[发明专利]一种卫星载荷用扩频码生成系统

说明书

一种卫星载荷用扩频码生成系统，其中，所述系统包括接口控制模块、启动信号生成模块、扩频码时钟生成模块、扩频码生成模块；接口控制模块，用于解析通信数据，生成卫星编号、重构使能和重构参数；启动信号生成模块，用于以输入的系统秒脉冲为参考生成启动信号；扩频码时钟生成模块，用于生成扩频码的码片时钟和码周期时钟；扩频码生成模块，用于以其他三个模块的输入信号为参考生成最终的Weil扩频码信号。本发明逻辑资源占用少，可靠性高且灵活性好，能有效满足卫星载荷上的应用需求。

技术领域

本发明涉及一种卫星载荷用扩频码生成系统，特别是一种资源占用少可靠性高的新型扩频码序列生成方法。

背景技术

对于基于码分多址的系统，扩频码是其重要组成部分。Weil扩频码有良好的相关特性和灵活的可选序列长度，在通信、导航和测量等领域具有重要的应用需求。

Weil扩频码的实现过程是基于Legendre序列，鉴于Legendre序列的数学定义，其直接生成过程为基于欧拉准则的二次剩余判定，采用该方式需运用大量的除法运算，如此会消耗巨大的硬件资源，因此使用FPGA难以实现。目前采用的Weil扩频码的实现方式有两种，一种方式是采用软件方式仿真生成所有卫星对应的Weil扩频码后存储到ROM中，工作过程中针对不同的卫星编号到指定存储空间中读取相应的Weil扩频码。由于每颗卫星对应的Weil扩频码不一样，因此需要将所有卫星的Weil扩频码都存储下来，如此需要占用大量的存储空间；另一种方式是针对不同的卫星编号，首先使用CPU软件计算产生所需卫星对应的Weil扩频码，之后将生成的序列写入到FPGA的RAM空间后使用，这种方法占用较少的FPGA存储空间，但是需要CPU参与大量的计算工作，由于卫星所处的空间环境十分恶劣，采用该方案会使系统的可靠性受很大的影响，而扩频码作为信号的核心单元，对可靠性要求极高，因此不适宜选取该方案作为卫星载荷上的Weil扩频码实现。

发明内容

本发明的技术解决的问题是：克服了现有技术的不足，提出了一种低资源消耗的高可靠性灵活性的卫星载荷上的扩频码的实现系统。该系统仅通过少量的双端口RAM存储资源和逻辑资源就实现了一种兼容所有不同卫星的Weil扩频码，并且支持参数重构的高可靠性的扩频码生成方案。解决了逻辑资源和可靠性两个方面对Weil扩频码序列实现的约束，并且支持在轨重构，可以满足现有的卫星载荷上扩频码的各种使用需求。

本发明的技术解决方案是：

一种卫星载荷用扩频码生成系统，包括：接口控制模块、启动信号生成模块、扩频码时钟生成模块和扩频码生成模块；

接口控制模块解析地面控制端上行注入的通信数据，获得卫星编号、重构使能和重构参数，发送卫星编号、重构使能和重构参数至扩频码生成模块；

启动信号生成模块接收外部输入的卫星载荷系统秒脉冲信号，并根据秒脉冲信号生成启动信号，分别发送启动信号给扩频码时钟生成模块和扩频码生成模块；

扩频码时钟生成模块接收启动信号生成模块发送的启动信号，根据启动信号生成扩频码的码片时钟和码周期时钟；

扩频码生成模块根据启动信号生成模块发送的启动信号、扩频码时钟生成模块发送的码片时钟和码周期时钟，以及接口控制模块发送的卫星编号、重构使能和重构参数，生成Weil扩频码。

所述启动信号生成模块根据秒脉冲生成启动信号具体方法：启动信号生成模块根据卫星载荷系统秒脉冲信号的上升沿生成一个工作时钟宽度的高脉冲信号作为启动信号。

所述扩频码时钟生成模块，包括：

码片时钟生成模块，根据启动信号生成模块输入的启动信号控制码片时钟计数器计数，当码片时钟计数器的计数值为码片长度时，输出码片时钟至码周期时钟生成模块和扩频码生成模块；