一种空间测控通信系统综合测试验证平台的制作方法_2

文档序号:9581435阅读:来源:国知局
[0032]1、系统管理控制模块
[0033]系统管理控制的作用一方面是设置测试验证任务,另一方面是调度各部分协同工作,实施测试控制,包括通过仪用总线(GPIB、VXI或LXI等)对所有通用测试仪器进行程控操作,同时通过串行控制总线(SP1、USB、I2C等)对平台中的信号模拟设备(卫星信号模拟模块、信号中继模拟模块以及地面站模拟模块)、信号适配与开关矩阵进行控制,从而完成由测试激励信号产生、加载,到被测信号的采集、调理和分配,直至最后的测试、分析等全部测试验证过程。
[0034]此外,系统管理控制模块通过LAN(局域网)数据总线将设置的测试验证任务发送给数据库服务器。
[0035]2、数据库服务器
[0036]在本实施例中,数据库服务器2是采用多台计算机并联而成的分布式体系结构,内部由高速反射内存网互联,外部通过LAN(局域网)作为数据总线与平台中各组成部分即系统管理控制模块1、信号模拟设备(卫星信号模拟模块3、信号中继模拟模块4以及地面站模拟模块5)互连。数据库服务器2的基本功能是根据设置的测试验证任务进行数学仿真计算,生成相应的仿真数据,并存储。仿真数据包括仿真结果数据和仿真参数数据,仿真结果数据包括模拟生成地面站的测量数据等,仿真参数数据包括模拟生成各卫星星座系统的运行状况、综合卫星信号传播过程的影响等等。数据库服务器2通过数据总线将仿真结果数据发送至系统管理控制模块1,仿真参数数据发送给地面站模拟模块5以及卫星信号模拟模块3或/和信号中继模拟模块4。
[0037]3、卫星信号模拟模块
[0038]综合测试验证平台中的信号模拟设备之一,通过LAN(局域网)总线接收来自数据库服务器2的仿真参数数据,并根据接收的仿真参数数据进行参数、运行状态设置,模拟生成用户星或/和导航卫星信号。在具体实施过程中,其可产生及接收多路S、Ku、Ka各波段信号,产生GPS/RNSS/RDSS等各种导航信号,同时具备动态、多径等信道模拟及跟踪快捕功會泛。
[0039]4、信号中继模拟模块
[0040]综合测试验证平台中的信号模拟设备之二,通过LAN(局域网)总线接收来自数据库服务器2的仿真参数数据,并根据接收的仿真参数数据进行参数、运行状态设置,模拟实现中继卫星和其他系统的信号接收和转发功能。在具体实施过程中,其可接收多路S、Ku、Ka各波段信号、输出多路S、Ku、Ka、L各波段信号,同时也具备动态、多径等信道模拟及跟踪快捕功能。
[0041]5、地面站模拟模块
[0042]综合测试验证平台中的信号模拟设备之三,通过LAN(局域网)总线接收来自数据库服务器2的仿真参数数据,并根据接收的仿真参数数据进行参数、运行状态设置,模拟实现地面测控中心功能,包括产生前向通信链路所需信息、接收返向通信链路信息,同时测定中继部分的模拟动态。在具体实施过程中,内部集成有各类地面接收终端,以及各类GPS/RDSS/RNSS/Galileo卫星导航用户机。
[0043]6、信号适配及开关矩阵
[0044]信号适配及开关矩阵6在系统管理控制模块1的控制(通过串行控制总线)下,根据设置的测试验证任务,搭建测试验证任务所需的信号通路(进行传输通道配置),使地面站模拟模块5、信号中继模拟模块4、卫星信号模拟模块3按照测试验证任务构成空间测控通信系统,并根据测试验证的需要,对其中信号功率、幅度/相位进行适配调节。
[0045]信号适配及开关矩阵6是实现 SCMM(Single Connect1n Multiple Measuring,单次连接多次测量)功能的核心。所有测试激励信号均通过其中的开关矩阵进行通道切换,再被送往信号模拟设备中;所有待测信号均通过其中的信号适配进行必要的调理,再通过开关矩阵进行选择,最后分送至不同的测试仪器和信号模拟设备中。由此,可最大限度地复用综合测试验证平台资源、提高系统集成度。
[0046]7、通用测试仪器
