一种S波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法及装置与流程

文档序号:18328756发布日期:2019-08-03 11:45阅读:451来源:国知局
一种S波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法及装置与流程

本发明涉及卫星通信领域,特别是涉及一种s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法及装置。



背景技术:

卫星通信系统相较于地面通信系统,具有造价高、构造复杂,不易更改等特点,因此在设计卫星通信系统之前,需要通过仿真软件对这个卫星通信系统进行仿真模拟,确定这个卫星通信系统的性能指标。

目前卫星通信系统中的卫星移动通信系统兼具卫星通信和移动通信的特点,使卫星移动通信系统优于其他通信手段,保证了实时、灵活、高效的通信质量,被广泛应用于各种通信领域。

相关技术中的卫星移动通信系统的性能指标评估方法的实现过程如下:一般通信的仿真信道服从高斯,瑞利等分布,对应的卫星移动通信系统主要包含通过建立的数学公式方式建立的仿真信道,通过该仿真信道传输信号;对传输的信号进行恢复处理后,得到恢复信号;确定恢复信号与原始信号之间的误差值;在误差量大于第一预设数值的情况下,对卫星移动通信系统的性能指标进行评估;在误差量小于第二预设数量的情况下,对卫星移动通信系统的性能指标进行评估,其中,第一预设数值和第二预设数值分别可以是根据用户需求进行设置的。

这种方式虽然实现了对卫星移动通信系统的性能指标进行评估,然而本申请发明人在实现本发明的过程中,发现相关技术中的卫星移动通信系统的性能指标评估方法会存在如下问题:

由于相关技术中的卫星移动通信系统的性能指标评估方法的仿真信道习惯采用理想化的分布模型,比如高斯分布,瑞利分布等,并且噪声符合特定分布,这种特定分布不符合卫星实际情况,会使得仿真模拟偏离真实情况,降低了仿真评估结果的准确性。



技术实现要素:

本发明实施例的目的在于提供一种s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法及装置,用以解决现有技术中卫星移动通信系统的性能指标评估装置的仿真信道习惯采用理想化的分布模型,并且噪声的特定分布不符合卫星实际情况,会使得仿真模拟偏离真实情况,降低了仿真评估结果的准确性的问题。具体技术方案如下:

第一方面,本发明实施提供了一种s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法,所述方法包括:

通过卫星自动跟踪天线接收卫星信号;

获得与所述卫星信号相关的特征参数的特征参数值;

获取原始信号;对所述原始信号进行通信处理,得到并发送处理后信号;

通过所述特征参数值进行信道拟合,建立仿真信道,并通过所述仿真信道传输所述处理后信号;

对传输后的处理后信号进行恢复处理,得到恢复信号;

基于所述恢复信号,对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估。

进一步的,所述通过卫星自动跟踪天线接收卫星信号,包括:

通过卫星自动追踪天线接收不同传播环境下的每个卫星信号;

所述获得与所述卫星信号相关的特征参数的特征参数值,包括:

获得与所述每个卫星信号相关的特征参数的特征参数值,作为各特征参数值;

所述通过所述特征参数值进行信道拟合,建立仿真信道,并通过所述仿真信道传输所述处理后信号,包括:

通过所述各特征参数值并行进行信道拟合,建立多个仿真信道,并通过所述多个仿真信道并行传输所述处理后信号,所述多个仿真信道中的每个仿真信道包含:与该仿真信道对应的特征参数值;

所述对传输后的处理后信号进行恢复处理,得到恢复信号,包括:

并行对传输后的处理后信号进行恢复处理,得到恢复信号;

所述基于所述恢复信号,对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估,包括:基于所述恢复信号,对不同传播环境下的s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估。

进一步的,所述对所述原始信号进行通信处理,得到并发送处理后信号,包括:

从预设模块池中,选择出目标通信处理方式,所述预设模块池包括:各通信处理方式池,所述各通信处理方式池包括:编码池、调制池、复用池及交织池中两种以上;

通过所述目标通信处理方式,对所述原始信号进行通信处理,得到并发送处理后信号。

进一步的,所述方法还包括:

在对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估之后,存储所述s波段卫星移动通信系统的性能指标的数据及特征参数值。

