卫星通信链路延时模拟方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种卫星通信链路延时模拟方法、装置及系统，涉及卫星通信技术领域，该方法包括：将终端发送给模拟卫星的返向数据写入缓存；当返向数据的缓存时长达到单向延时时长时，读取返向数据并发送至模拟卫星；其中，单向延时时长是基于终端与模拟卫星间的距离和终端的采样频率设置的采样点数；将模拟卫星返回的经过缓存延时补偿后的前向数据写入缓存；缓存延时为对返向数据和前向数据进行缓存的固有延时；当前向数据的缓存时长达到单向延时时长时，读取前向数据并发送至终端。本发明专利技术通过在网络的物理层数据加入延时，能够准确模拟卫星链路延时，系统实时性好，实现简单。

Satellite communication link delay simulation method, device and system

The invention provides a satellite communication link delay simulation method, device and system, relates to the technical field of satellite communication, the method includes: the terminal to simulate the satellite's return to the write cache data; when the return to the data cache long reach one-way delay length, read back to the data and send it to simulation satellite; among them, one-way delay time is set by the frequency sampling points and terminal distance between satellites and simulation based on the simulation of satellite; returned by buffer delay compensation after the data is written to the cache to cache; delay inherent delay of return data and forward data to the data cache; current the cache duration reached one-way delay length of time to read data and send it to the terminal. By adding time delay to the physical layer data of the network, the invention can accurately simulate the delay of satellite link, and the system has a good real-time performance and simple realization.

