空间通信模拟系统的控制方法和空间通信模拟系统与流程

本发明涉及空间通信模拟系统，尤其是涉及一种空间通信模拟系统的控制方法和空间通信模拟系统。

背景技术：

1、相关技术中，为了配合航天器如跟踪与数据中继卫星系统(tracking and datarelay satellite system，tdrss)的多波束相控阵载荷切换敏捷性、返向波束的可扩展等高处理能力，需要建立空间通信模拟系统来提供地面连续业务及短报文业务的测试验证环境。而在tdrss通信条件下多用户(飞行器或卫星)与航天器之间的通信链接存在较大时延和用户随机接入的特点，相关技术中不存在空间通信模拟系统来模拟出航天器的实际使用场景，无法模拟tdrss通信条件下在航天器与多用户之间的通信情况，也无法完成在干扰信号叠加场景下对通信链路鲁棒性的验证。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种空间通信模拟系统的控制方法，采用该方法能够模拟航天器的实际使用场景，并完成在干扰信号叠加场景下对通信链路鲁棒性的验证。

2、本发明的目的之二在于提出一种空间通信模拟系统。

3、为了解决上述问题，本发明第一方面实施例提供一种空间通信模拟系统的控制方法，所述空间通信模拟系统用于对航天器的通信链路进行测试，所述控制方法包括：响应于用户选择的目标概率分布模式，获取与所述目标概率分布模式对应的时间设定参数；根据所述时间设定参数获得所述空间通信模拟系统内的寄存器配置参数；根据所述寄存器配置参数控制所述空间通信模拟系统工作，以使得所述空间通信模拟系统模拟与所述航天器之间的数据通信；统计在所述寄存器配置参数下所述空间通信模拟系统与所述航天器的通信成功次数和通信失败次数；根据所述通信成功次数和所述通信失败次数确定所述空间通信模拟系统的模拟结果，所述模拟结果用于体现所述航天器通信链路的鲁棒性。

4、根据本发明实施例的空间通信模拟系统的控制方法，通过目标概率分布模式下的时间设定参数来计算获得不同寄存器配置参数，从而通过不同寄存器配置参数对空间通信模拟系统与航天器之间的通信进行精准时延控制，并统计寄存器配置参数下空间通信模拟系统与航天器的通信成功次数和通信失败次数，以通过统计结果来空间通信模拟系统与航天器的通信情况，完成了在干扰信号叠加场景下通信链路鲁棒性的验证，由此本技术中通过不同目标概率分布模式下不同的寄存器配置参数，以对在干扰信号叠加场景下通信链路鲁棒性进行验证，且能够模拟出航天器的实际使用场景，提供良好的地面连续业务及短报文业务的测试验证环境，且支持多种实时数据传输，也能够模拟出不同概率分布模式下航天器与其他航天器或卫星的到达概率。

5、在一些实施例中，所述空间通信模拟系统包括fpga和寄存器，根据所述寄存器配置参数控制所述空间通信模拟系统工作，包括：根据所述寄存器配置参数对所述寄存器进行参数配置；控制所述fpga按照所述寄存器中的寄存器配置参数对所述空间通信模拟系统与所述航天器之间的通信信号进行延迟控制。

6、在一些实施例中，所述目标概率分布模式为均匀分布模式，获取与所述目标概率分布模式对应的时间设定参数，包括：获取与所述均匀分布模式对应的第一预设通信时间间隔和允许时延最大值，其中，所述允许时延最大值≤所述第一预设通信时间间隔。

