[实用新型]基于软件无线电的低轨卫星通信系统的物理层模拟系统

说明书

本实用新型提出了一种基于软件无线电的低轨卫星通信系统的物理层模拟系统，包括模拟终端、模拟信关站和至少一个模拟卫星；模拟终端包括终端基带模块、终端无线电平台、终端天线模块；模拟信关站包括信关站基带模块、信关站无线电平台、以及信关站天线模块；模拟卫星包括卫星载荷模块、与卫星载荷模块连接通信的卫星无线电平台、以及与卫星无线电平台连接的卫星天线模块，卫星天线模块可与其它模拟卫星的卫星天线模块、终端天线模块、信关站天线模块三者中的全部或部分无线连接。基于软件无线电思想提出软硬件结合方式模拟卫星系统，具有标准化、模块化、高通用性和可扩展，可根据需要在无线电平台自行定义通信系统的收发频段和通信带宽。

技术领域

本实用新型涉及低轨卫星通信系统仿真技术领域，具体涉及一种基于软件无线电的低轨卫星通信系统的物理层模拟系统。

背景技术

随着低轨卫星通信系统复杂度的日益上升，使用传统的分析方法来评估和设计卫星通信系统变得十分困难，由于采用硬件原型测试的方法实现起来成本高、难度大，所以在系统开发前期往往采用软件设计和验证手段，软件建模仿真方法能够使研究和开发人员在节省人力物力的情况下，获得接近真实系统的评估能力。目前，无线通信系统的建模仿真主要通过MATLAB、LabVIEW、SPW等软件实现，但对于特性变化快、易受干扰的卫星信道传输环境来说，上述基于纯软件的建模仿真手段难以对系统实现快速和准确的测试、分析和评估。

此外，现有技术中多是单端进行仿真模拟，并未对包含星间链路、信关站等的整个卫星通信系统进行全链路仿真，没有将特性复杂、仿真困难的实际无线信道纳入系统仿真模型中，无法进行链路误码率等指标估计。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于软件无线电的低轨卫星通信系统的物理层模拟系统。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种基于软件无线电的低轨卫星通信系统的物理层模拟系统，包括模拟终端、模拟信关站和至少一个模拟卫星；所述模拟终端包括终端基带模块、与所述终端基带模块连接通信的终端无线电平台、以及与所述终端无线电平台连接的终端天线模块；所述模拟信关站包括信关站基带模块、与所述信关站基带模块连接通信的信关站无线电平台、以及与所述信关站无线电平台连接的信关站天线模块；所述模拟卫星包括卫星载荷模块、与所述卫星载荷模块连接通信的卫星无线电平台、以及与所述卫星无线电平台连接的卫星天线模块，所述卫星天线模块可与其它模拟卫星的卫星天线模块、所述终端天线模块、所述信关站天线模块三者中的全部或部分无线连接。

上述技术方案：本系统基于软件无线电思想设计，提出软硬件结合的方式模拟卫星系统，具有标准化、模块化、高通用性和可扩展的特点，因此能够兼容绝大多数现有的通信协议标准，并且可以根据需要在无线电平台自行定义通信系统的收发频段和通信带宽，进行无线通信系统的定制化设计，将极大促进卫星通信向智能化方向发展。本系统实现了分布式低轨卫星系统物理层的全链路模拟，突破了传统卫星通信系统必须以专用硬件为核心的设计模式，使实际卫星通信系统脱离复杂、用途单一的硬件组成设计方法，无线电平台充分体现了开放性、标准化、模块化的设计思想，尽量减少硬件模拟环节，能够快速构建仿真系统，极大缩减了低轨通信领域技术研究和产品开发的生命周期。在模拟终端、模拟信关站和模拟卫星中将数字基带和射频前端(无线电平台部分)分离，通过无线电平台尽可能多地由通用处理器上的软件实现无线通信功能，尽可能使用软件部分来处理数字信号，具有更大弹性的可编程性，使得系统的改进和升级非常方便和极小代价，且不同系统之间能够互联和兼容，同时支持多频点、多模式的通信制式，既节省系统硬件成本又提高系统灵活性。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括网络控制器，所述网络控制器与所述信关站基带模块连接。

上述技术方案：通过网络控制器实现卫星接口数据、随路测控数据的路由转发功能，以及实现卫星网络控制。