第二方面,本发明实施提供了一种s波段卫星移动通信系统的性能指标评估装置,包括:

半实物参数获得模块,用于通过卫星自动跟踪天线接收卫星信号;获得与所述卫星信号相关的特征参数的特征参数值;

发送模块,用于获取原始信号;对所述原始信号进行通信处理,得到并给仿真信道建立模块发送处理后信号;

所述仿真信道建立模块,用于通过所述特征参数值进行信道拟合,建立仿真信道,并通过所述仿真信道传输所述处理后信号;

所述接收模块,用于接收由所述仿真信道传输后的处理后信号,并对所述传输后的处理后信号进行恢复处理,得到恢复信号;基于所述恢复信号,对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估。

进一步的,所述半实物参数获得模块,用于通过卫星自动追踪天线接收不同传播环境下的每个卫星信号;获得与所述每个卫星信号相关的特征参数的特征参数值,作为各特征参数值;

所述仿真信道建立模块,用于通过所述各特征参数值并行进行信道拟合,建立多个仿真信道,并通过所述多个仿真信道并行传输所述处理后信号,所述多个仿真信道中的每个仿真信道包含:与该仿真信道对应的特征参数值;

所述接收模块,用于并行接收由所述多个仿真信道传输后的处理后信号,并行对所述传输后的处理后信号进行恢复处理,得到恢复信号;基于所述恢复信号,对不同传播环境下的s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估。

进一步的,所述发送模块,用于:

获取原始信号;

从预设模块池中,选择出目标通信处理方式,所述预设模块池包括:各通信处理方式池;

通过所述目标通信处理方式,对所述原始信号进行通信处理,得到并发送处理后信号。

进一步的,所述装置还包括:

数据存储模块,用于在对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估之后,存储所述s波段卫星移动通信系统的性能指标的数据及特征参数值。

第三方面,本发明实施提供了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;

存储器,用于存放计算机程序;

处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现第一方面所述的方法步骤。

第四方面,本发明实施提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面任一的方法。

本发明实施例提供一种s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法及装置,通过卫星自动追踪天线接收卫星信号,获得与卫星信号相关的特征参数的特征参数值,通过特征参数值进行信道拟合,建立仿真信道。由于卫星信号相关的特征参数是通过卫星自动追踪天线得到的,属于实测数据,这样利用测量得到与卫星信号相关的特征参数的特征参数值,建立仿真信道,更加接近于卫星移动通信系统的真实信道,进而使得仿真评估结果更加接近于卫星移动通信系统的真实情况,相较于现有技术,提高了仿真评估结果的准确性,也使得仿真评估结果更具有应用的价值。

当然,实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法的流程示意图;

图2为本发明实施例提供的s波段卫星移动通信系统的性能指标评估装置的结构示意图;

图3为本发明实施例的高层体系结构系统的结构示意图;

图4为本发明实施例的s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法应用的具体流程示意图;

图5为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

针对现有技术的卫星移动通信系统的性能指标评估装置的仿真信道习惯采用理想化的分布模型,并且噪声的特定分布不符合卫星实际情况,会使得仿真模拟偏离真实情况,降低了仿真评估结果的准确性的问题,本发明实施例提供一种s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法及装置,通过卫星自动追踪天线接收卫星信号,获得与卫星信号相关的特征参数的特征参数值,通过特征参数值进行信道拟合,建立仿真信道。由于与卫星信号相关的特征参数是通过卫星自动追踪天线得到的,属于实测数据,这样利用测量得到卫星信号相关的特征参数的特征参数值,建立仿真信道,更加接近于卫星移动通信系统的真实信道,进而使得仿真评估结果更加接近于卫星移动通信系统的真实情况,相较于现有技术,提高了仿真评估结果的准确性,也使得仿真评估结果更具有应用的价值。

下面首先对本发明实施例提供的一种s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法进行介绍。

本发明实施例所提供的一种s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法,应用于电子设备,其中电子设备可以通过仿真模拟实现本发明实施例中的s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法。

如图1所示,本发明实施例还提供一种s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法,方法包括:

步骤110,通过卫星自动跟踪天线接收卫星信号。

步骤120,获得与卫星信号相关的特征参数的特征参数值。

其中,卫星信号相关的特征参数可以但不限于包括:卫星信号的包络、卫星信号的相位、卫星信号的俯仰角中的一种或多种。

步骤130,获取原始信号;对原始信号进行通信处理,得到并发送处理后信号。

其中,通信处理可以但不限于包括:编码、调制、复用及交织中的两种以上,在此不做限定。这些通信处理的实际执行顺序符合实际通信需求。

步骤140,通过特征参数值进行信道拟合,建立仿真信道,并通过仿真信道传输处理后信号。

本步骤140可以采用c.loo模型,由于处理后信号的包络r的概率密度为

其中,fr(r)表示处理后信号的包络r的概率密度,r表示处理后信号的包络,b0表示平均散射多径功率,z表示直射信号,d0表示lnz的方差,μ表示lnz的均值,i0表示第一类零阶修正贝塞尔函数;

上述步骤140进一步包括:通过特征参数值进行信道拟合,建立仿真信道,其中信道拟合是为了最优化问题,信道拟合可以是指曲线拟合,即,目标函数由若干个函数的平方和构成,所以f(x)可表示为

其中,f(b,d,μ)表示拟合得到的目标函数,yi为处理后信号的概率分布,b,d,μ为模型的拟合参数,ri为信号的包络值,ri为r中的一个样本。该函数为非线性函数,故采用非线性最小二乘法对其进行拟合。

非线性最小二乘法的思想是把非线性最小二乘法问题转化为线性最小二乘法问题,通过迭代求解。以f(x)为例,其求解过程如下:

初始迭代点:x1,k=1,其中x表示待拟合参数,k表示迭代次数;

第一步,线性化:把fi(x)在x=xk处泰勒展开,省略高阶项后函数记为此时是fi(x)在x=xk处的线性函数,可以近似代表fi(x),其中,fi(x)表示关于x的非线性函数,xk表示x的第k次迭代,表示省略高阶项后fi(x)的泰勒一阶近似展开式。

第二步,求导:将f(x)里面的所有的非线性项都转化成了线性项,进而转化为线性最小二乘问题,令近似f(x)。对求导,令求解x,得到下一次的最优点x=xk+1(迭代沿着f(x)值下降的方向靠近了一步),然后,以新的最优点为基础,令f(x)在x=xk+1处泰勒展开,循环执行这两个步骤。在得到fi(x)的一阶近似后,便可以计算得到f(x)的一阶近似,该一阶近似为xk+1表示x的第k+1次迭代,f(x)表示目标函数。

迭代停止条件:迭代停止条件不止一种,如直到xk+1-xk<阈值时,认为xk+1使f(x)达到极小值附近,停止迭代。其中,这个阈值决定x估计精度以及最优化过程迭代的次数。这个阈值可以是根据用户需求进行设置。

步骤150,对传输后的处理后信号进行恢复处理,得到恢复信号;

其中,恢复处理可以但不限于包括:解码、解调制、解复用及解交织中的两种以上,在此不做限定。这些恢复处理的实际执行顺序符合实际通信需求,并且恢复处理的实际执行顺序与通信处理的实际执行顺序相同。

步骤160,基于恢复信号,对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估。

本发明实施例中,通过卫星自动追踪天线接收卫星信号,获得与卫星信号相关的特征参数的特征参数值,通过特征参数值进行信道拟合,建立仿真信道。由于卫星信号相关的特征参数是通过卫星自动追踪天线得到的,属于实测数据,这样利用测量得到与卫星信号相关的特征参数的特征参数值,建立仿真信道,更加接近于卫星移动通信系统的真实信道,进而使得仿真评估结果更加接近于卫星移动通信系统的真实情况,相较于现有技术,提高了仿真评估结果的准确性,也使得仿真评估结果更具有应用的价值。

为了给s波段卫星移动通信系统提供不同的信道,通过并行计算方式可以有效地提高s波段卫星移动通信系统的效率,在一种可能的实现方式中,所述通过卫星自动跟踪天线接收卫星信号,包括:

通过卫星自动追踪天线接收不同传播环境下的每个卫星信号;

所述获得与卫星信号相关的特征参数的特征参数值,包括:

获得与所述每个卫星信号相关的特征参数的特征参数值,作为各特征参数值;

