一種星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)的高可靠智能重構(gòu)方法

丁 磊，劉海峰，張小林

(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十六研究所，浙江 嘉興 314033)

0 引言

軟件無(wú)線電是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與微電子技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，隨著數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)以及專用集成電路(ASIC)等核心部件的迅速發(fā)展和可靠性的大幅提高，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)將軟件無(wú)線電技術(shù)廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信和信息處理[1]。其核心思想就是通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)各種功能，減少對(duì)具體硬件電路的依賴，以獲得最大的靈活性和開(kāi)放性[2]。傳統(tǒng)的通過(guò)犧牲體積與質(zhì)量或者犧牲系統(tǒng)性能來(lái)滿足日益復(fù)雜的應(yīng)用需求和高可靠性的設(shè)計(jì)要求的方法，已越來(lái)越不能夠滿足星載無(wú)線電系統(tǒng)的發(fā)展要求。利用軟件無(wú)線電架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線電系統(tǒng)軟件的在軌可編程和動(dòng)態(tài)重構(gòu)是解決星載無(wú)線電系統(tǒng)發(fā)展要求的一種有效方法。

本文分析了典型的星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)架構(gòu)，提出了一種高速高可靠性在軌軟件配置數(shù)據(jù)更新方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)軟件配置數(shù)據(jù)的快速上注，在遠(yuǎn)距離傳輸?shù)那闆r下，通信誤碼率低，能夠廣泛應(yīng)用于星載通信設(shè)備。并介紹了星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)基于任務(wù)和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的智能重構(gòu)模式，能夠根據(jù)應(yīng)用需求，動(dòng)態(tài)完成功能組建，充分發(fā)揮了軟件無(wú)線電系統(tǒng)的靈活、可重用和可擴(kuò)展的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了在不增加硬件資源的前提下，滿足日益復(fù)雜的應(yīng)用需求。最后，通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的實(shí)用性，并展望了軟件無(wú)線電系統(tǒng)軟件在軌智能重構(gòu)的應(yīng)用前景。

1 星載無(wú)線電系統(tǒng)架構(gòu)概述

星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)具有高可靠性、模塊化、可重用和可擴(kuò)展等特點(diǎn)。圖1是一個(gè)典型的星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)架構(gòu)，主要功能為：寬帶天線接收信號(hào)和射頻前端完成信號(hào)下變頻至中頻信號(hào)，中頻信號(hào)通過(guò)切換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入智能處理組件和綜合處理組件，完成對(duì)中頻信號(hào)的綜合處理，同時(shí)智能處理組件也可以生成信號(hào)經(jīng)過(guò)DAC輸出，上變頻處理后從寬帶天線發(fā)射出去。各處理單元的主要功能為：多個(gè)地位平等的智能處理組件構(gòu)成了一個(gè)具有高速數(shù)據(jù)處理能力的信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)，是星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)的核心處理單元；管控計(jì)算機(jī)通過(guò)載荷下行控制總線實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)智能處理組件和綜合處理組件的控制，通過(guò)上行控制總線實(shí)現(xiàn)與星務(wù)計(jì)算機(jī)的通信，是星載無(wú)線電系統(tǒng)的大腦；綜合處理組件接收各個(gè)智能處理組件的軟件上注數(shù)據(jù)，并將軟件配置數(shù)據(jù)寫(xiě)入軟件配置庫(kù)，同時(shí)配合管控計(jì)算機(jī)，作為重構(gòu)控制樞紐，完成對(duì)各個(gè)智能組件的智能重構(gòu)；由掉電不遺失存儲(chǔ)器件組成的軟件配置庫(kù)存儲(chǔ)由地面控制中心上注的軟件配置數(shù)據(jù)；星載無(wú)線電系統(tǒng)通過(guò)星務(wù)計(jì)算機(jī)和星務(wù)數(shù)傳系統(tǒng)完成與地面系統(tǒng)的通信和數(shù)據(jù)傳輸。

本方法的設(shè)計(jì)思想是：充分利用軟件無(wú)線電可重構(gòu)和可擴(kuò)展的特點(diǎn)，在硬件構(gòu)成不變的基礎(chǔ)上，將軟件配置數(shù)據(jù)上注到軟件配置庫(kù)，以軟件無(wú)線電業(yè)務(wù)和目標(biāo)為牽引，智能選擇重構(gòu)軟件無(wú)線電系統(tǒng)中的智能處理組件和綜合處理組件中可重構(gòu)單元的功能。

