本發(fā)明屬于衛(wèi)星通信，具體來說，涉及一種支持高軌衛(wèi)星與低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星的通信模塊。

背景技術(shù)：

1、在衛(wèi)星通信領(lǐng)域，隨著技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)需求的變化，低軌衛(wèi)星通信正逐漸成為衛(wèi)星通信領(lǐng)域的一大發(fā)展趨勢(shì)。相較于傳統(tǒng)的高軌衛(wèi)星，低軌衛(wèi)星具有傳輸延時(shí)短、路徑損耗小等優(yōu)點(diǎn)，能夠提供更快的數(shù)據(jù)傳輸速率和服務(wù)響應(yīng)速度。

2、現(xiàn)有的衛(wèi)星通信模塊均為單模模塊，僅支持高軌衛(wèi)星通信體制或低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星通信體制。未來，隨著更多低軌衛(wèi)星的部署和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星將在應(yīng)急通信、偏遠(yuǎn)地區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋等方面發(fā)揮越來越重要的作用。同時(shí)，高軌衛(wèi)星與低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星之間的協(xié)同合作也將是不可忽視的趨勢(shì)之一，二者將共同構(gòu)建起更加完善、高效的天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)，滿足不同層次用戶的多樣化需求。

3、因此，設(shè)計(jì)一款既支持通天衛(wèi)星通信體制，又支持低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星通信體制的通信模塊成為了一項(xiàng)迫切的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、對(duì)上述背景，本發(fā)明提出一種支持高軌衛(wèi)星與低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星的通信模塊，通過對(duì)基帶芯片的一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)基帶芯片支持高軌衛(wèi)星與低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星通信兩種體制；通過對(duì)射頻芯片的一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)射頻收發(fā)芯片完成兩種體制射頻信號(hào)的處理。最終，該通信模組在支持兩種衛(wèi)星通信體制的同時(shí)，降低了外圍終端設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，具有高集成、低成本、小型化、低功耗的優(yōu)點(diǎn)。

2、本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種支持高軌衛(wèi)星與低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星的通信模塊，包括基帶單元和射頻單元，所述基帶單元和射頻單元支持高軌衛(wèi)星通信和低軌互聯(lián)網(wǎng)窄帶衛(wèi)星通信兩種通信體制，其中：

4、所述基帶單元用于運(yùn)行高軌衛(wèi)星通信以及低軌互聯(lián)網(wǎng)窄帶衛(wèi)星通信兩種標(biāo)準(zhǔn)通信體制協(xié)議，實(shí)現(xiàn)高軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和低軌互聯(lián)網(wǎng)的接入；

5、所述射頻單元用于實(shí)現(xiàn)高軌衛(wèi)星通信以及低軌互聯(lián)網(wǎng)窄帶衛(wèi)星通信所需的射頻信號(hào)的收發(fā)。

6、進(jìn)一步的：

7、所述基帶單元包括基帶處理芯片和mcp（multi-chip-package，多芯片封裝）內(nèi)存芯片;所述基帶處理芯片與mcp內(nèi)存芯片相互連接；

8、所述基帶處理芯片支持高軌衛(wèi)星通信體制協(xié)議波形和低軌互聯(lián)網(wǎng)窄帶衛(wèi)星通信體制波形，通過按需加載這兩種波形，實(shí)現(xiàn)高軌衛(wèi)星通信以及低軌互聯(lián)網(wǎng)窄帶衛(wèi)星通信兩種標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議棧、物理層軟件的運(yùn)行和信號(hào)處理功能，實(shí)現(xiàn)高軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和低軌互聯(lián)網(wǎng)的接入；

9、所述mcp內(nèi)存芯片由sdram（synchronous?dynamic?random-access?memory，同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)）以及nand?flash構(gòu)成，為基帶處理芯片提供隨機(jī)緩存和靜態(tài)存儲(chǔ)。

10、進(jìn)一步的：

11、所述射頻單元包括射頻收發(fā)芯片、第一收端saw（surface?acoustic?wave，聲表面波濾波器）和第二收端saw25；

12、基帶單元的基帶處理芯片與射頻收發(fā)芯片采用串行數(shù)字i/q數(shù)據(jù)接口和3線/4線spi串行控制接口連接;所述基帶處理芯片將所需發(fā)送的高軌衛(wèi)星通信基帶信息或低軌互聯(lián)網(wǎng)窄帶衛(wèi)星通信基帶信息傳輸給所述射頻收發(fā)芯片進(jìn)行上變頻調(diào)制處理；