所述通过所述特征参数值进行信道拟合,建立仿真信道,并通过所述仿真信道传输所述处理后信号,包括:

通过所述各特征参数值并行进行信道拟合,建立多个仿真信道,并通过所述多个仿真信道并行传输所述处理后信号,所述多个仿真信道中的每个仿真信道包含:与该仿真信道对应的特征参数值;

所述对传输后的处理后信号进行恢复处理,得到恢复信号,包括:

并行对传输后的处理后信号进行恢复处理,得到恢复信号;

所述基于所述恢复信号,对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估,包括:基于所述恢复信号,对不同传播环境下的s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估。

本发明实施例中,通过卫星自动追踪天线接收卫星信号,获得与卫星信号相关的特征参数的特征参数值,通过特征参数值并行进行信道拟合,建立多个仿真信道。由于与卫星信号相关的特征参数是通过卫星自动追踪天线得到的,属于实测数据,这样利用测量得到卫星信号相关的特征参数的特征参数值,建立仿真信道,更加接近于卫星移动通信系统的真实信道,进而使得仿真评估结果更加接近于卫星移动通信系统的真实情况,相较于现有技术,提高了仿真评估结果的准确性,也使得仿真评估结果更具有应用的价值。并且,可以给s波段卫星移动通信系统提供不同的信道,通过并行计算方式可以有效地提高s波段卫星移动通信系统的效率。

为了能够对用户不同的需求,比如不同场景及不同编码方式,可以仿真任何场景;或者,可以通过多种方式比对出用户需求哪个更加优良,评估结果更加准备,在一种可能的实现方式中,所述对所述原始信号进行通信处理,得到并发送处理后信号,包括:

从预设模块池中,选择出目标通信处理方式,所述预设模块池包括:各通信处理方式池,所述各通信处理方式池包括:编码池、调制池、复用池及交织池中两种以上。

其中,目标通信处理方式可以是从预设模块池中通信处理方式确定出所需的通信处理方式。比如,目标通信处理方式可以是目标编码方式、目标调制方式、目标复用方式及目标交织方式,在此不做限定。预设模块池可以用于存放各通信方式。这样通信处理功能的模块池化处理,每个通信处理的描述信息由预设模块池统一保存,并周期性地进行维护和更新,可以适用于不同卫星协议,按照协议要求在预设模块池中选择相应模块进行仿真。

编码池可以但不限于包括:信源编码池及信道编码池,信源编码池包括高级多带激励(advancedmulti-bandexcitation,简称ambe)、代数码本激励线性预测编码(algebraiccodeexcitedlinearprediction,简称acelp)、音频编码标准g.721等信源编码方式,信道编码池可以但不限于包括:多级、循环、错误校正、变长数字编码(bose、chaudhuri与hocquenghem,简称bch)、低密度奇偶校验码(lowdensityparitycheckcode,简称ldpc)、涡轮码(turbocode,简称turbo)、循环冗余校验(cyclicredundancycheck,简称crc)等信道编码方式,调制池可以但不限于包括二进制相移键控(binaryphaseshiftkeying,简称bpsk)、正交相移键控(quadraturephaseshiftkeying,简称qpsk)、8正交相移键控(8phaseshiftkeying,简称8psk)、四相相对相移键控(differentialquadraturereferencephaseshiftkeying,简称dqpsk)、正交频分复用技术(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,简称ofdm)、滤波器组多载波(filterbankmulti-carrier,简称fbmc)等调制方式,交织池可以但不限于包括随机交织、矩阵交织、卷积交织等交织方式,复用池可以但不限于包括时分多址(timedivisionmultipleaccess,简称tdma)、频分多址(frequencydivisionmultipleaccess,简称fdma)等复用方式。这样将编码、调制、交织、复用等模块进行池化处理,可以在预设模块池中选择不同的仿真参数,以实现遵循不同协议的卫星的仿真。

通过所述目标通信处理方式,对所述原始信号进行通信处理,得到并发送处理后信号。这样可以按照目标通信处理方式,完成对不同场景及不同编码方式的通信处理。

为了实现仿真模拟的数据的直接自动存储,在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:

在对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估之后,存储所述s波段卫星移动通信系统的性能指标的数据及特征参数值。

s波段卫星移动通信系统的性能指标的数据可以是指对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估过程中,所有的数据,在此不做限定。

第二方面,下面继续对本发明实施例提供的s波段卫星移动通信系统的性能指标评估装置进行介绍。

如图2所示,本发明实施例所提供的一种s波段卫星移动通信系统的性能指标评估装置,该装置可以包括:

半实物参数获得模块11,用于通过卫星自动跟踪天线接收卫星信号,获得与卫星信号相关的特征参数的特征参数值,所述获得与所述卫星信号相关的特征参数的特征参数值可以但不限于包括:卫星信号特征参数的特征参数值以及天线特征参数的特征参数值;卫星信号特征参数可以但不限于包括:卫星信号的包络及相位信息;天线特征参数可以但不限于包括:天线的仰角信息。

本发明实施例能够实现获得与卫星信号相关的特征参数的特征参数值,本发明实施例可以使用测量模块。也就是,半实物参数获得模块11,用于通过卫星自动跟踪天线接收卫星信号;采用包络提取方法及相位提取方法,计算卫星信号的包络及相位信息的特征参数值;读取天线的仰角信息,得到天线的仰角信息的特征参数值。这样方便得到获得与卫星信号相关的特征参数的特征参数值,能快速准确的得到最终结果,为实际工程及实践提供了选择合适参数的判定依据。

发送模块12,用于获取原始信号;对原始信号进行通信处理,得到并给仿真信道建立模块发送处理后信号。

其中,通信处理可以但不限于包括:编码、调制、复用及交织中的两种以上,在此不做限定。这些通信处理的实际执行顺序符合实际通信需求,比如,发送模块12用于获取原始信号;对原始信号依次进行编码、调制、复用及交织,得到并给仿真信道建立模块发送处理后信号。这样可以将原始信号更好地适应待传输的信道,从而原始信号更好的传输。

发送模块12用于获取原始信号的获取方式有多种,在此不做限定,比如:获取随机数,由随机数生成原始信号。这样不仅原始信号的内容比较简单,而且原始信号对s波段卫星移动通信系统的影响较小。

仿真信道建立模块13,用于通过特征参数值进行信道拟合,建立仿真信道,并通过仿真信道传输处理后信号。由于仿真信道建立模块13用于通过特征参数值进行信道拟合,则说明仿真信道建立模块13默认获取到特征参数值,并通过特征参数值进行信道拟合。

接收模块14,用于接收由仿真信道传输后的处理后信号,并对传输后的处理后信号进行恢复处理,得到恢复信号;基于恢复信号,对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估。

其中,恢复处理可以但不限于包括:解码、解调制、解复用及解交织中的两种以上,在此不做限定。这些恢复处理的实际执行顺序符合实际通信需求,并且恢复处理的实际执行顺序与通信处理的实际执行顺序相同,比如,接收模块14用于接收由仿真信道传输后的处理后信号,并对传输后的处理后信号依次进行解码、解调制、解复用及解交织,得到恢复信号;基于恢复信号,对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估。这样可以更加准确地从仿真信道进行信号的恢复,得到恢复信号。

为了能够实现对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估,本发明实施例的上述接收模块14中用于基于恢复信号,使用任何能够评估的方式,对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估。比如,基于恢复信号,确定恢复信号与原始信号之间的误差值;在误差量大于预设数值的情况下,对卫星移动通信系统的性能指标进行评估;在误差量小于预设数量的情况下,对卫星移动通信系统的性能指标进行评估。

再比如,基于恢复信号的误码率,对卫星移动通信系统的性能指标进行评估。这样能够方便使用误码率,实现对卫星移动通信系统的性能指标进行评估。还比如,接收模块14,用于基于恢复信号的误码率,显示恢复信号的误码率曲线,对卫星移动通信系统的性能指标进行评估。这样更加直观地观察到误码率的曲线,从而实现对卫星移动通信系统的性能指标进行评估。