圖1 軟件無(wú)線電系統(tǒng)組織架構(gòu)

2 高可靠性軟件上注方法

完成智能處理組件的重構(gòu)，首先需要保證將軟件配置數(shù)據(jù)通過(guò)高可靠通道上注存儲(chǔ)于軟件配置庫(kù)中。目前可用的上注通道有衛(wèi)星測(cè)控通道和軟件無(wú)線電系統(tǒng)業(yè)務(wù)通道。測(cè)控信道獨(dú)立于衛(wèi)星有效載荷的應(yīng)用，保證衛(wèi)星始終處于可控狀態(tài)。但測(cè)控信道的傳輸速率較低，對(duì)于大數(shù)據(jù)量傳輸需求來(lái)說(shuō)，具有傳輸時(shí)間較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，無(wú)法短時(shí)間內(nèi)完成批量數(shù)據(jù)傳輸。

本方法采用軟件無(wú)線電業(yè)務(wù)通道，即在軟件無(wú)線電系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置獨(dú)立的軟件上注工作模式。在此工作模式下，不執(zhí)行其他任務(wù)，地面控制中心將軟件配置數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)射，信號(hào)經(jīng)無(wú)線電系統(tǒng)對(duì)地偵察天線陣及變頻通道接收后，送入可重構(gòu)智能處理組件，以FPGA及DSP為主構(gòu)成的智能處理組件完成信號(hào)的捕獲、跟蹤，經(jīng)解調(diào)譯碼等處理后將軟件配置數(shù)據(jù)傳輸至綜合處理組件，綜合處理組件將軟件配置數(shù)據(jù)寫(xiě)入軟件配置庫(kù)。

2.1 上注流程

圖2 軟件上注流程

軟件上注的功能流程如圖2所示。為了保證加載信息的有效性和可靠性，地面控制中心首先在地面完成軟件配置數(shù)據(jù)的功能驗(yàn)證，對(duì)軟件配置數(shù)據(jù)進(jìn)行三模冗余備份，生成軟件配置數(shù)據(jù)文件，軟件配置數(shù)據(jù)文件按照傳輸幀格式進(jìn)行分幀，每幀數(shù)據(jù)都加上了CRC校驗(yàn)信息，對(duì)幀數(shù)據(jù)進(jìn)行加擾和編碼，將編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密調(diào)制后持續(xù)循環(huán)發(fā)射重構(gòu)數(shù)據(jù)；星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)首先啟動(dòng)軟件上注工作模式，調(diào)整對(duì)地天線和射頻前端，確保能夠檢測(cè)和接收到地面控制中心的信號(hào)，搜索檢測(cè)到信號(hào)后，按約定協(xié)議進(jìn)行解密、解碼和解擾，完成數(shù)據(jù)分幀，將軟件配置數(shù)據(jù)存入軟件配置庫(kù)。

為了保證上注軟件配置數(shù)據(jù)的正確性，軟件重構(gòu)前，將軟件數(shù)據(jù)進(jìn)行下傳，通過(guò)數(shù)傳終端發(fā)射傳送至地面控制中心，地面控制中心將接收到的軟件配置數(shù)據(jù)與上注數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，完成星地閉環(huán)校驗(yàn)，校驗(yàn)成功，完成本次軟件上注，否則，找出異常幀，按照軟件上注流程重新上注。

2.2 功能框圖

在軟件上注模式下，智能處理組件中的2片F(xiàn)PGA和1片DSP的配置軟件功能框圖如圖3所示。

軟件配置數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)傳輸預(yù)處理后，由地面控制中心發(fā)射到衛(wèi)星，信號(hào)通過(guò)天線饋入軟件無(wú)線電系統(tǒng)，通過(guò)射頻前端變頻功能，下變頻到中頻信號(hào)，饋入智能處理組件；智能處理機(jī)組件中的FPGA1首先通過(guò)AD采樣，完成信號(hào)采集、信號(hào)檢測(cè)、抽取濾波，通過(guò)數(shù)傳傳輸至FPGA2，由FPGA2完成幀同步，信號(hào)解調(diào)、解密、解碼、解擾、分幀，獲取軟件配置數(shù)據(jù)，再通過(guò)控制數(shù)據(jù)傳輸，將軟件配置數(shù)據(jù)傳至綜合處理組件，綜合處理組件按幀格式完成三取二處理，并根據(jù)地址將軟件配置數(shù)據(jù)存入軟件配置庫(kù)。

