基于虚拟无线电技术的航天测控系统设计

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1、第30卷第6期2011年12月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．30NO．6Dec．2011基于虚拟无线电技术的航天测控系统设计‘郑海昕，陈源，侯孝民，李冠霖(装备指挥技术学院航天测控研究中心·北京·101416)摘要：为了适应未来航天测控系统的发展趋势，提出了VRTCS(虚拟无线电测控系统)硬件平台和软件系统的基本结构。以通用高性能计算机作为系统的硬件平台，采用分层结构模型设计系统体系结构，使得航天测控系统具备更好的通用性和灵活性。阐述了VRTCS的基本概念争总体结构，对系统各组成部分的功能、组成

2、和用途进行了分析；对泖1控系统中构件进行分层设计，开发原型软件实现测控系统的核心应用；以统一载波测控系统为模型，通过测控信号接入试验，验证了VRTCS的可行性。关键词：虚拟无线电；测控系统；实时；统一载波中图分类号：V556；TN92文献标识码：A文章编号：1674—5620(2011)06—0001—05DOI：CNKI：11—4230／TV．2011l129．1642．005DesignofSpaceTY&CSystemsBased蚰VirtualRadioTechnologyZHENGHaixin，CHENYuan，HOUXiaomin，LIGu

3、anlin(TT&CResearchCenter，theAcademyofEquipmentCommand＆Technology，Beijing101416)Abstract：ThispaperdescribesthebasicarchitectureofthehardwareplatformandsoftwaresystemolavirtualradioTT&Csystem(VRTCS)tomeetdemandsoffuturedevelopmentofspaceTT&Csystems．Withahardwareplat—formcomposedof

4、high—performancegeneral_purposecomputersandanarchitectureofhierarchicalstructuralmodels，thespaceTT&Csystemisprovidedwithunprecedentedversatilityandflexibility．ThebasicconceptandoverallstructureofVRTCSareintroducedandanalysisisgivenonthefunctionality，compositionandrolesofthecompo

5、—nentsofthesystem．StructuralcomponentsoftheTT&CsystemaredesignedinahierarchicalpatternandprototypesoftwareisdevelopedtorealizethecoreapplicationsoftheTT&Csystem．FeasibilityoftheVRTCSsystemisveri—fledbytestingwithastandardTT&Csystem．Keywords：VirtualRadio；TT＆CSystem；Real-time；Unif

6、iedCarrierU引舌随着通用计算机性能的不断提高，测控系统中信号处理平台在经历了由模拟器件构建的硬件平台向软件无线电技术的数字化平台的转变后，正在开始向纯软件化的方向发展。国外已经出现了软件雷达和软件GPS(全球定位系统)接收机方面的研究。这里的软件不同于传统软件无线电技术，它脱离了软件无线电平台中可编程DSP(数字信号处理)和FPGA(现场可编程门阵列)为主的硬件平台，将A／D(模／数转换)之后的信号直接以通用计算机为平台，以软件处理方式完成信号的实时处理[I]。目前，我单位在该方面做了大量工作，文献[2—5]对虚拟无线电测控系统的算法层进行了

7、详细研究和设计。本文从系统级角度分析了VRTCS(虚拟无线电测控系统)硬件平台和软件系统的体系结构，并针对其中实现的关键技术进行深入研究，最后以目前使用较为广泛的USB测控系统为例，对信号进行了接人性测试，验证了系统的可行性。1VRTCS分层结构通过对VRTCS可重构性、实时性、分布式处理模式以及数据同步传输方法的研究，采用分层结构模型设计系统的体系结构。按照各层次功能的不*收稿日期；2011—05—17；修回日期：2011一06—14}网络出版时问：2011—11—2916：42基金项目：装备预研项目(9140A24070106KGl2)网络出版地址

8、：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／11．4230．TV．201