本发明实施例中,半实物参数获得模块通过卫星自动追踪天线接收卫星信号,获得与所述卫星信号相关的特征参数的特征参数值,仿真信道建立模块通过特征参数值进行信道拟合,建立仿真信道。由于与卫星信号相关的特征参数是通过卫星自动追踪天线得到的,属于实测数据,这样利用测量得到卫星信号相关的特征参数的特征参数值,建立仿真信道,更加接近于卫星移动通信系统的真实信道,进而使得仿真评估结果更加接近于卫星移动通信系统的真实情况,相较于现有技术,提高了仿真评估结果的准确性,也使得仿真评估结果更具有应用的价值。

为了给s波段卫星移动通信系统提供不同的信道,通过并行计算方式可以有效地提高s波段卫星移动通信系统的效率,本发明实施例还提供一种s波段卫星移动通信系统的性能指标评估装置,该装置可以包括:

半实物参数获得模块11,用于通过卫星自动追踪天线接收不同传播环境下的每个卫星信号;获得与每个卫星信号相关的特征参数的特征参数值,作为各特征参数值;

仿真信道建立模块13,用于通过所述各特征参数值并行进行信道拟合,建立多个仿真信道,并通过所述多个仿真信道并行传输所述处理后信号,所述多个仿真信道中的每个仿真信道包含:与该仿真信道对应的特征参数值。

为了提高建立仿真信道的效率,由于仿真信道建立模块13用于通过特征参数值并行进行信道拟合,仿真信道建立模块13可以默认并行获取到特征参数值,并通过特征参数值进行并行信道拟合。

发送模块12可以用于获取原始信号;对所述原始信号进行通信处理,得到并给仿真信道建立模块发送一个处理后信号或并行发送多个处理后信号,在发送模块12发送一个处理后信号的情况下,而所有用于建立仿真信道并行处理的仿真信道建立模块,还可以用于将一个处理后信号进行多次使用,因此仿真信道建立模块中可以包含有保存模块,用于保存接收的处理后信号。这样发送模块12可以不用发送多个原始信号,减少s波段卫星移动通信系统的处理负荷。

接收模块14,用于并行接收由所述多个仿真信道传输后的处理后信号,并行对所述传输后的处理后信号进行恢复处理,得到恢复信号;基于所述恢复信号,对不同传播环境下的s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估。

对于上述半实物参数获得模块11、发送模块12、仿真信道建立模块13、接收模块14的各模块实现并行的步骤,可以是各模块实现的,也可以为各模块分别设置一个计算单元,也就是各模块包含一个计算单元,由各模块的计算单元实现各模块的并行过程,通过并行计算方式有效地提高系统效率,有效地提升整个s波段卫星移动通信系统的计算效率,能在相同的时间内得到不同信道的相关技术指标。

将各模块的计算单元可以形成一个并行计算层,计算模块中可以包括不同的传播场景和不同的噪声加法算法,给s波段卫星移动通信系统提供不同的信道,通过并行计算方式可以有效地提高s波段卫星移动通信系统的效率。利用并行计算层的计算单元,即并行计算工具箱parallelcomputingtoolbox,可以充分发挥多核计算机的处理能力,无需更改代码,就可以在计算机集群或网格计算服务上运行同一个应用软件,在应用软件中选择不同特征参数,进行同步仿真,可以同时得到不同仿真信道下,s波段卫星移动通信系统的误码率(biterrorratio,简称ber)结果。

对于上述发送模块、所述仿真信道建立模块及接收模块可以任一模块实现并行,也可以是任两模块实现并行,还可以是三个模块实现并行,具体根据实际情况而定,在此不再详细说明。

本发明实施例中,半实物参数获得模块通过卫星自动追踪天线接收卫星信号,获得与卫星信号相关的特征参数的特征参数值,仿真信道建立模块通过特征参数值并行进行信道拟合,建立多个仿真信道。由于与卫星信号相关的特征参数是通过卫星自动追踪天线得到的,属于实测数据,这样利用测量得到卫星信号相关的特征参数的特征参数值,建立仿真信道,更加接近于卫星移动通信系统的真实信道,进而使得仿真评估结果更加接近于卫星移动通信系统的真实情况,相较于现有技术,提高了仿真评估结果的准确性,也使得仿真评估结果更具有应用的价值。并且,可以给s波段卫星移动通信系统提供不同的信道,通过并行计算方式可以有效地提高s波段卫星移动通信系统的效率。

