[发明专利]基于光矩阵交换的大规模多入多出信道模拟方法和装置

说明书

本发明提出一种基于光矩阵交换的大规模多入多出信道模拟方法和装置。所述方法基于大规模多入多出信道模拟系统来实现，所述大规模多入多出信道模拟系统包括多个信道预处理子系统、光交换子系统、多个信道特征模拟子系统、自检自校子系统、数学仿真与监控子系统、时频综合与分配子系统；所述各个子系统之间均以各类光纤连接实现互联互通，用以传输高速数据信号、通信信息、控制指令、频率、脉冲及时间信号等，具备基于光纤信号远距离传输的系统内各类设备集中‑分布式布设能力，具备系统信号输入和输出链路数量的大规模并行扩展能力。

技术领域

本发明属于通信传输技术领域，尤其涉及基于光矩阵交换的大规模多入多出信道模拟方法和装置。

背景技术

通信、雷达、电子对抗等大型无线电系统或大规模信号对接场景中，包含多种信号发射设备、信号转发设备、信号接收设备等无线信号收发处理设备，其射频信号在空间传输过程中会引入收发平台之间相对运动产生的动态特性和环境信道(包含诸如电离层、对流层，多径效应、遮蔽效应等)特性，使得信号功率、频率、相位、时延等特性产生实时变化。那么在上述系统实际运行前，信号发射设备、信号转发设备、信号接收设备都需要通过对接测试来验证其功能性能，传统的静态信号直连对接测试无法等效相关设备真实的工作环境。信号传输信道模拟系统能够模拟大规模信号发射设备、信号转发设备、信号接收设备之间的动态收发信号，实时在射频信号上叠加各物理链路的动态传输特性和环境信道特性，使得地面对接测试能够真实反映相关设备在大系统中实际动态运行中的性能。

普通单机级信道模拟设备仅能支持有线数量信道，比如4或者8信道，且由于仿真数据驱动控制较为独立，时频体系无法同步统一，不支持多通道并行扩展，且考虑到部分信号发射设备、信号转发设备、信号接收设备等受到体积、重量、安装状态、无法轻易移动(比如大型地面基站、装配好的卫星等)、相互之间物理距离(数百米乃至数千公里)等限制，对接普通单机级信道模拟设备信号互联基本很难进行，从而无法支持较大规模系统内部对接测试所需的大规模多入多出信道模拟。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于光矩阵交换的大规模多入多出信道模拟方法。

本发明第一方面公开了一种基于光矩阵交换的大规模多入多出信道模拟方法。所述方法基于大规模多入多出信道模拟系统来实现，所述大规模多入多出信道模拟系统包括多个信道预处理子系统、光交换子系统、多个信道特征模拟子系统、时频综合与分配子系统、数学仿真与监控子系统、自检自校子系统。所述方法具体包括：

步骤S1、所述多个信道预处理子系统接收具有相同信号来源或具有不同信号来源的多路射频输入信号，以对所述多路射频输入信号进行预处理，经所述预处理的多路射频输入信号以多路10G光信号的形式通过光纤传输至所述光交换子系统，其中每路10G光信号包含多组数据；

步骤S2、基于所述光交换子系统的多个输入端口对所述多路10G光信号包含的各组数据的识别结果，将所述各组数据根据指定的地址分发到所述光交换子系统的多个输出端口，以经由所述多个输出端口将经重新分发的多路10G光信号输出至所述多个信道特征模拟子系统；

步骤S3、所述多个信道特征模拟子系统对所述经重新分发的多路10G光信号执行多通道并行信道模拟操作，以获取添加有经模拟的信道特性的无线射频信号，所述无线射频信号被发送至各个信号接收终端。

根据本发明第一方面的方法，所述信道预处理子系统包含多台分布式可并行扩展的多通道信道预处理终端，所述多通道信道预处理终端接收所述时频综合与分配子系统输入的频率、脉冲及时间信号驱动，所述多通道信道预处理终端接收所述数学仿真与监控子系统的通讯和控制指令，所述多通道信道预处理终端通过光纤接入所述光交换子系统，实现信道预处理链路数量的并行规模扩展。

根据本发明第一方面的方法，在所述步骤S1中，利用所述多通道信道预处理终端对所述多路射频输入信号进行预处理，具体包括：