圖3 軟件上注功能框圖

2.3 傳輸幀格式

星載可重構(gòu)軟件無(wú)線電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的傳輸信息幀長(zhǎng)度為1018 bytes，其中包括智能處理組件標(biāo)識(shí)、DSP軟件標(biāo)識(shí)、DSP軟件版本信息、FPGA軟件標(biāo)識(shí)、FPGA軟件版本標(biāo)識(shí)、存儲(chǔ)地址、軟件配置數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、軟件配置數(shù)據(jù)、填充信息等重要信息。

為了保證軟件上注的可靠性，同時(shí)提供空間反單粒子能力，將軟件配置數(shù)據(jù)，進(jìn)行三模備份，然后按信息幀格式分幀。為了保證每幀的正確性，對(duì)加載信息幀進(jìn)行分幀，添加傳輸幀導(dǎo)頭(4 bytes)和校驗(yàn)信息(2 bytes)，形成長(zhǎng)度為1024 bytes的傳輸信息幀，使用加擾多項(xiàng)式對(duì)傳送幀加擾，組成加擾傳送幀，添加加擾傳送幀導(dǎo)頭(4 bytes)，進(jìn)行卷積編碼，將編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密封裝。地面發(fā)射終端將封裝后數(shù)據(jù)調(diào)制成指定樣式的信號(hào)進(jìn)行循環(huán)發(fā)射。從配置信息幀到形成連續(xù)發(fā)射信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變化過(guò)程如圖4所示。數(shù)據(jù)傳輸幀通過(guò)地面控制終端發(fā)送至星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)后，工作于軟件上注工作模式下的智能處理組件，按照配置信息幀格式進(jìn)行層層分解處理，形成軟件配置數(shù)據(jù)，存入軟件配置庫(kù)。

圖4 軟件配置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變化圖

3 智能重構(gòu)

通過(guò)軟件上注工作模式，實(shí)現(xiàn)了軟件配置數(shù)據(jù)從地面控制中心上傳至軟件配置庫(kù)。智能重構(gòu)方法，是根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求將軟件配置庫(kù)中的數(shù)據(jù)加載到智能處理組件或者綜合處理組件中。對(duì)于目前的星載無(wú)線電系統(tǒng)軟件可重構(gòu)構(gòu)架而言，其硬件平臺(tái)主要由大規(guī)模現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件(FPGA)和專用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)等構(gòu)成。基于這種硬件平臺(tái)的處理設(shè)備要進(jìn)行動(dòng)態(tài)功能重構(gòu)，主要通過(guò)適時(shí)地對(duì)各處理單元上的DSP加載處理程序、對(duì)FPGA寫(xiě)入配置數(shù)據(jù)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.1 功能框圖

智能控制方法的控制框圖如圖5所示。控制計(jì)算機(jī)、綜合處理組件和智能處理組件通過(guò)指令總線，如1553B進(jìn)行通信，控制計(jì)算機(jī)為BC端，綜合處理組件和智能處理組件分屬于不同RT地址的通信終端。在不同的重構(gòu)模式下，控制計(jì)算機(jī)、綜合處理組件和智能處理組件在控制計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一調(diào)度下，完成軟件重構(gòu)工作。各個(gè)處理單元的功能如下：

1)控制計(jì)算機(jī)通過(guò)解析軟件加載指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合處理組件和智能處理組件的重構(gòu)功能。軟件加載指令信息，可以通過(guò)查詢控制計(jì)算機(jī)中的軟件配置索引表獲取，指令內(nèi)容包括組件ID、軟件配置數(shù)據(jù)ID、軟件配置數(shù)據(jù)版本、軟件配置數(shù)據(jù)起始地址和長(zhǎng)度等信息。

2)綜合處理組件中數(shù)據(jù)搬移與重構(gòu)控制單元主要完成的功能包括：控制完成綜合處理組件中可重構(gòu)單元的軟件重構(gòu)，將軟件配置數(shù)據(jù)搬移至指定智能處理組件中的SRAM和向控制計(jì)算機(jī)反饋重構(gòu)完成狀態(tài)或者搬移完成狀態(tài)。

