無人機數(shù)據鏈是實現(xiàn)無人機與地面站之間雙向傳輸信息的無線通信系統(tǒng),主要完成機載視頻的實時下傳、載荷控制及狀態(tài)回報和遙控遙測信息的分發(fā)。
其中射頻收發(fā)系統(tǒng)是無線傳輸?shù)闹匾M成部分,針對小型無人機數(shù)據鏈體積小、重量輕、功耗低等特點,一般的集成式寬帶收發(fā)器解決方案在性能、可調帶寬方面受限,缺乏實現(xiàn)實用性;而分立式軟件定義無線電( SDR) 的設計成本高昂,缺乏有效的硬件和RF信號鏈設計技術,從而導致開發(fā)周期過長,因此,需要一高度集成式軟件定義RF收發(fā)器。
地芯科技集成式RF收發(fā)器GC0801的優(yōu)勢在于為多種無線電方案提供統(tǒng)一的可再編程軟件無線電平臺,具備出色的靈活性和可配置性以及支持現(xiàn)場升級,可兼容ADI(亞德諾)的AD9361。
整體系統(tǒng)方案
無人機機載數(shù)據鏈設備的系統(tǒng)架構如圖所示。首先,FPGA通過EMIF接收DSP的高清壓縮視頻、通過UART接收飛控計算機的遙測數(shù)據,壓縮后的視頻數(shù)據和遙測數(shù)據在FPGA組幀編碼調制后通過LVDS發(fā)送到GC0801,GC0801對數(shù)據進行上變頻后經由天線發(fā)射出去;同時,GC0801對天線接收到的信號進行下變頻后,通過LVDS將地面的遙控數(shù)據發(fā)送到FPGA,數(shù)據在FPGA中經過解調譯碼解幀后通過UART發(fā)送到飛控計算機中。其中,GC0801的配置是FPGA通過SPI讀寫寄存器完成的。
無人機機載數(shù)據鏈設備的系統(tǒng)架構圖
該方案可實現(xiàn)機載數(shù)據鏈的小型化和低 成 本,滿足在軍品和民品領域無線視頻傳輸和遙控遙測的需求。
GC0801具體優(yōu)勢:
超寬頻 超寬帶
?30MHz-6.0GHz超寬帶工作頻率,涵蓋大部分通信頻段
?支持通道帶寬范圍為12kHz至100MHz
高集成度
?集成雙發(fā)雙收通道
?集成低噪聲系數(shù)和高線性度的RX接收通道
?集成高線性度、寬頻、高效率的TX發(fā)射通道
?集成了所有VCO和環(huán)路濾波器器件
?集成寬頻,低相位噪聲PLL及小數(shù)N分頻頻率綜合器
可重構 可配置
?搭載可重構、高動態(tài)范圍ADC
?隨意切換至所需制式及對應功耗
?支持TDD和FDD可配
?雙通道RX:6路差分或12路單端輸入可配
?RX增益最大調節(jié)范圍:102dB(52dB模擬/50dB數(shù)字)
?TX功率最大調節(jié)范圍:98dB(48dB模擬/50dB數(shù)字)
?多器件同步可配
?CMOS/LVDS數(shù)字接口可配
高性能 超低功耗
?極佳的TX矢量幅度誤差:TX EVM<-40dB
?高精度TX功率監(jiān)控器:動態(tài)范圍>42dB,精度1dB
?出色的RX靈敏度:噪聲系數(shù)可達3dB
?超低功耗:<550mW (1T1R FDD)
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