一种用于卫星移动通信系统测试的射频互连系统及方法与流程

文档序号:22971017发布日期:2020-11-19 21:55阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于卫星移动通信系统测试的射频互连系统,待测的卫星移动通信系统包括信关站、通信卫星和至少一个移动终端,其特征在于:所述射频互联系统包括射频/光信号转换设备a、光交换机a、光交换机b、射频/光信号转换设备b、射频/光信号转换设备c、光交换机c、光交换机d和射频/光信号转换设备d;

信关站通过所述射频/光信号转换设备a与光交换机a连接,所述光交换机a与光交换机b连接,所述光交换机b与射频/光信号转换设备b连接;所述射频/光信号转换设备b通过通信卫星实现与射频/光信号转换设备c连接和通讯,所述射频/光信号转换设备c与光交换机c连接,所述光交换机c与光交换机d连接,所述光交换机d通过射频/光信号转换设备d分别与每一个所述移动终端连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于卫星移动通信系统测试的射频互连系统,其特征在于:

所述光交换机a与光交换机b之间通过光纤或商用数据专线连接;所述光交换机c与光交换机d之间通过光纤或商用数据专线连接;

所述商用数据专线是依托于网络运营商的传输网络资源,向企事业单位提供的数字电路或光纤线路,具有高带宽的优势,能够承载和传输包括语音、数据、视频的各类业务。

3.根据权利要求1所述的一种用于卫星移动通信系统测试的射频互连系统,其特征在于:所述射频/光信号转换设备a、射频/光信号转换设备b、射频/光信号转换设备c和射频/光信号转换设备d包含相同的射频/光信号转换架构;

所述射频/光信号转换架构包括光接口、高速逻辑电路、时频同步模块和多个射频/数字信号转换通道;所述光接口和时频同步模块均与高速逻辑电路连接,所述高速逻辑电路分别与每一个射频/数字信号转换通道连接;所述光接口包括光电转换模块,用于完成光信号和电信号之间的转换;

所述时频同步模块与高速逻辑电路连接,用于提供时频基准信号,实现各个射频/光信号转换设备之间的时频同步;

所述高速逻辑电路,用于完成信号的收发,并对光接口接收的数据进行时延波动补偿,使得传输时延为一稳定值。

4.根据权利要求3所述的一种用于卫星移动通信系统测试的射频互连系统,其特征在于:所述射频/数字信号转换通道包括射频收发装置、射频前端、模数转换器和数模转换器;

所述模数转换器的输入端通过射频前端连接到射频收发装置,模数转换器的输出端与高速逻辑电路连接,所述数模转换器的输入端与高速逻辑电路连接,数模转换器的输出端通过射频前端与射频收发装置连接;

所述射频收发装置,用于完成射频信号的接收和发射;

所述射频前端,用于对射频收发装置接收的射频信号进行放大、混频、滤波,转换为中频信号送至模数转换模块,并对数模转换模块送来的中频信号进行混频、滤波、放大,转换为射频信号传输给射频收发装置进行发送。

5.根据权利要求4所述的一种用于卫星移动通信系统测试的射频互连系统,其特征在于:

所述射频/光信号转换设备a中,每一个射频/数字信号转换通道的射频收发装置均与信关站建立连接,光接口连接到光交换机a;

所述射频/光信号转换设备b中,每一个射频/数字信号转换通道的射频收发装置均与通信卫星建立连接,光接口连接到光交换机b;

所述射频/光信号转换设备c中,每一个射频/数字信号转换通道的射频收发装置均与通信卫星建立连接,光接口连接到光交换机c;

所述射频/光信号转换设备d中,射频/数字信号转换通道与所述移动终端数目相同且一一对应;每一个射频/数字信号转换通道的射频收发装置均与对应的移动终端建立连接,光接口连接到光交换机d。

6.根据权利要求4所述的一种用于卫星移动通信系统测试的射频互连系统,其特征在于:所述射频收发装置包括天线或射频电缆接口。

7.一种用于卫星移动通信系统测试的射频互连方法,采用如权利要求1~6中任意一项所述的远程射频互连测试系统,其特征在于:包括以下步骤:

s1.对测试系统进行布设并完成射频/光信号转换设备间的时频同步;

s2.在信关站的发送方向上进行信号传输与测试;

s3.在移动终端的发送方向上进行信号传输与测试。

8.根据权利要求7所述的一种用于卫星移动通信系统测试的射频互连方法,其特征在于:所述步骤s1包括:

设所述移动终端的个数为n,所述射频/光信号转换设备a中包含射频/数字信号转换通道a1~an,射频/光信号转换设备b包含射频/数字信号转换通道b1~bn,射频/光信号转换设备c包含射频/数字信号转换通道c1~cn,射频/光信号转换设备d包含射频/数字信号转换通道d1~dn;