3)智能處理組件主要完成與控制計(jì)算機(jī)的通信，軟件動(dòng)態(tài)重構(gòu)時(shí)，從SRAM中搬移軟件配置數(shù)據(jù)至指定可重構(gòu)單元，在上電默認(rèn)加載時(shí)，從PROM中提取軟件配置數(shù)據(jù)，加載至指定可重構(gòu)單元。

4)軟件配置庫(kù)中存放大量可重構(gòu)單元的軟件配置數(shù)據(jù)，各個(gè)軟件配置數(shù)據(jù)分區(qū)存放，具有前導(dǎo)頭和校驗(yàn)值。軟件配置庫(kù)是由大存儲(chǔ)空間的掉電不遺失存儲(chǔ)器組成，如Flash、EEPROM或者M(jìn)RAM等。

圖5 重構(gòu)功能框圖

3.2 智能重構(gòu)方法

可重構(gòu)單元的軟件重構(gòu)，受存儲(chǔ)于控制計(jì)算機(jī)中的軟件配置索引表驅(qū)動(dòng)。軟件配置索引表參照數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)方法，取目標(biāo)代號(hào)和任務(wù)模式為唯一索引信息，根據(jù)索引信息查詢各個(gè)處理組件中的可重構(gòu)單元的軟件配置數(shù)據(jù)信息。軟件配置數(shù)據(jù)信息包括處理組件ID、軟件配置數(shù)據(jù)ID、軟件配置數(shù)據(jù)版本、軟件配置數(shù)據(jù)起始地址和長(zhǎng)度等信息。控制計(jì)算機(jī)將從軟件配置索引表中查詢獲取的軟件配置數(shù)據(jù)信息與當(dāng)前運(yùn)行的軟件配置信息進(jìn)行比較，若同一個(gè)處理組件ID、同一個(gè)軟件配置數(shù)據(jù)ID的軟件版本信息不同，且當(dāng)前運(yùn)行版本低于查詢獲取的版本，則啟動(dòng)軟件重構(gòu)工作，完成軟件重構(gòu)功能，并更新軟件配置索引表信息。

重構(gòu)驅(qū)動(dòng)方式，有地面控制驅(qū)動(dòng)和自主驅(qū)動(dòng)兩種。地面控制驅(qū)動(dòng)重構(gòu)方式，是根據(jù)業(yè)務(wù)指令需求，確定預(yù)設(shè)目標(biāo)，在管理控制計(jì)算機(jī)中選擇對(duì)處理組件中的FPGA或者DSP進(jìn)行功能重構(gòu)，并將重構(gòu)結(jié)果通過(guò)遙測(cè)和數(shù)傳分別反饋至地面控制中心。自主驅(qū)動(dòng)重構(gòu)方式，是星載無(wú)線電系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)目標(biāo)特點(diǎn)，形成唯一索引，選擇對(duì)處理組件中的FPGA和DSP進(jìn)行功能重構(gòu)，并將重構(gòu)結(jié)果通過(guò)遙測(cè)和數(shù)傳分別反饋至地面控制中心。

自主驅(qū)動(dòng)方式下，智能處理組件處理所得的信號(hào)信息，如頻率、帶寬、碼速率、位置、調(diào)制樣式、電平、出現(xiàn)時(shí)機(jī)等信息將存入綜合處理組件。綜合處理組件將信號(hào)信息代入目標(biāo)對(duì)象判定庫(kù)，初步判定目標(biāo)信息。綜合處理組件將目標(biāo)信息反饋至控制計(jì)算機(jī)，控制計(jì)算機(jī)通過(guò)查詢軟件配置索引表獲取軟件配置信息，并通過(guò)軟件配置信息選擇更新綜合處理組件和智能處理組件中的軟件配置數(shù)據(jù)。

