一个基于PXI总线的半实物仿真系统的设计与实现

器、下变频模块(即矢量信号分析仪)、基带处理模块、板卡驱动软件、测控模拟软件组成。图中控制器是基于PXIe总线的NI嵌入式控制器。

NI PXIe嵌入式控制器为PXI测量系统提供具有高性能而紧凑的嵌入式计算机解决方案，嵌入式控制器配有标准设备(如：集成CPU、硬盘、RAM、以太网、视频、键盘/鼠标、串口、USB和其他外设)以及Microsoft Windows和所有已经安装的设备驱动程序。图4为M PXIe机箱外观图。

上下变频及调制解调系统框图如图5所示。

系统由嵌入式主控板、下变频模块、综合基带解调模块、综合基带调制模块以及上变频模块组成。下变频模块(包含频率转换模块)接收输入的S频段射频信号，下变频到70MH z/140 MHz中频信号。上变频模块接收调制基带处理模块输出的中频信号，上变频到对应的S频段射频信号。

综合基带解调模块对中频信号进行采样，在数字域完成扩频捕获跟踪、载波同步、帧同步、解码等工作，主要工作在FPGA中完成，DSP实现流程控制和参数计算设置。解调解码后的原码数据通过PXI总线发送给上位机软件，由软件进行图像软解码、显示等操作。

综合基带调制模块，对输入的遥控数据或遥测数据，进行加扰、编码、码型变化、扩频等运算，在数字域实现载波调制，然后送给DAC，完成数模转换，输出70 MHz、140MHz的中频信号送给上变频模块或直接输出待测设备。

图中主控模块是基于PXIe/PXI总线的NI嵌入式控制器。它们适合基于PXI或PXI Express的系统。

3 仿真验证

该图像数据传输半实物仿真系统研制完成后，进行多用户终端仿真验证试验，试验结果表明：在目前的工作模式下，当超过4台终端同时工作时，就会出现由于码分多址干扰导致的信号解码失败的问题。

4 结论

本文介绍了一套半实物仿真系统，该仿真系统用于对某图像数据传输系统多个用户终端同时工作时的多径干扰情况进行仿真验证，以了此某图像数据传输系统在多个用户终端同时工作时产生多径干扰时的用户终端数量。

本半实物仿真系统在发射端使用了与实际情况十分接近的多用户终端，而在接收端采用了具有通用性的NI公司的PXI总线机箱与板卡实现。

通过多用户工作仿真验证，证明该系统设计达到了预期的技术要求。该半实物仿真系统还可以对后续的抗多址干扰技术的仿真以及改进能够提供有力的技术支持。

该系统的地面模拟器通过该NI标准板卡搭建，在进行完模拟验证任务后，用户可以通过进行软件二次开发，调制解调系统可以适应新的通信体制，仍然能够在为后续研制、仿真及测试工作发挥作用，避免了研制专用设备的局限。