所述射频/光信号转换设备a位于信关站的信号覆盖范围内,且射频/数字信号转换通道a1~an与信关站建立通信;所述移动终端设置于射频/光信号转换设备d的信号覆盖范围内,且射频/数字信号转换通道d1~dn各自与对应的移动终端建立连接;所述射频/光信号转换设备b和射频/光信号转换设备c位于通信卫星的信号覆盖范围内,且射频/数字信号转换通道b1~bn、射频/数字信号转换通道c1~cn分别与通信卫星建立连接;

按照所述远程射频互连测试系统进行完成系统布设;

系统布设完成后,启动系统中的所有设备,射频/光信号转换设备a~d中的时频同步模块进行时频同步,为射频/光信号转换设备a~d提供时频基准信号,使得射频/光信号转换设备a~d达到时间、频率同步。

9.根据权利要求7所述的一种用于卫星移动通信系统测试的射频互连方法,其特征在于:所述步骤s2包括以下子步骤:

s201.信关站发射的n个通道射频信号分别经过信关站附近的射频/光信号转换设备a的射频/数字信号转换通道a1~an放大,下混频得到n个中频信号,之后对中频信号进行ad转换、低通滤波、抽取、数字agc、量化处理,得到n个通道数字信号;

射频/光信号转换设备a中的高速逻辑电路将n个通道数字信号打包成数据包,每个数据包包括包头和数字信号,包头包括包序号、通道号、时间戳,所述时间戳为通道数据包打包时刻,发送端每发送一个数据包,包序号自增1;

射频/光信号转换设备a中的高速逻辑电路将所述数据包通过时分复用方法组成串行数据,通过光纤发送至光交换机a,光交换机a通过光纤或商用数据专线将数据发送光交换机b,光交换机b将数据通过光纤送至通信卫星覆盖范围内的射频/光信号转换设备b;

s202.通信卫星覆盖范围内的射频/光信号转换设备b的高速逻辑电路接收解析到接收的串行数据,得到射频/光信号转换设备a发送的数据包,射频/光信号转换设备b的高速逻辑电路中的时延校正模块将光接口接收到的数据包暂存于数据缓冲区中,延迟固定时间t后,再按照包序号和时间戳顺序从数据缓冲区中依次读出数据,并根据通道号,恢复n个通道的数字信号,使得射频/光信号转换设备a和射频/光信号转换设备b之间的传输时延为一稳定值;其中,t>tmax1,tmax1为传输延时波动造成的射频/光信号转换设备a和射频/光信号转换设备b之间的最大传输时延;

高速逻辑电路对恢复的n个通道的数字信号依次进行插值、低通滤波、da转换后得到中频信号,再将中频信号上变频,最终在射频/光信号转换设备b的射频/数字信号转换通道b1~bn恢复出信关站发射的n个通道的射频信号;

s203.射频/光信号转换设备b的射频/数字信号转换通道b1~bn将射频/光信号转换设备b恢复出的n个通道射频信号通过电磁波或者电缆送至通信卫星,通信卫星将其转发后通过电磁波或者电缆送至射频/光信号转换设备c的射频/数字信号转换通道c1~cn;

s204.通信卫星转发后的n个通道射频信号分别经过射频/光信号转换设备c的射频/数字信号转换通道c1~cn的射频前端放大,下混频得到n个中频信号,之后对中频信号进行ad转换、低通滤波、抽取、数字agc、量化处理,得到n个通道数字信号;

射频/光信号转换设备c中的高速逻辑电路将n个通道数字信号打包成数据包,每个数据包包括包头和数字信号,包头包括包序号、通道号、时间戳,所述时间戳为通道数据包打包时刻,发送端每发送一个数据包,包序号自增1;

射频/光信号转换设备c中的高速逻辑电路将所述数据包通过时分复用方法组成串行数据,通过光纤发送至光交换机c,光交换机c通过光纤或商用数据专线将数据发送至光交换机d,光交换机d将数据通过光纤送至移动终端附近的射频/光信号转换设备d;

s205.射频/光信号转换设备d的高速逻辑电路接收解析到接收的串行数据,得到射频/光信号转换设备c发送的数据包,射频/光信号转换设备d的高速逻辑电路中的时延校正模块将光接口接收到的数据包暂存于数据缓冲区中,延迟固定时间t后,再按照包序号和时间戳顺序从数据缓冲区中依次读出数据,并根据通道号,恢复n个通道的数字信号,使得传输时延为一稳定值;其中,t>tmax2,tmax2为传输延时波动造成的射频/光信号转换设备c和射频/光信号转换设备d之间的最大传输时延;

高速逻辑电路对恢复的n个通道的数字信号依次进行插值、低通滤波、da转换获得中频信号,再将中频信号上变频,最终在射频/光信号转换设备d的射频/数字信号转换通道d1~dn恢复出通信卫星转发的n个通道的射频信号并分别送至n个移动终端。

