[实用新型]一种信号处理模块

说明书

本实用新型提供一种信号处理模块，其采用现场可编程门阵列以及射频收发器的软件无线电设计架构，其整体布置在开发板上，信号处理模块包括逻辑处理单元、射频收发器、时钟管理单元、电源模块以及外部数字接口单元。本实用新型涉及的信号处理模块，能够在数据收集系统载荷中更高效、准确地传递通信信号。

技术领域

本实用新型涉及通信装置，具体是一种信号处理模块。

背景技术

近年来，物联网技术及应用进入了蓬勃发展的黄金时期，物联网星座作为地面物联网的必要补充，可有效解决地面网络覆盖不到的海上、空中及偏远区域的物联网络接入问题，具体而言，物联网星座系统基于卫星对地面全球的数据大容量实时性的采集能力，能够实现各行业的短数据采集功能、大数据分析应用、具备卫星商业搭载试验等功能。物联网星座系统后续将技术平滑增强演变为宽带通信星座，实现全球宽带通信、基于系统的其他增值服务。满足军队、政府、行业、个人用户对于航空、海事、林业、地震、水利、环保、气象、海洋等应用方向的海量数据获取需求。国外较为典型的该类系统有美国的Orbcomm和法国的Argos系统。

在上述通信系统中都具有数据收集系统(Data Colleting Platform System，下称”DCS”)，DCS在物联网星座系统中属于空间段部分，具备实时数据采集回传的能力。DCS载荷是开展物联网星座应用的核心模块，其本质上是一种天基短报文通信系统，用于接收分散于全球的各类终端上行数据，存储并转发至地面数据中心，还可提供下行业务信息广播，进而实现对地面终端管控。其中，DCS载荷所使用的信号处理模块存在传递信号不及时、误差较大的问题。

实用新型内容

有鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种信号处理模块。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供一种信号处理模块，其采用现场可编程门阵列以及射频收发器的软件无线电设计架构，其整体布置在开发板上，信号处理模块包括逻辑处理单元、射频收发器、时钟管理单元、电源模块以及外部数字接口单元。

作为优选，逻辑处理单元包括现场可编程门阵列，现场可编程门阵列采用Xilinx公司的Artix-7系列，包括XC7A200T、兼容XC7A100T或者XC7A75T。

作为优选，XC7A200T包含33650个片，2888Kbit的分布式RAM，13140Kbit 的块RAM，10个时钟管理模块，最大的单端I/O管脚数为500个，最大的差分管脚数为240个，用于数据处理的数字信号处理片个数为740个。

作为优选，射频收发器包括射频接收通道和射频发送通道，其中射频接收通道能够接收70MHz至6.0GHz频段内的信号、下变频后AD采样以及将量化后的信号传给现场可编程门阵列处理，射频发送通道能够输出70MHz至 6.0GHz频段的信号、接收现场可编程门阵列的数字信号、DA转换以及上变频输出。

作为优选，射频收发器选用ADI公司的AD9364，其集成12位数字模拟转换器和模数转换器的射频1x1收发器，AD9364工作频率范围为70MHz至 6.0GHz，支持的通道带宽范围为56MHz至200kHz。

作为优选，时钟管理单元配置地用于为射频收发器以及现场可编程门阵列提供时钟信号，其采用的器件是TI公司的LMK03806，采用本地晶振或者采用外部参考。

作为优选，时钟管理单元设计有时钟管理芯片LMK03806和一个备用的时钟输入SMA接口,备用的时钟输入SMA接口与板载晶振通过配置电阻选择，支持LVPECL，LVDS和LVCMOS接口，并且自带晶振输入接口，能够直接和晶振连接，输入接口配置为LVPECL形式，直接输入正弦和方波的时钟，其内部自带频率综合器能够灵活设置各个端口的输出频率。

作为优选，电源模块的参数包括：