本發(fā)明涉及一種適合多波束衛(wèi)星通信的星載時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，屬于衛(wèi)星，特別適用于星載大規(guī)模信息處理、多波束多板卡設(shè)計(jì)、時(shí)鐘要求多、可靠性要求高、低成本的星載設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、星載電子產(chǎn)品功能集成度越來越高，多波束衛(wèi)星通信處理系統(tǒng)中，每個(gè)波束處理板卡都需要高性能的同步工作時(shí)鐘，并且，高性能的高速adc和dac電路，對(duì)時(shí)鐘的性能要求非?？量?。傳統(tǒng)中采用分布式的時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)波束設(shè)計(jì)一個(gè)頻綜模塊，這樣的缺點(diǎn)是針對(duì)每個(gè)波束，配置頻綜模塊，體積、重量和成本相對(duì)較高，并且，由于缺少備份，可靠性相對(duì)較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的特點(diǎn)是針對(duì)多波束處理的板卡的信號(hào)體制相同，時(shí)鐘需求相同的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了雙備份的集中式的頻綜架構(gòu)，在保證可靠性的前提下，降低了設(shè)備的研制成本，為星載多波束通信的綜合處理載荷設(shè)備提供支撐。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種適合多波束衛(wèi)星通信的星載時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括基帶處理及控制單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊和信號(hào)處理單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊；

4、所述基帶處理及控制單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊和信號(hào)處理單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊均包括分合路網(wǎng)絡(luò)，其中，基帶處理及控制單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊還包括分別作為主、備份的兩放大模塊，信號(hào)處理單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊還包括分別作為主、備份的兩頻綜模塊；

5、所述放大模塊包括放大器ii和二分路器，放大器ii的輸入端連接二分路器的輸出端，放大器ii的輸出端連接基帶處理及控制單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊的分合路網(wǎng)絡(luò)的對(duì)應(yīng)分路端口；

6、所述頻綜模塊包括放大器i和鎖相環(huán)，放大器i的輸入端連接鎖相環(huán)的輸出端，放大器i的輸出端連接信號(hào)處理單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊的分合路網(wǎng)絡(luò)的對(duì)應(yīng)分路端口；

7、二分路器的另一輸出端口連接對(duì)應(yīng)的鎖相環(huán)的其中一輸入端口，二分路器的輸入端接收時(shí)鐘參考，并將時(shí)鐘參考轉(zhuǎn)發(fā)給鎖相環(huán)；鎖相環(huán)的另一輸入端接收pll配置模塊下發(fā)的參數(shù)配置信息。

8、進(jìn)一步的，所述基帶處理及控制單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊的分合路網(wǎng)絡(luò)包括兩個(gè)n分路器和多個(gè)二合路器ii，其中，n≥2；每一二合路器ii的輸入端均連接兩個(gè)n分路器的輸出端。

9、進(jìn)一步的，所述信號(hào)處理單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊的分合路網(wǎng)絡(luò)包括兩個(gè)m分路器和多個(gè)二合路器i，其中，m≥2；每一二合路器i的輸入端均連接兩個(gè)n分路器的輸出端。

10、一種適合多波束衛(wèi)星通信的星載時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主備份切換方法，通過一種適合多波束衛(wèi)星通信的星載時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，具體過程如下：

11、系統(tǒng)加電，其中一pll配置模塊所屬的主控制單元完成開機(jī)初始化；pll配置模塊配置信號(hào)處理單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊對(duì)應(yīng)的頻綜模塊鎖相環(huán)頻率參數(shù)；主控制單元將配置成功的遙測(cè)信息通過遙控遙測(cè)通道返回衛(wèi)星平臺(tái)，同時(shí)，主控制單元通知信號(hào)處理單元開始工作并監(jiān)測(cè)鎖相環(huán)狀態(tài)；

12、當(dāng)信號(hào)處理單元或基帶處理單元的時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題時(shí)，主控制單元通過遙控遙測(cè)通道返回遙測(cè)異常信號(hào)，衛(wèi)星平臺(tái)通過遙控遙測(cè)通道發(fā)送主控制單元關(guān)機(jī)指令，主控制單元關(guān)機(jī)；

