一种跳波束通信的测试系统的制作方法

本发明涉及一种跳波束通信的测试系统，可以用作卫星通信载荷和地面终端设备的跳波束功能测试与验证，也可以作为系统跳波束通信流程的测试与验证，测试方法简便、测试系统组成简单，属于卫星通信测试领域。

背景技术：

1、随着卫星通信的速率逐渐变高，所需信号带宽越来越大，导致低频段频谱资源极度紧张，为达到宽带、高速通信目的，各种卫星均在开发ka频段频谱资源作为通信频段，卫星通信使用ka频段通信，在提高通信速率的同时，带来覆盖范围小、能量衰减大等缺点。跳波束通信通过将相控阵波束快速捷变与传输信号时分复用结合，可实现点波束分时覆盖不同区域，增大点波束覆盖面积，为用户提供按需服务能力。但由于跳波束通信系统和工作流程复杂、测试仪器和测试方法有限，导致设备或系统开发进展缓慢，主要功能甚至在在轨测试时边开发边验证。

技术实现思路

1、本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提出的一种跳波束通信的测试系统，有效解决了跳波束通信在地面环境难于验证，系统及设备功能性能要求无法测试的难题。

2、本发明采用的技术方案为：

3、一种跳波束通信的测试系统，用于进行通信载荷、地面终端以及跳波束通信流程测试，包括波束跳变控制中心、波束分发转换设备、通信载荷模拟设备和地面终端模拟设备；

4、波束跳变控制中心用于产生配置信息，配置给波束分发转换设备、通信载荷模拟设备和地面终端模拟设备；

5、波束分发转换设备用于接收波束跳变控制中心产生的配置信息、通信载荷模拟设备的发射信号和跳变位置号以及地面终端模拟设备的发射信号，并根据配置信息和跳变位置号将通信载荷模拟设备的发射信号转换成下行信号发送至地面终端模拟设备，将接收地面终端模拟设备的发射信号转换成上行信号发送至通信载荷模拟设备；

6、通信载荷模拟设备用于接收波束跳变控制中心产生的配置信息，根据配置信息生成通信载荷模拟设备的发射信号和跳变位置号，发送至波束分发转换设备，同时接收经波束分发转换设备转换后的上行信号；

7、地面终端模拟设备用于接收波束跳变控制中心产生的配置信息，根据配置信息生成地面终端模拟设备的发射信号，发送至波束分发转换设备，同时接收经波束分发转换设备转换后的下行信号。

8、进一步的，波束跳变控制中心产生的配置信息包括：波束跳变位置数量、地面终端编号与波束跳变位置的对应关系以及波束在每个跳变位置驻留时间；

9、波束跳变控制中心将波束跳变位置数量、地面终端编号与波束跳变位置的对应关系发送给波束分发转换设备；

10、波束跳变控制中心将波束跳变位置数量、地面终端编号与波束跳变位置的对应关系以及波束在每个跳变位置驻留时间分别发送给通信载荷模拟设备和地面终端模拟设备。

11、进一步的，波束分发转换设备有一对载荷信号输入输出口和多对地面信号输入输出口；波束分发转换设备接收波束跳变控制中心发送的波束跳变位置数量配置信息，确定地面信号输入输出口的对数；接收波束跳变控制中心发送的地面终端编号与波束跳变位置的对应关系配置信息，设置地面终端编号与地面信号输入输出口的对应关系；接收通信载荷模拟设备发送的跳变位置号和发射信号以及地面终端模拟设备的发射信号，根据跳变位置号将通信载荷模拟设备的发射信号转发至对应的地面信号输出口生成下行信号送给地面模拟设备，根据跳变位置号将对应地面模拟设备的发射信号转发至载荷信号输出口生成上行信号送给通信载荷模拟设备。

12、进一步的，通信载荷模拟设备接收波束跳变控制中心的波束跳变位置数量配置信息，确定通信载荷的逻辑端口数；接收波束跳变控制中心的地面终端编号与波束跳变位置的对应关系配置信息，确定通信载荷的逻辑端口、地面终端编号与波束跳变位置的对应关系，从而确定地面终端数据与波束跳变位置的对应关系；接收波束跳变控制中心的波束在每个跳变位置驻留时间配置信息，确定跳变位置下地面终端数据量及产生发射信号长度，同时生成跳变位置号送给波束分发转换设备，跳变位置号中包含跳变位置号与发射信号的时刻对应关系；接收波束分发转换设备发送的上行信号，并正确解析，完成系统的上行通信。

