不同调制方式和不同数据速率的调制。

22、作为上述测试仪的一种改进，所述调制模块，还用于从所述ps端获取校准后频偏、扫频范围、扫频速率、扫频归零和扫频启停参数，完成数据的频偏和扫频设置。

23、作为上述测试仪的一种改进，所述接收端子系统包括：

24、解调模块，用于接收所述射频一体化平台发送的数字中频信号，对数字中频信号进行解调，生成遥控对数似然比软判决信息，输出到帧同步模块；

25、帧同步模块，用于根据所述上位机提供的解调模式，配置不同的帧同步参数；对遥控对数似然比软判决信息进行固定长度帧同步，给出帧同步标识，将帧同步后数据输出到解扰模块；

26、解扰模块，用于对帧同步后数据的加扰区域进行解扰，将解扰后数据输出到译码前处理模块；

27、译码前处理模块，用于将解扰后数据的有效帧去掉帧头生成固定长度的帧，并做设定处理后，经过串并转换后输出到译码模块；

28、译码模块，用于按照译码规则对数据进行译码，输出译码后数据和译码结果的状态指示到译码后处理模块；

29、译码后处理模块，用于对译码后数据进行并串转换，并做设定处理后按照数据帧格式添加帧头，组成固定长度的传输帧输出到所述ps端。

30、作为上述测试仪的一种改进，所述译码模块进行译码时，如果译码正确，则对译码正确的帧进行计数，在所述上位机实时显示好帧计数；如果译码错误，则对译码错误的帧进行计数，在所述上位机实时显示坏帧计数；如果译码正确，且数据帧类型为代传遥控接收计数，则对代传遥控的帧进行计数。

31、作为上述测试仪的一种改进，所述解调模块，还用于输出反映当前信号质量的遥测量到所述ps端，由上位机实时显示；所述遥测量包括频偏遥测、锁定判决的数值、解调锁定指示、agc增益和eb/n0。

32、作为上述测试仪的一种改进，所述fpga平台进行射频一体化平台配置，包括：

33、在测试仪上电时，所述fpga平台首先完成对所述射频一体化平台的一次性配置；

34、在测试仪工作过程中，所述fpga平台接收所述上位机发送的动态参数配置，对所述射频一体化平台的参数进行动态配置。

35、主要的配置参数包括：调制/解调模式、扫频范围、扫频速率、扫频归零/启停、设置频偏和ad9364插损设置。

36、作为上述测试仪的一种改进，所述上位机支持读取文件导入数据和现场配置数据。

37、作为上述测试仪的一种改进，所述测试仪支持选择不同的基带数据源，支持单个基带数据源或者多个基带数据源同时发送数据。

38、作为上述测试仪的一种改进，所述上位机通过以太网接口和所述fpga平台进行通讯；所述fpga平台和所述射频一体化平台之间通过fmc高速板卡间的互联接口进行连接。

39、与现有技术相比，本发明的优势在于：

40、1、本发明集成度高、灵活性强。其一，本发明可支持读取文件(单个文件或者多个文件)导入数据以及现场配置数据；其二，具备实时存储功能；其三，具备模式切换功能，可通过手动配置进行模式切换(多种调制解调方式、多种数据速率)；其四，具有实时显示当前链路各个状态遥测说明；其五，参数动态可配(扫频范围、扫频速率、频偏设置、扫频归零/启停等)；其六，信号输出功率实时设置，功率步进0.25db，衰减范围为：0～-89.75db，开机默认为-40db。

41、2、本发明移植性强，可重用度高，功能模块ip化，只需要简单的增减或者更改就可以满足后续型号任务需求，大大减少了开发人员的设计难度和时间成本。

42、3、本发明采用的硬件基于zynq+ad9364平台，其成本低，体积小，重量轻，便于对接试验等过程携带和运输。