整机的收发隔离度主要取决于收发天线的空间隔离、收发信号的极化隔离和前置带通滤波器的陷波抑制。
天线单元ATU的发射部分由L波段发射天线和高功率放大器组成。
高功率放大器的输入信号来自SPU的发射小信号信道,其作用是将它放大到一定的功率电平。
它是一个固态功率放大器,工作于A或AB类,其线性度好,避免发射信号的非线性失真。功率放大器的电源由独立的电缆输送。
L波段发射天线也是微带天线,其发射波束与S波段接收天线类似。
信号处理单元信号处理单元(SPU)是用户终端收发信号的核心,它担负着本机的各种信号处理任务。信号处理单元的组成。
信号处理单元从功能上又可以分成接收链路、发射链路和频率综合器三大部分。
接收链包括下变频器D/C、I和Q通道的视频放大器与A/D变换器以及相关的数字信号处理设施、PCI桥接单元。
由天线单元输出的S波段出站信号经下变频器变换,获得I和Q两路正交的零中频信号,这两路信号经过视频放大器放大和低通滤波,获得带宽为4MHz左右的零中频信号,再经各自的A/D变换,得到两路正交的数字信号I(k)和Q(k),进入数字信号处理器。数字信号处理器中相关的数字硬件和处理软件,组成两个码分的数字处理通道,完成四个出站波束的搜索、通道分配,每个通道分别完成各自的伪码捕获、跟踪、解扩、载波恢复、符号解调、维特比译码、出站帧同步提取和双通道时差测量,获得的出站信息送到PCI桥接单元进一步处理,获得的帧同步信号提供给发射链作为入站帧信号发射时标。
发射链包括数字基带信号处理设施、BPSK调制器和上变频器等部件。
当需要向北斗一号系统发射定位申请和电文通信等入站信号时,上位机先将定位命令或电文按一定格式送到SPU的数字信号处理单元。数字信号处理器先对该信息加工,经过卷积编码,形成一个完整的符合规定的入站帧,在接收链提供的出站帧同步时钟同步下,进行伪码扩频,输出基带入站信号。该信号经过BPSK调制,再经上变频器变换,向天线单元输出L波段入站信号。
频率综合器由一块高稳定度的晶体振荡器和若干锁相环组成,向本模块的上、下变频器提供所需的本振信号,同时向数字信号处理器提供高质量的数字处理时钟。
IC卡由卫星定位总站在入网测试时配发,存有用户ID地址码和加解密的密钥,可完成出站信息的解密和入站信息的加密。
PCI桥接单元PCI桥接单元主要包括PCI总线控制器、数据接口和时序逻辑控制等功能模块。为了简化驱动程序,方便用户进行二次开发,我们将数据通过DAUL-RAM与上位机进行数据交换。PCI总线执行协议比较复杂,总线的接口逻辑也非常复杂,为简化电路设计和提高可靠性,我们选择了PLX公司的总线控制器芯片PCI9030为总线控制器,配置了128KX16bit存储器空间,用户的定位申请、短报文通信、授时均通过对该存储器空间的读写来完成。
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