10.根据权利要求7所述的一种用于卫星移动通信系统测试的射频互连方法,其特征在于:所述步骤s3包括以下子步骤:

s301.移动终端发射的n个通道射频信号分别经过移动终端覆盖范围内的射频/光信号转换设备d的射频/数字信号转换通道d1~dn的射频前端放大,下混频得到n个中频信号,之后对中频信号进行ad转换、低通滤波、抽取、数字agc、量化处理,得到n个通道数字信号;

射频/光信号转换设备d中的高速逻辑电路将n个通道数字信号打包成数据包,每个数据包包括包头和数字信号,包头包括包序号、通道号、时间戳,所述时间戳为通道数据包打包时刻,发送端每发送一个数据包,包序号自增1;

射频/光信号转换设备d中的高速逻辑电路将所述数据包通过时分复用方法组成串行数据,通过光纤发送至光交换机d,光交换机d通过光纤或商用数据专线将数据发送至光交换机c,光交换机c将数据通过光纤送至通信卫星覆盖范围内的射频/光信号转换设备c;

s302.通信卫星覆盖范围内的射频/光信号转换设备c的高速逻辑电路接收解析到接收的串行数据,得到射频/光信号转换设备d发送的数据包,射频/光信号转换设备c的高速逻辑电路中的时延校正模块将光接口接收到的数据包暂存于数据缓冲区中,延迟固定时间t后,再按照包序号和时间戳顺序从数据缓冲区中依次读出数据,并根据通道号,恢复n个通道的数字信号,使得射频/光信号转换设备c和射频/光信号转换设备d之间的传输时延为一稳定值;其中,t>tmax2,tmax2为传输延时波动造成的射频/光信号转换设备c和射频/光信号转换设备d之间的最大传输时延;

高速逻辑电路对恢复的n个通道的数字信号依次进行插值、低通滤波、da转换获得中频信号,再将中频信号上变频,最终在射频/光信号转换设备c的射频/数字信号转换通道c1~cn恢复出移动终端发射的n个通道的射频信号;

s303.射频/光信号转换设备c的射频/数字信号转换通道c1~cn将恢复出的n个通道射频信号通过电磁波或者电缆送至通信卫星,通信卫星将其转发后通过电磁波或者电缆送至射频/光信号转换设备b的射频/数字信号转换通道b1~bn;

s304.通信卫星转发后的n个通道射频信号分别经过射频/光信号转换设备b的射频/数字信号转换通道b1~bn的射频前端放大,下混频得到n个中频信号,之后对中频信号进行ad转换、低通滤波、抽取、数字agc、量化处理,得到n个通道数字信号;

射频/光信号转换设备b中的高速逻辑电路将n个通道数字信号打包成数据包,每个数据包包括包头和数字信号,包头包括包序号、通道号、时间戳,所述时间戳为通道数据包打包时刻,发送端每发送一个数据包,包序号自增1;

射频/光信号转换设备b中的高速逻辑电路将所述数据包通过时分复用方法组成串行数据,通过光纤发送至光交换机b,交换机b通过光纤或商用数据专线将数据发送至光交换机a,光交换机a将数据通过光纤送至信关站覆盖范围内的射频/光信号转换设备a;

s305.信关站覆盖范围内的射频/光信号转换设备a的高速逻辑电路接收解析到接收的串行数据,得到射频/光信号转换设备b发送的数据包,射频/光信号转换设备a的高速逻辑电路中的时延校正模块将光接口接收到的数据包暂存于数据缓冲区中,延迟固定时间t后,再按照包序号和时间戳顺序从数据缓冲区中依次读出数据,并根据通道号,恢复n个通道的数字信号,使得射频/光信号转换设备a和射频/光信号转换设备b之间的传输时延为一稳定值;其中,t>tmax1,tmax1为传输延时波动造成的射频/光信号转换设备a和射频/光信号转换设备b之间的最大传输时延;

高速逻辑电路对恢复的n个通道的数字信号依次进行插值、低通滤波、时延校正、da转换获得中频信号,再将中频信号上变频,最终在射频/光信号转换设备a的射频/数字信号转换通道a1~an恢复出n个移动终端发射的射频信号并分别送至信关站。


技术总结
本发明公开了一种用于卫星移动通信系统测试的射频互连系统及方法,待测的卫星移动通信系统包括信关站、通信卫星和至少一个移动终端,所述射频互连系统包括、射频/光信号转换设备A、光交换机A、光交换机B、射频/光信号转换设备B、射频/光信号转换设备C、光交换机C、光交换机D、射频/光信号转换设备D。本发明利用数字方案将模拟信号数字化之后再通过光纤对射频进行拉远,并通过时延校正模块校正了传输时延波动,解决了异地卫星移动通信系统远程射频互连测试的不便的问题。

技术研发人员:潘文生;李天瑞;邵士海;唐友喜;马万治
受保护的技术使用者:电子科技大学
技术研发日:2020.08.25
技术公布日:2020.11.17
当前第2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