13、射頻收發(fā)芯片將接收的來自第一收端saw的高軌衛(wèi)星通信射頻信息或來自第二收端saw的低軌互聯(lián)網(wǎng)窄帶衛(wèi)星通信射頻信息進(jìn)行下變頻解調(diào)處理，得到相應(yīng)的基帶信號(hào)，傳輸給所述基帶處理芯片。

14、進(jìn)一步的：

15、所述射頻單元通過射頻接口與外部收發(fā)一體化天線連接，用以實(shí)現(xiàn)高軌衛(wèi)星通信和低軌互聯(lián)網(wǎng)窄帶衛(wèi)星通信兩種通信體制射頻信號(hào)的接收和發(fā)送功能；

16、所述射頻單元的射頻切換開關(guān)與射頻接口連接，用于實(shí)現(xiàn)高軌衛(wèi)星通信射頻信號(hào)接收、發(fā)送，以及低軌互聯(lián)網(wǎng)窄帶衛(wèi)星通信射頻信號(hào)接收、發(fā)送這四種射頻收發(fā)狀態(tài)之間的切換；

17、所述射頻切換開關(guān)與基帶單元的基帶處理芯片連接，由基帶處理芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻切換開關(guān)的四種射頻收發(fā)狀態(tài)的控制。

18、進(jìn)一步的：

19、所述射頻單元還包括第一發(fā)端saw、第二發(fā)端saw、第一lna、pa（power?amplifier，功放）、第二lna和射頻切換開關(guān)；

20、所述射頻收發(fā)芯片還與第一收端saw、所述第一lna（low?noise?amplifier，低噪放）依次連接，構(gòu)成高軌衛(wèi)星通信接收通道；該通道用以接收所述射頻接口收到的高軌衛(wèi)星發(fā)送的高軌通信體制射頻信號(hào)，射頻信號(hào)經(jīng)所述射頻切換開關(guān)后，由第一lna將信號(hào)放大，并經(jīng)由所述第一收端saw進(jìn)行模擬帶通濾波后，通過所述射頻收發(fā)芯片將信號(hào)處理并解調(diào)為基帶信號(hào)，之后發(fā)送給基帶處理芯片；

21、所述射頻收發(fā)芯片還與所述第一發(fā)端saw、所述pa依次連接，構(gòu)成高軌衛(wèi)星通信發(fā)射通道；該通道用以接收來自基帶處理芯片的高軌衛(wèi)星通信基帶信息，通過所述射頻收發(fā)芯片將信號(hào)處理并調(diào)制為高軌通信體制射頻信號(hào)，射頻信號(hào)通過所述第一發(fā)端saw進(jìn)行模擬帶通濾波，之后利用所述功放pa對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行功率放大，經(jīng)由所述射頻切換開關(guān)將射頻信號(hào)發(fā)送給所述射頻接口；

22、所述射頻收發(fā)芯片還與所述第二發(fā)端saw、所述pa依次連接，構(gòu)成低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星窄帶通信發(fā)射通道；該通道用以接收來自基帶處理芯片的低軌互聯(lián)網(wǎng)窄帶通信基帶信息，通過所述射頻收發(fā)芯片將信號(hào)處理并調(diào)制為低軌互聯(lián)網(wǎng)窄帶體制射頻信號(hào)，射頻信號(hào)通過所述第二發(fā)端saw進(jìn)行模擬帶通濾波，之后利用所述功放pa對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行功率放大，經(jīng)由所述射頻切換開關(guān)將射頻信號(hào)發(fā)送給所述射頻接口；

23、所述射頻收發(fā)芯片還與所述第二收端saw、所述第二lna依次連接，構(gòu)成低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星窄帶通信接收通道，該通道用以接收所述射頻接口收到的低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)送的低軌互聯(lián)網(wǎng)窄帶體制射頻信號(hào)，射頻信號(hào)經(jīng)所述射頻切換開關(guān)后，由所述第二lna將信號(hào)放大，并經(jīng)由所述第二收端saw進(jìn)行模擬帶通濾波后，通過所述射頻收發(fā)芯片將信號(hào)處理并解調(diào)為基帶信號(hào)，之后發(fā)送給所述基帶處理芯片。

24、進(jìn)一步的：所述射頻單元還包括tcxo（temperature?compensated?crystaloscillator，溫補(bǔ)晶振），所述tcxo與射頻收發(fā)芯片相連，為所述射頻收發(fā)芯片提供所需的參考頻率源。