13、衛(wèi)星平臺(tái)通過遙控遙測(cè)通道對(duì)備控制單元發(fā)送開機(jī)指令，隨后備控制單元開機(jī)；備控制單元開機(jī)，其pll配置模塊配置信號(hào)處理單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊對(duì)應(yīng)的頻綜模塊鎖相環(huán)頻率參數(shù)；備控制單元將配置成功的遙測(cè)信息通過遙控遙測(cè)通道返回衛(wèi)星平臺(tái)，同時(shí)，備控制單元通知信號(hào)處理單元開始工作并監(jiān)測(cè)鎖相環(huán)狀態(tài)。

14、與背景技術(shù)相比，本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：

15、本發(fā)明設(shè)計(jì)了無源的分合路網(wǎng)絡(luò)和有源雙備份的鎖相環(huán)，實(shí)現(xiàn)了鎖相環(huán)集中到分布的接口轉(zhuǎn)換，并可通過控制單元接收遙控遙測(cè)信號(hào)進(jìn)行健康管理；

16、本發(fā)明設(shè)計(jì)的分合路網(wǎng)絡(luò)采用多分路、雙合路器及互連線等無源器件實(shí)現(xiàn)，可靠性高、功耗小、成本低；

17、本發(fā)明采用了完全獨(dú)立的冷備份的鎖相環(huán)，獨(dú)立的參考時(shí)鐘輸入和輸出，避免了單點(diǎn)失效，保證系統(tǒng)的可靠性。

18、可以降低設(shè)備成本。使用該設(shè)計(jì)，可以降低多波束衛(wèi)星通信系統(tǒng)的時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的費(fèi)用。

19、本發(fā)明可以降低體積、重量和功耗：將多波束的各個(gè)頻綜模塊進(jìn)行集中設(shè)計(jì)，省去了每個(gè)波束的頻綜模塊的體積、重量和功耗。

20、本發(fā)明可以提高可靠性：時(shí)鐘模塊通過冗余備份，可以避免單點(diǎn)故障。

技術(shù)特征：

1.一種適合多波束衛(wèi)星通信的星載時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括基帶處理及控制單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊和信號(hào)處理單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊；其特征在于，還包括互為備份的兩pll配置模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適合多波束衛(wèi)星通信的星載時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述基帶處理及控制單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊的分合路網(wǎng)絡(luò)包括兩個(gè)n分路器和多個(gè)二合路器ii，其中，n≥2；每一二合路器ii的輸入端均連接兩個(gè)n分路器的輸出端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適合多波束衛(wèi)星通信的星載時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)處理單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊的分合路網(wǎng)絡(luò)包括兩個(gè)m分路器和多個(gè)二合路器i，其中，m≥2；每一二合路器i的輸入端均連接兩個(gè)n分路器的輸出端。

4.一種適合多波束衛(wèi)星通信的星載時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主備份切換方法，其特征在于，通過權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的一種適合多波束衛(wèi)星通信的星載時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，具體過程如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種星載時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及主備份切換方法，屬于衛(wèi)星技術(shù)領(lǐng)域；其包括基帶處理及控制單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊和信號(hào)處理單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊；所述基帶處理及控制單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊和信號(hào)處理單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊均包括分合路網(wǎng)絡(luò)，其中，基帶處理及控制單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊還包括分別作為主、備份的兩放大模塊，信號(hào)處理單元時(shí)鐘產(chǎn)生模塊還包括分別作為主、備份的兩頻綜模塊；針對(duì)多波束處理的板卡的信號(hào)體制相同，時(shí)鐘需求相同的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了雙備份的集中式的頻綜架構(gòu)，在保證可靠性的前提下，降低了設(shè)備的研制成本，為星載多波束通信的綜合處理載荷設(shè)備提供支撐。

技術(shù)研發(fā)人員：龐宗強(qiáng),黃小亮,孫晨華,孫艷紅,王興梅,劉朔,劉樹斌,楊春雨,王東熠,朱一舟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2