图3 服务器数据分包转发软件界面

 
图4 终端数据接收软件界面

2.3 技术分析

        在卫星模拟器中，基带数据模拟器、射频信号源、下变频器是核心组成模块。

        基带数据模拟器包含六个模块，分别为HRPT、MPT和DPT基带数据模块，每个模块包含主、备份各一块。通过USB接口将数据加载计算机中的卫星试验载荷仪器探测数据加载到三个数据处理模块中，再经过硬件转换分别按照固定的传输速率连续发送到相应的射频模拟源，可提供高达480 Mbit/s的通信速度。三个模块输出码速率与星上信息处理器输出到HRPT、MPT、DPT发射机的速率相当。基带数据模拟器为射频源提供多种输出接口。

        基带数据模拟器的研制由硬件设计和固件程序设计两部分组成，其工作原理如图5所示。在硬件设计中，输入数据通过USB2.0芯片到达控制核心FPGA，该FPGA可以控制两片SRAM的读写切换。数据缓存电路采用双SRAM（单个SRAM容量512K Byte）组成乒乓结构，这种缓存结构使得采用相对较便宜的高速大容量SRAM来实现大量数据在系统中的高速传输成为可能。固件的作用就是辅助硬件，即控制硬件来完成预期的设备功能。所谓固件程序就是在设备USB控制器内部程序存储器中或外部扩展的程序存储器之中的程序。基带数据模拟器通过固件程序来辅助硬件完成USB通信任务。

图5 基带数据模拟器工作原理图
       
        射频模拟源由晶体振荡器、高次倍频器、串并变换差分编码及卷积编码电路、QPSK调制器、窄带滤波器、功率放大器和电源变换器组成。分别接收基带数据模拟器HRPT、MPT、DPT模块发送的数据文件，分别模拟与星上三类数据发射机一致的输入接口、卷积编码方式、调制体制和输出频谱特征,射频输出至下变频器。设计结构如图6所示。

        下变频器通过晶振产生一个10M信号，经倍频产生的射频信号作为本振输入，通过混频器下变频后滤波放大即得到所需的（720±5MHz）中频解调信号。

图6 射频模拟源设计结构