7、在一些实施例中，根据所述时间设定参数获得所述空间通信模拟系统内的寄存器配置参数，包括：利用rand函数随机生成一个第一数值，所述第一数值的范围为[0，1)；根据所述允许时延最大值和所述第一数值获得第一时延值；计算所述第一预设通信时间间隔与所述第一时延值的和值以获得第一最终时延值；获取所述第一最终时延值的第一整数部分和第一小数部分，并将所述第一整数部分作为第一秒级时延值；对所述第一小数部分进行单位转换以获得第一毫秒级时延值；获取第一预设码片速率和第一预设过采样倍数；根据所述第一预设码片速率获得第一单个码片时长；获取所述第一毫秒级时延值的第二小数部分，并对所述第二小数部分进行单位转换以获得第一微秒级时延值；根据所述第一单个码片时长和所述第一微秒级时延值获得第一比值；将所述第一比值的第二整数部分作为第一待延迟码片数量；根据所述第一预设码片速率、所述第一预设过采样倍数和所述第一比值的第三小数部分获得第一时钟频率。

8、在一些实施例中，所述寄存器包括秒寄存器、毫秒寄存器、码片寄存器和时钟寄存器，根据所述寄存器配置参数对所述寄存器进行参数配置，包括：将所述第一秒级时延值配置给所述秒寄存器，以及将所述第一毫秒级时延值配置给所述毫秒寄存器，以及将所述第一待延迟码片数量配置给所述码片寄存器，以及将所述第一时钟频率配置给所述时钟寄存器。

9、在一些实施例中，所述目标概率分布模式为泊松分布模式，获取与所述目标概率分布模式对应的时间设定参数，包括：获取与所述泊松分布模式对应的第二预设通信时间间隔和随机时延方差，其中，所述随机时延方差≤所述第二预设通信时间间隔。

10、在一些实施例中，所述空间通信模拟系统中模拟有n个待与所述航天器进行数据通信的模拟航天器，n≥1，根据所述时间设定参数获得所述空间通信模拟系统内的寄存器配置参数，包括：利用rand函数随机生成一个第二数值，所述第二数值的范围为[0，1)；根据所述随机时延方差和所述第二数值获得每个模拟航天器对应的第二时延值；根据每个模拟航天器对应的第二时延值获得时延累计值；计算所述第二预设通信时间间隔与所述时延累计值的和值以获得第二最终时延值；获取所述第二最终时延值的第三整数部分和第四小数部分，并将所述第三整数部分作为第二秒级时延值；对所述第四小数部分进行单位转换以获得第二毫秒级时延值；获取第二预设码片速率和第二预设过采样倍数；根据所述第二预设码片速率获得第二单个码片时长；获取所述第二毫秒级时延值的第五小数部分，并对所述第五小数部分进行单位转换以获得第二微秒级时延值；根据所述第二单个码片时长和所述第二微秒级时延值获得第二比值；将所述第二比值的第四整数部分作为第二待延迟码片数量；根据所述第二预设码片速率、所述第二预设过采样倍数和所述第二比值的第六小数部分获得第二时钟频率。

11、在一些实施例中，根据每个模拟航天器对应的第二时延值获得时延累计值，包括：将每个模拟航天器对应的第二时延值进行累加计算以获得累计初始值；若所述累计初始值未超过所述随机时延方差，则将所述累计初始值作为所述时延累计值；若所述累计初始值超过所述随机时延方差，则对所述累计初始值进行取模运算以获得所述时延累计值。

12、在一些实施例中，所述寄存器包括秒寄存器、毫秒寄存器、码片寄存器和时钟寄存器，根据所述寄存器配置参数对所述寄存器进行参数配置，包括：将所述第二秒级时延值的第二整数部分配置给所述秒寄存器，以及将所述第二毫秒级时延值配置给所述毫秒寄存器，以及将所述第二待延迟码片数量配置给所述码片寄存器，以及将所述第二时钟频率配置给所述时钟寄存器。

13、本发明第二方面实施例提供一种空间通信模拟系统，包括：至少一个处理器；与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器中存储有可被至少一个所述处理器执行的计算机程序，至少一个所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中所述的空间通信模拟系统的控制方法。

14、根据本发明实施例的空间通信模拟系统，能够模拟航天器的实际使用场景，并完成在干扰信号叠加场景下对通信链路鲁棒性的验证。

15、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。