[发明专利]一种基于星地自闭环的高效载荷软件重构方法

权利要求书

1.一种基于星地自闭环的高效载荷软件重构方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：上注频段筛选：地面站对预选频段进行扫描，选择无干扰杂波的频点作为软件上注链路的频点；

步骤2：软件数据上注传输处理：地面站按照约定调制样式和符号速率搭载所述无干扰杂波的频点，进行组帧编码，将完成组帧编码后的信号数据发送至卫星端，卫星端依次完成数据的接收、解调、解码和校验；

步骤3：软件数据可靠存储：将步骤2中校验合格后的数据进行帧解析处理，并将帧解析后的数据存入对应存储器，将数据存储三份，读取时通过TMR校验实现加载数据的可靠无误；

步骤4：软件重构加载：读取步骤3中存储在存储器中的数据，进行软件重构加载；

所述步骤1包括子步骤：

步骤S11：对所有的预选频段信号做FFT变换，求取所有的预选频段信号的峰值，FFT变换公式为：

；

其中，为一组标准正交基，代表了各种频率成分，k为频域数据序列号，n为时域数据序列号；为频域数据；为时域数据序列，N为FFT长度；

步骤S12：根据步骤S11求取的所有的预选频段信号的峰值，测量所有的预选频段信号的信号频率，并从测量信号频率中统计出所有的预选频段信号的带内频率，信号频率求取公式为：

；

其中，为信号频率，为采样频率，N为FFT长度，FFT（X）为所有预选频段信号做FFT变换后的集合，为FFT（X）集合中峰值位置；

步骤S13：根据步骤S12统计的所有的预选频段信号的带内频率，判断所有的预选频段信号中频段占用情况：

（1）统计中存在带内频率的预选频段，为被占用的频段；

（2）统计中不存在带内频率的预选频段，为未被占用的频段；

步骤S14：选取未被占用的频段作为上注频段，所述未被占用的频段中的频点即为无干扰杂波的频点。

2.如权利要求1所述的一种基于星地自闭环的高效载荷软件重构方法，其特征在于，所述步骤2中卫星端依次完成数据的接收、解调、解码和校验过程包括子步骤：

步骤21：卫星端将接收到的地面站发射的信号数据进行放大、变频处理，得到中频信号；

步骤22：将得到的中频信号进行数字解调；

步骤23：将数字解调后的信号进行Viterbi译码、解扰、RS译码、CRC校验及解帧信息处理，恢复出软件原始数据帧。

3.如权利要求2所述的一种基于星地自闭环的高效载荷软件重构方法，其特征在于，所述步骤22包括子步骤：

步骤221：将中频信号进行ADC数字化处理，输出高速数字中频信号；对高速数字中频信号进行变频、CIC滤波器滤波、HB滤波器组滤波和匹配滤波器处理后变为低速基带信号；输出低速基带信号；

步骤222：采用基于Gardner的定时恢复环路对低速基带信号进行时间同步，并采用costas环路对低速基带信号进行频率同步，实现时间和频率的二维同步；

步骤223：对完成时间和频率同步的低速基带信号进行相干解调。

4.如权利要求1所述的一种基于星地自闭环的高效载荷软件重构方法，其特征在于，所述步骤3还包括空间单粒子翻转的修复，具体为：在空闲时进行自动存储数据的回读校验，读取存储的三份数据进行三取二比较，取相同的，若有一个不一致则对其进行修复，完成对已发生单粒子翻转数据区域的自主修复。

5.如权利要求1所述的一种基于星地自闭环的高效载荷软件重构方法，其特征在于，所述步骤4具体为：重构控制管理单元接收并解析地面站发送的控制指令，同时分析任务工作模式，计算出软件加载配置项，指挥重构控制器通过TMR方式读取步骤3中存储在存储器中的软件数据，传送到对应的处理器进行软件的加载和运行，进行软件的重构更新。

6.如权利要求5所述的一种基于星地自闭环的高效载荷软件重构方法，其特征在于，所述重构控制器为FPGA。

7.如权利要求6所述的一种基于星地自闭环的高效载荷软件重构方法，其特征在于，所述处理器为DSP或FPGA。