为了能够对用户不同的需求,比如不同场景及不同编码方式,可以仿真任何场景;或者,可以通过多种方式比对出用户需求哪个更加优良,评估结果更加准备,本发明实施例中的发送模块12,用于:

获取原始信号;从预设模块池中,选择出目标通信处理方式;通过所述目标通信处理方式,对所述原始信号进行通信处理,得到并发送处理后信号,所述预设模块池包括:各通信处理方式池,所述各通信处理方式池包括:编码池、调制池、复用池及交织池中两种以上。

示例性的,用户需求使用多个通信处理方式,发送模块12,具体用于获取随机数,作为原始信号;从预设模块池中,选择出目标编码方式、目标调制方式、目标复用方式及目标交织方式,所述预设模块池包含:各编码方式、各调制方式、各复用方式及各交织方式;通过所述目标编码方式、所述目标调制方式、所述目标复用方式及所述目标交织方式中两种以上,对所述原始信号依次进行编码、调制、复用及交织,得到处理后信号,并发送所述处理后信号。这样可以按照目标通信处理方式,完成对不同场景及不同编码方式的通信处理。

为了实现仿真模拟的数据的直接自动存储,本发明实施例还提供一种s波段卫星移动通信系统的性能指标评估装置,该装置还可以包括:

数据存储模块,用于在对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估之后,存储所述s波段卫星移动通信系统的性能指标的数据及特征参数值。

数据存储模块可以是仿真数据存储数据库,通过协同仿真架构和实时接口(real-timeinterface,简称rti)接口可实现仿真模拟的数据的直接自动存储。

参见图3所示,本发明实施例还提供一种高层体系结构(highlevelarchitecture,简称hla)系统,所述hla系统包括:上述s波段卫星移动通信系统的性能指标评估装置,其中,预设模块池可以形成仿真应用层21。

所述高层体系结构hla系统还包括:适配器,用于通用rti服务;适配器,还用于上述仿真信道建立模块的通用api服务,其中,通用rti服务可以但不限于包括:联邦管理、声明管理、所有权管理、数据发布管理、时间管理、对象管理;二是上述s波段卫星移动通信系统的性能指标评估装置的通用api服务可以但不限于包括:信号处理引擎管理、数据空间管理、数据映射、仿真信道建立模块管理。所述高层体系结构hla系统还包括:rti,用于负责模块间的数据通信。上述适配器及rti可以形成中间接口层。

其中,中间接口层22通过适配器将信号处理引擎以一个联邦成员的身份加入仿真联邦,并发布和订购所需要对象类和交互类,适配器将获得的仿真信道建立模块所需的对象类和交互类数据根据相关信息映射为仿真信道建立模块中的输入输出变量,并根据仿真运行管理器的控制指令,比如以交互类的形式发送,通过仿真信道建立模块的api对信号处理引擎进行相应的控制比如启动、暂停、继续和终止等。这样适配器将信号处理引擎以一个联邦成员的身份加入仿真联邦,并发布和订购所需要对象类和交互类,通过仿真信道建立模块的api对信号处理引擎进行相应的控制,比如启动、暂停、继续和终止等。为了交互更方便,也为了外界更加方便控制。

所述高层体系结构hla系统还包括:任务控制模块,用于任务控制;仿真分析模块,用于仿真的评估结果的分析。基于数据存储模块、任务控制模块及仿真分析模块可以形成基础设施层24。

本发明提供了一种s波段卫星移动通信系统的性能指标评估装置,主要包括半实物参数获得模块11、仿真应用层21、中间接口层22、并行计算层23和基础设施层24。将获得的与卫星信号相关的特征参数的特征参数值导入到仿真应用层21,在不同模块池中选择通信处理方式,然后通过中间接口层输出后,使用并行计算层23进行并行计算,最后输出到基础设施层24,利用不同计算机实现如任务控制,仿真分析,数据存储等功能。

结合上述高层体系结构hla系统,参见图4,本发明实施例的具体应用如下:

步骤210,通过卫星自动跟踪天线接收卫星信号,获得与卫星信号相关的特征参数的特征参数值。

步骤220,将与卫星信号相关的特征参数的特征参数值导入信道池中,进行s波段卫星移动通信系统的性能指标评估装置初始化;其中信道池可以但不限于包括高斯信道、瑞利信道、莱斯信道等经典信道。