25、進(jìn)一步的：所述高軌衛(wèi)星通信體制為s頻段，所述低軌互聯(lián)網(wǎng)窄帶衛(wèi)星通信體制為l頻段。

26、進(jìn)一步的，所述高軌衛(wèi)星通信發(fā)射通道單獨(dú)配置一個(gè)s頻段第一功放pa，所述低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星窄帶通信發(fā)射通道單獨(dú)配置一個(gè)l頻段第二功放pa，從而代替所述雙頻段功放pa。

27、進(jìn)一步的，還包括電源和接口單元；所述電源和接口單元用于實(shí)現(xiàn)所述通信模塊嵌入外部終端，以實(shí)現(xiàn)與終端的數(shù)據(jù)交互，同時(shí)為所述基帶單元和射頻單元供電；

28、所述電源和接口單元包括電源管理單元pmu（power?management?unit，電源管理單元）、b2b（board?to?board，板對(duì)板）接口以及射頻接口；

29、所述電源管理單元pmu與基帶處理芯片、所述mcp內(nèi)存芯片、所述射頻收發(fā)芯片和所述tcxo相連；所述基帶處理芯片為所述電源管理單元pmu提供電源管理參數(shù)配置，電源管理單元pmu在配置參數(shù)的控制下，生成相應(yīng)模塊所需的工作電壓，并分別為所述基帶處理芯片、所述mcp內(nèi)存芯片、所述射頻收發(fā)芯片和所述tcxo供電。

30、進(jìn)一步的，所述b2b接口為一個(gè)58引腳的板對(duì)板連接器，提供所述通信模塊與外部終端之間的物理連接，使所述通信模塊嵌入到外部終端中；所述b2b接口用于實(shí)現(xiàn)所述通信模塊與外部終端之間進(jìn)行電源、地信號(hào)、通信信號(hào)、控制信號(hào)、狀態(tài)指示信號(hào)的交互。

31、進(jìn)一步的，所述b2b接口承載的通信信號(hào)由如下接口實(shí)現(xiàn)：

32、uart接口，用于實(shí)現(xiàn)所述通信模塊與外部終端之間的數(shù)據(jù)通信，基于16550標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)，其速率缺省為4000000?bps；

33、usb接口，支持配置為調(diào)試接口或下載接口；

34、usim接口，所述通信模塊提供了2套u(yù)sim卡接口，支持與外接usim卡通信；

35、sdmmc接口，所述通信模塊提供了一個(gè)sdmmc接口，該接口采用4比特?cái)?shù)據(jù)寬度設(shè)計(jì)，支持外接多種類型的數(shù)據(jù)卡，包含sd卡，mmc卡，sdio卡；

36、pcm接口，用于實(shí)現(xiàn)所述通信模塊與外部終端之間的音頻通信。

37、進(jìn)一步的，高軌衛(wèi)星通信體制和低軌互聯(lián)網(wǎng)窄帶衛(wèi)星通信體制分別位于兩個(gè)modem分區(qū)，由emsd（外部模組服務(wù)守護(hù)）根據(jù)外部終端的應(yīng)用處理器ap的相關(guān)配置，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的modem分區(qū)。

38、進(jìn)一步的，

39、emsd對(duì)通信模塊的啟動(dòng)調(diào)用流程是：第一步，emsd對(duì)modem設(shè)備下發(fā)打開命令；第二步，內(nèi)核加載cp?arm和dsp文件；第三步，emsd加載amt和nvram文件；第四步，emsd對(duì)modem設(shè)備下發(fā)啟動(dòng)命令；

40、在執(zhí)行調(diào)用過程中，emsd通過第一步將所需加載的cp波形告知內(nèi)核，之后內(nèi)核通過第二步從指定的flash區(qū)域加載相關(guān)波形的二進(jìn)制鏡像；相應(yīng)地，在第三步中emsd加載amt和nvram文件時(shí)，根據(jù)不同的波形，加載相應(yīng)的文件。

41、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

42、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出的一種支持高軌衛(wèi)星與低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星的通信模塊支持高軌衛(wèi)星通信體制與低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星通信體制兩種體制。通過對(duì)基帶芯片的一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)基帶芯片完成高軌衛(wèi)星與低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星通信兩種體制的運(yùn)行；通過對(duì)射頻芯片的一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)射頻收發(fā)芯片完成兩種體制射頻信號(hào)的處理。最終，該通信模組在兩種衛(wèi)星通信體制模塊的高度集成化的同時(shí)，降低了外圍終端設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，具有高集成、低成本、小型化、低功耗的優(yōu)點(diǎn)。