航天测控信号处理平台的现状与发展趋势*
2021-05-31
(中国电子科学研究所,北京 100041)
0 引 言
航天测控信号处理平台适用于卫星及多种航空飞行器Mb/s速率级的中低速测控信号和Gb/s速率级的高速数传信号处理。航天测控信号处理平台具备多通道信号采集、发射、分析处理以及存储等功能。近年来,由于需求的增长,更高的信号带宽、速率、调制方式等多种通信模式的不断涌现,对航天测控信号处理平台的系统灵活性、功能复杂性等方面提出了更高的要求。传统的航天测控信号处理平台大多采用FPGA+DSP的独立机箱处理架构,依托高性能的处理器件和高速接口来满足测控、数传等业务需求。自2000年以来,航天测控信号处理平台先后经历了可重组紧凑型外设部件互连(Compact Peripheral Component Interconnect,CPCI)架构、PCIE(PCI-Express)架构、VPX总线(VITA46)标准架构、综合化基带池架构以及多波束阵列信号与数据统一处理平台架构。本文对以上平台的功能和性能进行了系统分析,总结并梳理了航天测控信号处理平台的现状与发展趋势。
1 联合式系统平台
1.1 CPCI架构的信号处理平台
CPCI是全球 PCI 工业计算机制造组织(PCI Industrial Computer Manufacturers Group,PICMG)1994年提出的一种高性能工业总线。1999年10月,PICMG组织发布的PICMG2.0规范是CPCI的核心标准。如图1所示,CPCI架构的信号处理平台由CPCI板卡(信号处理板、基带接口板、基带计算机)和CPCI机箱组成,信号处理板包括基带上行接口板、上行信号处理板、基带下行接口板和下行信号处理板。

图1 CPCI架构的信号处理平台
基带上行接口板和上行信号处理板一起构成调制器,完成上行调制、遥控、小环接收、测距音产生、模拟源、噪声源、测试接口。……