13、进一步的，地面终端模拟设备接收波束跳变控制中心的波束跳变位置数量配置信息，确定测试需要波束跳变数量；接收波束跳变控制中心的地面终端编号与波束跳变位置的对应关系配置信息，确定本设备与波束分发转换设备的地面信号输入输出口对应关系；接收波束跳变控制中心的波束在每个跳变位置驻留时间配置信息，确定每个地面终端模拟设备发射信号和接收下行信号的时刻及时长；

14、地面终端模拟设备按照波束在每个跳变位置驻留时间向波束分发转换设备发送发射信号；并按照波束在每个跳变位置驻留时间接收波束分发转换设备发送的下行信号，并正确解析，完成系统的下行通信。

15、本发明相比背景技术具有如下优点：

16、1.本发明支持卫星通信载荷和地面终端设备功能测试与验证，支持跳波束通信系统功能测试与验证；

17、2.本发明设计测试方法简单、测试系统容易搭建；

18、3.本发明可加快设备和系统跳波束通信功能的研制进度，提高设计开发工作效率。

技术特征：

1.一种跳波束通信的测试系统，用于进行通信载荷、地面终端以及跳波束通信流程测试，其特征在于，包括波束跳变控制中心、波束分发转换设备、通信载荷模拟设备和地面终端模拟设备；

2.根据权利要求1所述的一种跳波束通信的测试系统，其特征在于，波束跳变控制中心产生的配置信息包括：波束跳变位置数量、地面终端编号与波束跳变位置的对应关系以及波束在每个跳变位置驻留时间；

3.根据权利要求2所述的一种跳波束通信的测试系统，其特征在于，波束分发转换设备有一对载荷信号输入输出口和多对地面信号输入输出口；波束分发转换设备接收波束跳变控制中心发送的波束跳变位置数量配置信息，确定地面信号输入输出口的对数；接收波束跳变控制中心发送的地面终端编号与波束跳变位置的对应关系配置信息，设置地面终端编号与地面信号输入输出口的对应关系；接收通信载荷模拟设备发送的跳变位置号和发射信号以及地面终端模拟设备的发射信号，根据跳变位置号将通信载荷模拟设备的发射信号转发至对应的地面信号输出口生成下行信号送给地面模拟设备，根据跳变位置号将对应地面模拟设备的发射信号转发至载荷信号输出口生成上行信号送给通信载荷模拟设备。

4.根据权利要求2所述的一种跳波束通信的测试系统，其特征在于，通信载荷模拟设备接收波束跳变控制中心的波束跳变位置数量配置信息，确定通信载荷的逻辑端口数；接收波束跳变控制中心的地面终端编号与波束跳变位置的对应关系配置信息，确定通信载荷的逻辑端口、地面终端编号与波束跳变位置的对应关系，从而确定地面终端数据与波束跳变位置的对应关系；接收波束跳变控制中心的波束在每个跳变位置驻留时间配置信息，确定跳变位置下地面终端数据量及产生发射信号长度，同时生成跳变位置号送给波束分发转换设备，跳变位置号中包含跳变位置号与发射信号的时刻对应关系；接收波束分发转换设备发送的上行信号，并正确解析，完成系统的上行通信。

5.根据权利要求2所述的一种跳波束通信的测试系统，其特征在于，地面终端模拟设备接收波束跳变控制中心的波束跳变位置数量配置信息，确定测试需要波束跳变数量；接收波束跳变控制中心的地面终端编号与波束跳变位置的对应关系配置信息，确定本设备与波束分发转换设备的地面信号输入输出口对应关系；接收波束跳变控制中心的波束在每个跳变位置驻留时间配置信息，确定每个地面终端模拟设备发射信号和接收下行信号的时刻及时长；

技术总结
本发明涉及卫星通信测试领域，针对跳波束通信在地面环境难于验证，系统及设备功能性能要求无法测试的难题，提出了一种跳波束通信的测试系统，该测试系统简便、操作少，测试过程接近实际工作流程，该测试系统包括通信载荷模拟设备、波束分发转换设备、波束跳变控制中心和地面终端模拟设备，组成简单，无需收发天线、功放、无线环境、微波暗室等复杂环境或设备；本发明特别适合系统联试或卫星发射前，卫星通信载荷和地面终端设备的跳波束功能测试与验证，同时也特别适合系统跳波束流程的测试与验证。

技术研发人员：宋艳军,孙晨华,肖永伟,张志丽,王丽冲
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13