[0047]包括信号分析仪、激励(信号)发生器两大类仪器。信号分析仪用于对系统内各类信号及网络进行可溯源的测量与分析,典型仪器及功能如:
[0048]■矢量信号分析仪:可进行频谱测量、调制信号测量;
[0049]■矢量网络分析仪:可进行电缆、接头等线性器件及混频器等非线性器件的损耗、时延、频响等网络参数测量;
[0050]■微波功率计:可进行精密功率电平测量;
[0051]■微波频率计/调制域分析仪:可进行单时钟信号周期、多时钟信号钟差测量,时间间隔精密测量;
[0052]■示波器:可进行时域波形测量,信号动态测量;
[0053]■其它:误码率测试系统、电源测试系统、EMC预测试系统等。
[0054]激励信号发生器如微波矢量信号发生器,主要用于产生已知的矢量信号作为激励,基带数据可编程输入。
[0055]通用测试仪器的引入对于空间测控通信系统综合测试验证平台具有特别重要的意义。通过遴选不同等级、不同功能的仪器,可满足不同的测试任务及精度的需要,并易于实现测试过程的全自动控制。更为重要的是,使用仪器对系统平台中的功能部件以及各类输入/输出信号进行测量,使得系统测试具备可计量溯源的能力,被测系统的高可信度由此得以保障,并为标准化测试奠定了基础。如前所述,无线通信系统综合测试验证平台的基本任务是对各类无线通信系统设备进行全寿命周期的性能测试及验证,为了更充分地利用测试资源、尽量发挥平台效用,必须考虑在已有硬/软件平台的基础上建立计量体系。只有通过计量体系的强制性规范作用,才能实现待测系统及设备的标准化、自动化测试,以缩短开发周期、降低研制成本、利于运行维护,为产品研发、生产与维护保障等各层面提供技术支持。
[0056]系统管理控制模块1根据设置的测试验证任务,通过仪用总线,启动通用测试仪器7自检、初始化,并选择具体的激励(信号)发生器,激励(信号)发生器在系统管理控制模块1的控制下,产生测试激励信号,通过开关矩阵进行通道切换,并被送往地面站模拟模块5、信号中继模拟模块4、卫星信号模拟模块3中。
[0057]系统管理控制模块1根据设置的测试验证任务,通过串行控制总线对地面站模拟模块5、信号中继模拟模块4、卫星信号模拟模块3实施测试控制,包括模块功能的启动和切换等,以实现综合测试验证平台不同工作组态的切换(在系统管理控制模块1通过串行控制总线对信号适配及开关矩阵6的控制下)。
[0058]地面站模拟模块5、信号中继模拟模块4、卫星信号模拟模块3中的待测信号经过信号适配及开关矩阵6进行必要的调理,再通过开关矩阵进行选择,最后分送至不同的信号分析仪中。
[0059]系统管理控制模块1读取信号分析仪的测量数据,与仿真结果数据进行比较,进行数据分析、功能验证以及性能评估。
[0060]二、平台工作组态
[0061]空间测控系统综合测试验证平台具备多种工作组态,为便于理解本发明,下面对若干典型组态的实现进行详细描述。
[0062]1、链路仿真测试
[0063]通过信号适配及开关矩阵6,在综合测试验证平台内的信号模拟设备(包括卫星信号模拟模块3、信号中继模拟模块4、地面站模拟模块5)之间传送已知的激励信号,并最终送入信号分析仪中,能够实现对信号及其传输通道的可溯源的测试,以验证信号模拟生成的正确性和通道传输的质量。
[0064]前向链路仿真测试的信号路径设置为:激励信号加载到地面站模拟模块5 (—信号适配及开关矩阵6)—信号中继模拟模块4(—信号适配及开关矩阵6)—卫星信号模拟模块3,具体如图3所示。
[0065]返向链路仿真测试的信号路径设置为:激励信号加载到卫星信号模拟模块3(—信号适配及开关矩阵6)—信号中继模拟模块4(—信号适配及开关矩阵6)—地面站模拟模块5,具体如图4所示。
[0066]在以上对仿真测试信号路径的设置说明中,“(—信号适配及开关矩阵)”表示所有信号均不是在各信号模拟设备之间直接传输,而是经由信号适配及开关矩阵实现。
[0067]2、卫星通信系统仿真<
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1