【技术实现步骤摘要】
卫星通信链路延时模拟方法、装置及系统
本专利技术涉及卫星通信
，尤其是涉及一种卫星通信链路延时模拟方法、装置及系统。
技术介绍
在卫星通信的研究中，使用半实物仿真系统将运行各种卫星通信用协议的PC机模拟为卫星或地面站，并将连接它们的有线网络加入卫星信道特性后模拟卫星信道，对卫星通信的研究具有重要的价值。卫星通信链路延时模拟用于在地面模拟真实卫星通信中的链路延时，用于卫星通信系统设计中功能和性能的验证分析。传统的卫星通信链路延时模拟过程中，都是基于计算机系统，将数据进行存储，由操作系统进行调度回放，系统设计在网络的高层对数据加入延时，系统实时性差，实现复杂。针对现有卫星通信链路延时模拟实时性差，实现过程复杂的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种卫星通信链路延时模拟方法、装置及系统，能够准确模拟卫星链路延时，系统实时性好，实现简单。第一方面，本专利技术实施例提供了一种卫星通信链路延时模拟方法，包括：将终端发送给模拟卫星的返向数据写入缓存；当返向数据的缓存时长达到单向延时时长时，读取返向数据并发送至模拟卫星；其中，单向延时时长是基于终端与模拟卫星间的距离和终端的采样频率设置的采样点数；将模拟卫星返回的经过缓存延时补偿后的前向数据写入缓存；缓存延时为对返向数据和前向数据进行缓存的固有延时；当前向数据的缓存时长达到单向延时时长时，读取前向数据并发送至终端。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，缓存的写入和读取操作由可编程逻辑器件执行。结合第一方面第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，可编程逻辑器件为FPGA，缓存为DDR。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，还包括：在返向数据或前向数据写入缓存后进行采样点计数，当计数达到采样点数时，确定缓存时长达到单向延时时长。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，还包括：为模拟卫星设置提前补偿参数，以使模拟卫星根据提前补偿参数对前向数据进行提前补偿。第二方面，本专利技术实施例还提供一种卫星通信链路延时模拟装置，包括：返向数据写入模块，用于将终端发送给模拟卫星的返向数据写入缓存；返向数据读取模块，用于当返向数据的缓存时长达到单向延时时长时，读取返向数据并发送至模拟卫星；其中，单向延时时长是基于终端与模拟卫星间的距离和终端的采样频率设置的采样点数；前向数据写入模块，用于将模拟卫星返回的经过缓存延时补偿后的前向数据写入缓存；缓存延时为对返向数据和前向数据进行缓存的固有延时；前向数据读取模块，用于当前向数据的缓存时长达到单向延时时长时，读取前向数据并发送至终端。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，缓存的写入和读取操作由可编程逻辑器件执行；可编程逻辑器件为FPGA，缓存为DDR。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，还包括：缓存时长确定模块，用于在返向数据或前向数据写入缓存后进行采样点计数，当计数达到采样点数时，确定缓存时长达到单向延时时长。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，还包括：参数设置模块，用于为模拟卫星设置提前补偿参数，以使模拟卫星根据提前补偿参数对前向数据进行提前补偿。第三方面，本专利技术实施例还提供一种卫星通信链路延时模拟系统，至少包括：计算机、射频装置、可编程逻辑器件和缓存；计算机与射频装置间的数据通过可编程逻辑器件和缓存进行中转延时；可编程逻辑器件执行第一方面及其各可能的实施方式之一提供的方法。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的卫星通信链路延时模拟方法、装置及系统，通过对终端与模拟卫星之间的返向数据和前向数据均写入缓存进行中转，当缓存时长达到单向延时时长时，读取返向数据并发送至模拟卫星；其中，单向延时时长是基于终端与模拟卫星间的距离和终端的采样频率设置的采样点数；并可以对缓存处理的固有延时进行缓存延时补偿；通过在网络的物理层数据加入延时，能够准确模拟卫星链路延时，系统实时性好，实现简单。本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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为本专利技术实施例提供的一种卫星通信链路延时模拟方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种卫星通信链路延时模拟方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种FPGA进行DDR延时模拟的状态机示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种卫星通信链路延时模拟装置的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的另一种卫星通信链路延时模拟装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的另一种卫星通信链路延时模拟装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。传统的卫星通信链路延时模拟方式系统实时性差，实现复杂，基于此，本专利技术实施例提供的一种卫星通信链路延时模拟方法、装置及系统，能够准确模拟卫星链路延时，系统实时性好，实现简单。为便于对本实施例进行理解，首先对本专利技术实施例所公开的一种卫星通信链路延时模拟方法进行详细介绍。实施例1本专利技术实施例1提供了一种卫星通信链路延时模拟方法，应用于可编程逻辑器件，该可编程逻辑器件可以对缓存进行读取数据。图1是本专利技术一种卫星通信链路延时模拟方法的流程示意图，包括如下步骤：步骤S102，将终端发送给模拟卫星的返向数据写入缓存。其中，模拟卫星由计算机模拟，该计算机内运行各种卫星通信协议。当终端向模拟卫星发送返向数据时，需要先将该返向数据写入缓存进行中转产生延时。对前向链路接收数据与返向链路发送数据，前向链路与返向链路交替使用存储器接口进行采样点数据写入，前向链路与返向链路各使用一块存储空间循环写入，系统启动时从0地址开始，系统复位后回到0地址。步骤S104，当返向数据的缓存时长达到单向延时时长时，读取返向数据并发送至模拟卫星。其中，单向延时时长是基于终端与模拟卫星间的距离和终端的采样频率设置的采样点数。在进行缓存中转时需要进行延时设定，根据需要模拟的卫星与终端间距离，计算延时对应的采样点数n。设模拟卫星与终端间的距离为d，电磁波的速度为c，卫星与终端间的单向链路延时为Δt，三者之间的关系为：设终端基带采样率为fs，将单向链路延时Δt用采样点数n表示为：在返向数据或前向数据写入缓存后进行采样点计数，当计数达到采样点数时，确定缓存时长达到单向延时时长。在采样点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星通信链路延时模拟方法，其特征在于，包括：将终端发送给模拟卫星的返向数据写入缓存；当所述返向数据的缓存时长达到单向延时时长时，读取所述返向数据并发送至所述模拟卫星；其中，所述单向延时时长是基于所述终端与模拟卫星间的距离和所述终端的采样频率设置的采样点数；将所述模拟卫星返回的经过缓存延时补偿后的前向数据写入所述缓存；所述缓存延时为对所述返向数据和所述前向数据进行缓存的固有延时；当所述前向数据的缓存时长达到所述单向延时时长时，读取所述前向数据并发送至所述终端。

【技术特征摘要】
1.一种卫星通信链路延时模拟方法，其特征在于，包括：将终端发送给模拟卫星的返向数据写入缓存；当所述返向数据的缓存时长达到单向延时时长时，读取所述返向数据并发送至所述模拟卫星；其中，所述单向延时时长是基于所述终端与模拟卫星间的距离和所述终端的采样频率设置的采样点数；将所述模拟卫星返回的经过缓存延时补偿后的前向数据写入所述缓存；所述缓存延时为对所述返向数据和所述前向数据进行缓存的固有延时；当所述前向数据的缓存时长达到所述单向延时时长时，读取所述前向数据并发送至所述终端。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缓存的写入和读取操作由可编程逻辑器件执行。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述可编程逻辑器件为FPGA，所述缓存为DDR。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述返向数据或所述前向数据写入缓存后进行采样点计数，当计数达到所述采样点数时，确定缓存时长达到单向延时时长。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：为所述模拟卫星设置提前补偿参数，以使所述模拟卫星根据所述提前补偿参数对所述前向数据进行提前补偿。6.一种卫星通信链路延时模拟装置，其特征在于，包括：返向数据写入模块，用于将终端发送给模拟卫星的返向数据写入缓存；返向数据读取模块，用于当所述返向数据的缓存时长...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋杰，敬军，刘斌彬，刘解华，
申请(专利权)人：北京华力创通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11