[发明专利]一种基于星地自闭环的高效载荷软件重构方法

说明书

本发明涉及空间电子技术领域，公开了一种基于星地自闭环的高效载荷软件重构方法，包括如下步骤：步骤1：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：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：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：读取步骤3中存储在存储器中的数据，进行软件重构加载。本发明能够提高软件在轨重构效率。

技术领域

本发明涉及空间电子技术领域，具体的，涉及一种基于星地自闭环的高效载荷软件重构方法。

背景技术

随着可编程逻辑器件的快速发展，高性能的信号处理多依赖于高性能的FPGA、DSP等可编程器件软件的设计来实现，随着对处理性能的需求提高，软件系统复杂度大幅增加，同时随着需求的不断变化，卫星的软件在轨更新和扩展能力就非常重要。卫星产品投入大、成本高、可维修性低，卫星具备了在轨重构能力，可大大提高卫星硬件资源的利用效率。

传统的卫星载荷主要是通过卫星的测控链路进行软件的上注更新，测控信道独立于卫星有效载荷的应用，保证卫星始终处于可控状态，然而该信道的传输速率较低，数据传输速率为Kbps量级，目前的软件规模均在几十至几百Mbit的数据量级，对于大数据量传输需求来说，具有传输时间较长、效率低的缺点，通常传输时间长达几小时，并且会长时间占用测控通道，影响卫星控制。

具有通信业务载荷的卫星可采用业务信道进行软件数据的上注，此时需要将上注软件数据与业务数据进行复合，占用业务通道资源，并约定完善的接口协议，且需考虑业务信道的通信误码率等限制因素，若数据传输错误会造成软件的加载失败，从而导致功能中断。

为解决在轨重构效率的问题，有些不具备通信业务载荷的卫星采用设计固定频点的宽带专用信道的方式来提升传输速率，不影响测控信道正常的数据传输。该方法由于采用固定信道，无法自主避开外界有意无意的电磁干扰，降低软件上注的效能，严重的会造成在轨重构功能的丧失，同时，需额外投入大量的硬件设备来构建专用通道，额外增加人力、物理、财力成本。

目前的重构技术是指定的功能软件更新，处理器与软件的映射关系固定，不具备软、硬件资源的灵活调配，通用性较差，功能的扩展及性能提升能力不强。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种星地自闭环的载荷软件重构方法，通过载荷任意侦收通道任意频点完成自闭环的高可靠在轨重构，提高软件在轨重构效率。

一种基于星地自闭环的高效载荷软件重构方法，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；X(k)为频域数据；x(n)为时域数据序列；