CN108599805A - 一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路 - Google Patents

一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路 Download PDF

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Abstract

一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路，主要包括：L频段输入模块，前向解调模块，10MHz参考时钟模块；其中L频段输入模块用于滤除L波段信号杂散；前向解调模块可直接将L频段信号解调并转换为数字信号交由主处理器处理；10MHz参考时钟模块用于给前向解调模块提供参考时钟。本发明主要解决现有卫星通信终端前向通信电路需将L频段信号经过下变频电路下变频为零中频信号后再通过解调电路将模拟信号转换为数字信号再传输给CPU进行处理，从而造成的前向通信电路复杂、故障率以及成本高等问题。本发明省去了下变频电路，可直接将L频段信号解调处理并转换为数字信号，简化了前向通信电路，降低了故障率和使用成本，可用于微波通信***中。

Description

一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路
技术领域
本发明属于电子电路技术领域，特别涉及基于基带射频一体化设计的前向通信电路，可用于微波通信***中。
背景技术
近年来，随着卫星通信技术的发展，卫星通信***给人们的工作和生活带来了很大的便利，越来越受到人们的青睐，与此同时对于卫星通信***的轻小型化以及降低成本提出了较高的要求。
目前，卫星通信***终端的前向通信电路是通过下变频电路将L频段信号下变频为零中频信号后，再通过解调电路将模拟信号转变为数字信号交由主控制器处理，由此造成前向通信电路复杂，成本较高等问题。基于基带射频一体化设计的前向通信电路可直接将L频段信号解调处理并转换为数字信号，简化了前向通信电路，降低了故障率和使用成本。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前卫星通信***终端前向通信电路复杂，成本较高的问题，提出了一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路，不仅简化了前向通信电路，而且降低了故障率和使用成本。
为了实现上述目的，本发明包括：
一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路，包括：接口模块、L频段输入模块、前向解调模块、参考时钟模块以及主控制器；
L波段信号经过接口模块送入L频段滤波模块中，L频段滤波模块采用L频段滤波电路滤除L波段杂散，之后通过前向解调模块将L频段信号解调并转换为数字信号；主控制器用于处理解调完的数字信号从而完成前向接收；参考时钟电路为前向解调模块提供参考时钟。
L频段滤波模块中的L频段滤波电路，通过L频段带通滤波器实现，滤除L波段外的杂散。
所述前向解调模块，包括低噪声可变增益放大器、L频段信号转换器、抗混叠滤波器以及高速ADC；
低噪声可变增益放大器用于根据数据解调处理要求对L频段输入信号功率进行放大；L频段信号转换器用于将L频段信号解调处理为IQ差分信号；抗混叠滤波器滤除杂波，并根据高速ADC的采样要求对IQ差分信号功率进行放大；高速ADC完成对IQ差分信号的采样处理并转换为数字信号交由主控制器。
L频段信号转换器支持DVB-S2/S2X通信协议。
抗混叠滤波器带增益控制，用于防止采样时出现频率重叠。
抗混叠滤波器滤除高于1/2采样频率的频率成分。
所述参考时钟模块为前向解调模块提供10MHz参考时钟。
参考时钟模块，包括时钟电路以及滤波电路，时钟电路产生的时钟信号经过滤波电路滤波后，输出参考时钟信号。
时钟电路产生的时钟信号，通过驱动电路控制压控晶振产生，送入滤波电路进行滤波。
一种卫星通信终端，包括前向通信电路和返向通信电路，其中前向通信电路采用上述基于基带射频一体化设计的前向通信电路实现。
本发明具有如下优点：
1)本发明于基带射频一体化设计的前向通信电路采用基带射频一体化设计结构，简化了前向通信电路。可直接将L频段信号解调处理并转换为数字信号，简化了前向通信电路的下变频电路。
2)本发明电路结构相比现有技术简单，从而降低了电路的故障率，提高了前向通信电路的可靠性。
3)本发明电路结构相比现有技术简单，从而本发明降低了用户的使用成本。
附图说明
图1是本发明的电路框图；
图2是本发明中L频段输入模块电路框图；
图3是本发明中前向解调模块电路框图；
图4是本发明中10MHz参考时钟模块电路框图。
具体实施方式
本发明公开了一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路，主要解决现有卫星通信终端前向通信电路需将L频段信号经过下变频电路下变频为零中频信号后再通过解调电路将模拟信号转换为数字信号再传输给CPU进行处理，从而造成的前向通信电路复杂、故障率以及成本高等问题。其主要包括：L频段输入模块，前向解调模块，10MHz参考时钟模块；其中L频段输入模块用于滤除L波段信号杂散；前向解调模块可直接将L频段信号解调并转换为数字信号交由主处理器处理；10MHz参考时钟模块用于给前向解调模块提供参考时钟。本发明省去了下变频电路，可直接将L频段信号解调处理并转换为数字信号，简化了前向通信电路，降低了故障率和使用成本，可用于微波通信***中。
