[发明专利]星载X频段小型化数传发射机

说明书

本申请涉及一种星载X频段小型化数传发射机，包括：FPGA模块、高速DAC模块、X频段带通滤波器和X频段放大器；利用高速DAC输出的镜像频率产生X频段调制信号，在产生X频段调制信号时，不再需要微波调制上变频模块以及调制上变频所需的本振信号，利用DAC输出信号中的镜像频率直接产生X频段的调制信号，极大提升了系统的集成度，降低了硬件成本，在单机重量和整机集成度等方面和传统方案相比具有明显的优势。

技术领域

本申请涉及微波高速大容量通信技术领域，具体地，涉及一种星载X频段小型化数传发射机。

背景技术

目前X频段是低轨遥感卫星、尤其是商业遥感卫星对地数据传输主要采用的频段，随着遥感卫星分辨率越来越高，需要传输的数据速率也越来越高，这将会导致星上数据传输相关的硬件设计越来越复杂。而与此同时，为了降低卫星的发射和硬件实现的成本，整星、单机(模块)的集成化设计需求越来越迫切，在星载数传发射机设计过程中需要解决速率越来越高和集成化要求越来越高之间的矛盾。

传统的星载X频段数传发射机由FPGA(Field Programmable Gate Array)、高速DAC(数模转换器)、基带时钟、射频本振、微波调制(上变频)模块组成。FPGA进行数据的接收和基带数据处理，基带时钟模块产生高速DAC工作所需的采样时钟，高速DAC将FPGA输出的数字信号转换为基带模拟信号，射频本振产生调制上变频所需的本振信号，微波调制上变频模块将基带信号调制(上变频)至X频段。按照传统的设计思路进行X频段调制信号的产生，如果需要提升硬件电路的集成度，主要依靠各模块内部采用的元器件及其外围电路集成化程度的提升，集成化设计难度较大。

发明内容

为了克服现有技术中的至少一个不足，本申请实施例提供一种星载X频段小型化数传发射机。

第一方面，提供一种星载X频段小型化数传发射机，包括：FPGA模块、高速DAC模块、X频段带通滤波器和X频段放大器；

FPGA模块用于对基带信号进行调制、数字上变频，得到处理后的数字信号；

高速DAC模块用于将处理后的数字信号上变频至中频，输出中频信号和多个镜像频率分量；

X频率带通滤波器用于对中频信号和多个镜像频率分量进行选频滤波处理，得到选频滤波处理后的信号；

X频段放大器用于对选频滤波处理后的信号进行功率放大处理，输出X频段调制信号。

在一个实施例中，选频滤波处理后的信号的频率为Fs+Fc，其中，Fc为中频载波频率，Fs为采样率。

在一个实施例中，高速DAC模块的采样率为6Gsps，中频载波频率为1.5GHz～2.5GHz。

在一个实施例中，对基带信号进行调制，包括：AOS组帧、信号编码、星座映射和成型滤波。

在一个实施例中，还包括：DAC采样时钟，DAC采样时钟用于产生高速DAC模块工作所需的采样时钟。

第二方面，提供一种X频段调制信号生成方法，包括：

对基带信号进行调制、数字上变频，得到处理后的数字信号；

将处理后的数字信号上变频至中频，输出中频信号和多个镜像频率分量；

对中频信号和多个镜像频率分量进行选频滤波处理，得到选频滤波处理后的信号；

对选频滤波处理后的信号进行功率放大处理，输出X频段调制信号。

在一个实施例中，选频滤波处理后的信号的频率为Fs+Fc，其中，Fc为中频载波频率，Fs为采样率。

在一个实施例中，高速DAC模块的采样率为6Gsps，中频载波频率为1.5GHz～2.5GHz。