由FPGA實(shí)現(xiàn)的重構(gòu)控制單元，根據(jù)軟件配置信息完成軟件重構(gòu)工作。重構(gòu)控制FPGA按模塊劃分為模式控制、數(shù)據(jù)接收、信息提取及幀頭判斷，寫(xiě)配置數(shù)據(jù)和頂層控制模塊等[3]。模式控制用于切換可重構(gòu)單元的加載模式，可重構(gòu)單元主要由FPGA和DSP組成，重構(gòu)技術(shù)較為成熟；數(shù)據(jù)接收部分包括數(shù)據(jù)并串轉(zhuǎn)換、CRC校驗(yàn)、CRC結(jié)果判斷；信息提取及幀頭判斷包括提取總幀數(shù)、當(dāng)前幀數(shù)、操作碼等信息，并根據(jù)這些信息產(chǎn)生控制信號(hào)；寫(xiě)配置數(shù)據(jù)包括產(chǎn)生編程信號(hào)、片選信號(hào)、寫(xiě)使能信號(hào)、配置時(shí)鐘，對(duì)從數(shù)據(jù)緩存中讀出的配置數(shù)據(jù)進(jìn)串并轉(zhuǎn)換，并以配置時(shí)鐘上升沿送給專用處理FPGA；頂層控制模塊完成的功能包括上電復(fù)位、對(duì)配置數(shù)據(jù)用內(nèi)部工作時(shí)鐘鎖存、對(duì)各子模塊的調(diào)用等。

3.3 重構(gòu)記錄與反饋

控制計(jì)算機(jī)通過(guò)建立軟件重構(gòu)日志來(lái)保證軟件版本的可追溯性。日志內(nèi)容包括重構(gòu)啟動(dòng)時(shí)間、處理組件ID、軟件配置數(shù)據(jù)ID、軟件配置數(shù)據(jù)重構(gòu)前版本和當(dāng)前軟件配置數(shù)據(jù)版本。軟件重構(gòu)日志信息存儲(chǔ)于控制計(jì)算機(jī)中，可以通過(guò)衛(wèi)星數(shù)傳傳輸至地面控制中心。

在軟件配置數(shù)據(jù)內(nèi)部，設(shè)置固定的地址以表示當(dāng)前配置結(jié)果和軟件版本信息，當(dāng)軟件配置運(yùn)行后，控制計(jì)算機(jī)周期性獲取各個(gè)處理組件中的不同軟件配置數(shù)據(jù)的配置結(jié)果標(biāo)識(shí)和版本信息，并按照指定格式進(jìn)行打包封裝，通過(guò)數(shù)傳和遙測(cè)返回至地面控制中心。地面控制中心根據(jù)返回的配置結(jié)果標(biāo)識(shí)和狀態(tài)等情況判斷整個(gè)配置過(guò)程的配置正確性。

4 試驗(yàn)驗(yàn)證

為了進(jìn)一步驗(yàn)證該星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)在軌重構(gòu)方法的智能性、實(shí)用性、高速和高可靠性特點(diǎn)，建立了如圖6所示的軟件無(wú)線電系統(tǒng)的可重構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)由模擬地面控制中心、星載無(wú)線電系統(tǒng)和配套測(cè)試數(shù)據(jù)組成。模擬地面控制中心包括2臺(tái)計(jì)算機(jī)，一臺(tái)負(fù)責(zé)生成軟件配置數(shù)據(jù)，控制信號(hào)源生成指定通信信號(hào)，另一臺(tái)負(fù)責(zé)采集軟件無(wú)線電系統(tǒng)遙測(cè)，接收軟件無(wú)線電系統(tǒng)下傳數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果；信號(hào)源傳輸軟件配置數(shù)據(jù)，通過(guò)低噪放和發(fā)射天線發(fā)射信號(hào)；星載無(wú)線電系統(tǒng)與發(fā)射天線保持5 km距離，通過(guò)無(wú)線傳輸接收軟件配置數(shù)據(jù)并完成軟件重構(gòu)功能，下傳軟件配置數(shù)據(jù)至地面控制中心。

圖6 測(cè)試系統(tǒng)

4.1 驗(yàn)證過(guò)程

高速高可靠軟件上注方法的驗(yàn)證過(guò)程如下：

1)給軟件無(wú)線電系統(tǒng)、地面控制中心、信號(hào)源和低噪放等測(cè)試設(shè)備加電，觀察設(shè)備的初始電流是否正常；

2)加電后軟件無(wú)線電系統(tǒng)開(kāi)始與模擬地面控制中心建立鏈路，保證星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)能夠接收到信號(hào)，建立通信鏈路；

3)地面控制中心按照數(shù)據(jù)分割格式和傳輸幀格式，對(duì)軟件配置數(shù)據(jù)進(jìn)行分幀和封裝；

4)將封裝完畢的軟件配置數(shù)據(jù)下載至信號(hào)源，同時(shí)啟動(dòng)軟件無(wú)線電系統(tǒng)進(jìn)入軟件上注工作模式；