下面结合附图，详细介绍本发明的结构。
如图1所示，本发明提供的一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路，主要包括L频段输入模块、前向解调模块、10MHz参考时钟模块；还包括接口模块、以及主控制器。
L波段信号经过接口模块送入L频段滤波模块中，L频段滤波模块采用L频段滤波电路滤除L波段杂散，之后通过前向解调模块将L频段信号解调并转换为数字信号；主控制器用于处理解调完的数字信号从而完成前向接收；参考时钟电路为前向解调模块提供参考时钟。
如图2所示，L频段滤波模块中的L频段滤波电路，通过L频段带通滤波器实现，滤除L波段外的杂散。L波段信号从接口输入，经L频段带通滤波器滤除杂散后交由前向解调模块处理。
如图3所示，前向解调模块，包括低噪声的可变增益放大器，L频段信号转换器，带增益控制的抗混叠滤波器，高速ADC。L频段信号经低噪声的可变增益放大器放大后，由L频段信号转换器解调处理为IQ差分信号，再经带增益控制的抗混叠滤波器滤除高于1/2采样频率的频率成分用于防止采样时出现频率重叠，并根据高速ADC的采样要求对IQ差分信号功率进行放大，最终通过高速ADC将IQ差分信号转换为数字信号交由主控制器处理。L频段信号转换器支持DVB-S2/S2X通信协议。
如图4所示，参考时钟模块，包括时钟电路以及滤波电路。10MHz时钟由驱动电路控制压控晶振产生，经过滤波电路滤波后，为前向解调模块提供时钟参考。
实施例：
本发明基于基带射频一体化设计的前向通信电路可支持高达500Msps符号速率的解调较现有卫星通信终端60Msps符号速率的解调提高了800％，大幅提升了卫星互联网服务的带宽使用率及数据吞吐量；同时因其省去了下变频电路，从而简化了前向通信电路，降低了故障率，提高了电路可靠性，而且其使用成本较现有卫星通信终端前向通信电路可降低50％左右，为卫星通信终端的大规模推广使用提供了新的解决方法。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路，其特征在于包括：接口模块、L频段输入模块、前向解调模块、参考时钟模块以及主控制器；
L波段信号经过接口模块送入L频段滤波模块中，L频段滤波模块采用L频段滤波电路滤除L波段杂散，之后通过前向解调模块将L频段信号解调并转换为数字信号；主控制器用于处理解调完的数字信号从而完成前向接收；参考时钟电路为前向解调模块提供参考时钟。
2.根据权利要求1所述的一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路，其特征在于：L频段滤波模块中的L频段滤波电路，通过L频段带通滤波器实现，滤除L波段外的杂散。
3.根据权利要求1所述的一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路，其特征在于：所述前向解调模块，包括低噪声可变增益放大器、L频段信号转换器、抗混叠滤波器以及高速ADC；
低噪声可变增益放大器用于根据数据解调处理要求对L频段输入信号功率进行放大；L频段信号转换器用于将L频段信号解调处理为IQ差分信号；抗混叠滤波器滤除杂波，并根据高速ADC的采样要求对IQ差分信号功率进行放大；高速ADC完成对IQ差分信号的采样处理并转换为数字信号交由主控制器。
4.根据权利要求3所述的一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路，其特征在于：L频段信号转换器支持DVB-S2/S2X通信协议。
5.根据权利要求3所述的一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路，其特征在于：抗混叠滤波器带增益控制，用于防止采样时出现频率重叠。
6.根据权利要求3或5所述的一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路，其特征在于：抗混叠滤波器滤除高于1/2采样频率的频率成分。
7.根据权利要求1所述的一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路，其特征在于：所述参考时钟模块为前向解调模块提供10MHz参考时钟。
8.根据权利要求1或7所述的一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路，其特征在于：参考时钟模块，包括时钟电路以及滤波电路，时钟电路产生的时钟信号经过滤波电路滤波后，输出参考时钟信号。
9.根据权利要求8所述的一种基于基带射频一体化设计的前向通信电路，其特征在于：时钟电路产生的时钟信号由驱动电路控制压控晶振产生，再经过滤波电路进行滤波。
10.一种卫星通信终端，其特征在于包括前向通信电路和返向通信电路，其中前向通信电路采用如权利要求1、2、3、4、5、7或9所述基于基带射频一体化设计的前向通信电路。
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