步骤230,联邦成员数据初始化。

步骤240,从模块池依照卫星协议选择所需通信处理方式,比如信源编码池、信道编码池、调制池、复用池、交织池均依照卫星协议进行相应选择,各池有多种方式供选择,通过仿真过程顺序选择编码方式、调制方式、复用方式、交织方式。

步骤250,创建联邦成员并加入仿真联邦,将信号处理引擎以一个联邦成员的身份加入仿真联邦,并发布和订购所需要对象类和交互类。

步骤260,将与卫星信号相关的特征参数的特征参数值导入信道池中。

步骤270,利用多核计算机的处理能力,仿真信道提供不同传播场景和不同的噪声加法进行相应仿真,得到误码率曲线,同时得到不同信道下的仿真结果,评估不同传播环境下的s波段卫星移动通信系统的性能指标。一般误码率大于-5db,则评估不同传播环境下的s波段卫星移动通信系统为性能指标劣。

步骤280,退出或撤销仿真联邦,其中仿真过程的任务控制,仿真分析,数据存储等功能分别在三台计算机上执行。其中,对于实现本发明实施例中的s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法的过程中,可以将仿真模拟的任务控制,仿真分析,数据存储等任务分配给三台计算机,其中任务控制的功能主要是制定仿真任务,并设计任务输入控制界面;仿真分析功能主要是仿真引擎,本s波段卫星移动通信系统的性能指标评估装置主要采用信号处理模块作为仿真引擎。数据存储功能可以是仿真数据存储数据库。

本发明实施例中,半实物参数获得模块通过卫星自动追踪天线接收卫星信号,获得与卫星信号相关的特征参数的特征参数值,仿真信道建立模块通过特征参数值进行信道拟合,建立仿真信道。由于卫星信号相关的特征参数是通过卫星自动追踪天线得到的,属于实测数据,这样利用测量得到与卫星信号相关的特征参数的特征参数值,建立仿真信道,更加接近于卫星移动通信系统的真实信道,进而使得仿真评估结果更加接近于卫星移动通信系统的真实情况,相较于现有技术,提高了仿真评估结果的准确性,也使得仿真评估结果更具有应用的价值。

下面继续对本发明实施例提供的电子设备进行介绍。

本发明实施例还提供了一种电子设备,如图5所示,包括处理器31、通信接口32、存储器33和通信总线34,其中,处理器31,通信接口32,存储器33通过通信总线34完成相互间的通信,

存储器33,用于存放计算机程序;

处理器31,用于执行存储器33上所存放的程序时,实现如下步骤:

通过卫星自动跟踪天线接收卫星信号;

获得与卫星信号相关的特征参数的特征参数值;

获取原始信号;对所述原始信号进行通信处理,得到并发送处理后信号;

通过所述特征参数值进行信道拟合,建立仿真信道,并通过所述仿真信道传输所述处理后信号;

对传输后的处理后信号进行恢复处理,得到恢复信号;

基于所述恢复信号,对s波段卫星移动通信系统的性能指标进行评估。

上述电子设备提到的通信总线可以是pci(peripheralcomponentinterconnect,外设部件互连标准)总线或eisa(extendedindustrystandardarchitecture,扩展工业标准结构)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括ram(randomaccessmemory,随机存取存储器),也可以包括nvm(non-volatilememory,非易失性存储器),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器,包括cpu(centralprocessingunit,中央处理器)、np(networkprocessor,网络处理器)等;还可以是dsp(digitalsignalprocessing,数字信号处理器)、asic(applicationspecificintegratedcircuit,专用集成电路)、fpga(field-programmablegatearray,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本发明实施例提供的方法可以应用于电子设备。具体的,该电子设备可以为:能够实现仿真模拟的台式计算机、能够实现仿真模拟的便携式计算机、能够实现仿真模拟的服务器等。在此不作限定,任何可以实现本发明的电子设备,均属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法的步骤。

本发明实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述的s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法的步骤。

本发明实施例提供了一种计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述的s波段卫星移动通信系统的性能指标评估方法的步骤。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置/电子设备/存储介质/包含指令的计算机程序产品/计算机程序实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。

当前第1页1 2 
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