5)軟件無(wú)線電系統(tǒng)解析軟件配置數(shù)據(jù)，將軟件配置數(shù)據(jù)存入軟件配置庫(kù)；

6)地面控制中心通過(guò)下傳軟件配置庫(kù)中的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，完成星地閉環(huán)校驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)誤碼率。

為了突出該方法的高速和高可靠性，分別測(cè)試了相同信噪比條件下，測(cè)控傳輸和未封裝傳輸2種方式的上注效能。

智能重構(gòu)功能的驗(yàn)證過(guò)程如下：

1)無(wú)線電系統(tǒng)、地面控制中心、信號(hào)源和低噪放等測(cè)試設(shè)備加電，觀察設(shè)備的初始電流是否正常；

2)加電后軟件無(wú)線電系統(tǒng)開(kāi)始與模擬地面控制中心建立鏈路，保證星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)能夠接收到信號(hào)，建立通信鏈路；

3)通過(guò)指令下傳控制計(jì)算機(jī)中的軟件配置索引表；

4)地面控制中心根據(jù)軟件配置索引表信息和實(shí)際任務(wù)需求，啟動(dòng)地面驅(qū)動(dòng)軟件重構(gòu)模式，檢測(cè)重構(gòu)遙測(cè)，下傳重構(gòu)記錄；

5)星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)工作在指定模式下，啟動(dòng)自主驅(qū)動(dòng)模式，地面控制中心改變信號(hào)源中的目標(biāo)信號(hào)，星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)完成自主驅(qū)動(dòng)重構(gòu)，檢測(cè)重構(gòu)遙測(cè)，下傳重構(gòu)記錄。

4.2 驗(yàn)證結(jié)果

軟件上注方法的測(cè)試統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 軟件上注測(cè)試結(jié)果

從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，本文方法相對(duì)于測(cè)控上注方式具有傳輸速率高的優(yōu)勢(shì)，相對(duì)于未封裝的業(yè)務(wù)傳輸方式具有傳輸誤碼率低的優(yōu)勢(shì)。智能重構(gòu)功能的驗(yàn)證結(jié)果為：地面驅(qū)動(dòng)重構(gòu)模式下，從遙測(cè)監(jiān)控來(lái)看軟件無(wú)線電系統(tǒng)能夠根據(jù)任務(wù)指令完成重構(gòu)功能；在自主重構(gòu)模式下，可將目標(biāo)信號(hào)從TDMA調(diào)整為CMDA信號(hào)，從遙測(cè)監(jiān)控來(lái)看軟件無(wú)線電系統(tǒng)能夠完成自主重構(gòu)功能。

5 結(jié)束語(yǔ)

傳統(tǒng)的星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)，通過(guò)累積資源的方式適應(yīng)復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景，造成了資源浪費(fèi)和成本累積，同時(shí)，軟件無(wú)法在軌更新，無(wú)法滿足日益復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求。通過(guò)測(cè)控通道或者傳統(tǒng)傳輸方式進(jìn)行軟件上注，在傳輸速率或者傳輸誤碼率方面都存在明顯缺陷，不能適用于長(zhǎng)距離大數(shù)據(jù)量傳輸。本文提出的軟件上注方法，經(jīng)過(guò)無(wú)線通信驗(yàn)證，具有高速、低誤碼率的特性，使星載軟件無(wú)線電系統(tǒng)的軟件在軌更新成為可能，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

鑒于軟件無(wú)線電系統(tǒng)架構(gòu)模塊化、可重用和可擴(kuò)展等特點(diǎn)，本文提出基于業(yè)務(wù)和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的軟件在軌重構(gòu)方法，能夠適用于地面驅(qū)動(dòng)重構(gòu)和星載自主驅(qū)動(dòng)重構(gòu)，使星地協(xié)同工作成為現(xiàn)實(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)軟件無(wú)線電系統(tǒng)在軌功能擴(kuò)展，具有極高的應(yīng)用價(jià)值。后續(xù)研究的重點(diǎn)是基于數(shù)據(jù)融合的地面驅(qū)動(dòng)重構(gòu)算法和成熟的自主驅(qū)動(dòng)算法。■