[发明专利]一种小卫星扩频体制测控分系统通用仿真系统

摘要

一种小卫星扩频体制测控分系统通用仿真系统，包括测控信号处理仿真模块、测控接口仿真模块、GPS仿真模块和仿真控制台。本发明在“半物理”工作模式下可完成测控信号的射频、中频、基带处理；与其它下位机间的物理接口仿真，包括CAN总线接口、遥测遥控接口、直接指令接口、时钟输出接口、星箭分离信号输出接口；完成GPS秒脉冲信号输出或转发，时间和轨道数据广播。在“全数字”工作模式下可接收LAN总线中的遥测遥控数据进行接口仿真、GPS仿真。本发明选用可配置的功能板卡，采用PXI总线技术，集成度高，配置灵活，成本低，便于进行系统的功能扩展，能够满足小卫星测控分系统多种新技术验证的需求，可为新型小卫星平台开发提供测控分系统电性能测试环境。

主权项

一种小卫星扩频体制测控分系统通用仿真系统，其特征在于包括：测控信号处理仿真模块、测控接口仿真模块、GPS仿真模块和仿真控制台；测控信号处理仿真模块又包括遥控信号解调子模块、遥测信号调制子模块、上变频子模块和下变频子模块；下变频子模块将外部输入的射频遥控信号进行下变频生成中频遥控信号，之后送入遥控信号解调子模块，遥控信号解调子模块将来自下变频子模块的中频遥控信号依次进行扩频解调、BPSK解调和帧同步，最终将生成的遥控PCM码流转发至测控接口仿真模块；遥测信号调制子模块将来自测控接口仿真模块的原始遥测帧数据依次进行扩频调制和中频调制，生成中频遥测信号，再将该中频遥测信号转发给上变频子模块进行上变频，生成射频遥测信号并发射出去；仿真控制台通过PXI总线将控制指令发送给测控信号处理仿真模块，测控信号处理仿真模块中的遥控信号解调子模块、遥测信号调制子模块、上变频子模块和下变频子模块的工作状态信息通过PXI总线发送给仿真控制台；测控接口仿真模块包括电平转换模块、数字I/O模块、时钟产生模块和CAN总线通讯模块；CAN总线通讯模块接收星上CAN总线的轮询信息，经过PXI总线发送给仿真控制台进行处理，仿真控制台产生应答信息并通过PXI总线发送给CAN总线通讯模块，CAN总线通讯模块再将应答信息发送到星上CAN总线上；仿真控制台通过PXI总线发送使能信号给时钟产生模块和数字I/O模块，时钟产生模块接收到使能信号后生成40KHz的信号并通过电平转换模块转换为OC门信号发送到外部；数字I/O模块接收到使能信号后生成星箭分离脉冲信号并送入电平转换模块进行电平转换，之后发送到外部；仿真控制台控制所述小卫星扩频体制测控分系统通用仿真系统的工作模式，所述工作模式包括全数字模式和半物理模式，在半物理模式下，数字I/O模块接收所述遥控信号解调子模块输出的遥控PCM码流，该遥控PCM码流中包括间接指令和直接指令，数字I/O模块将间接指令和直接指令均转发给电平转换模块进行电平转换，间接指令转换为RS422电平信号之后发送到外部；直接指令转换为OC门信号之后转发到外部；外部输入的RS422电平遥测信号通过电平转换模块进行电平转换之后，再通过数字I/O模块发送给遥测信号调制子模块；在全数字模式下，数字I/O模块不与测控信号处理仿真模块进行通讯，数字I/O模块接收到的PCM码流来自仿真控制台转发的外部LAN总线上的遥控PCM码流；外部输入的RS422电平遥测信号通过电平转换模块进行电平转换之后，再通过数字I/O模块发送给仿真控制台；GPS仿真模块包括第二电平转换模块、第二时钟产生模块和第二CAN总线通讯模块；第二CAN总线通讯模块接收星上CAN总线的轮询信息，经过PXI总线发送给仿真控制台进行处理，仿真控制台产生应答信息并通过PXI总线发送给第二CAN总线通讯模块，第二CAN总线通讯模块再将应答信息发送到星上CAN总线上；仿真控制台通过PXI总线发送使能信号给第二时钟产生模块，第二时钟产生模块接收到使能信号后生成1pps信号并发送给第二电平转换模块，第二电平转换模块将所述第二时钟产生模块生成的1pps信号或者外部输入的1pps信号进行电平转换，生成RS422电平信号发送到外部。