一种支持多种多址方式的卫星调制解调器制造技术

一种支持多种多址方式的卫星调制解调器，能够支持频分多址、时分多址、扩频频分多址和扩频时分多址通信方式。包括主控单元、第一信道单元、第二信道单元、显控单元和电源单元，主控单元根据使用者的操作指令向第一信道单元和第二信道单元发送模式选择指令和参数设置指令；第一信道单元和第二信道单元功能相同，根据主控单元的模式选择指令和参数设置指令进行模式选择和参数设置，与其他调制解调器或主控单元进行业务交互；显控单元将使用者的操作指令传递给主控单元，并提供可视化信息反馈；电源单元为其他各单元供电。本发明专利技术适用于全天时、全天候、全场景的通信环境，提升应急通信协同保障能力。信协同保障能力。信协同保障能力。

【技术实现步骤摘要】
一种支持多种多址方式的卫星调制解调器


[0001]本专利技术属于卫星通信领域，涉及一种支持多种多址方式的卫星调制解调器。

技术介绍

[0002]卫星通信系统作为重要的应急通信系统，在国内已得到了广泛的建设和应用，各卫星通信系统采用的通信体制不同，根据多址方式划分，可以分为频分多址、时分多址、扩频频分多址和扩频时分多址等。频分多址方式能够为每个用户分配独占的卫星频谱带宽资源，适用于高清图像传输和高速数据传输等应用场景。时分多址方式能够灵活划分时隙资源，适用于需要同时容纳海量用户以及中低速业务等应用场景。扩频频分多址和扩频时分多址能够通过扩展频谱等方式，降低信号解调所需的信噪比门限值，从而恢复中断的通信，适用于恶劣天气等卫星信道质量较差或受干扰等应用场景。
[0003]目前国内已建成的各卫星通信网只选用其中一种通信体制，由于不同的多址方式之间不能互通，因此不同网络的卫星调制解调器互不兼容，导致了各卫星通信网之间互相独立、无法互联互通，极大的降低了应急保障中的通信协作能力。

技术实现思路

[0004]本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种支持多种多址方式的卫星调制解调器，以解决现有技术中卫星调制解调器无法在频分多址、时分多址、扩频频分多址和扩频时分多址通信方式之间灵活支持和切换、无法同时接入两张相同体制或不同体制的卫星通信网进行业务传输的问题。
[0005]本专利技术的技术解决方案是：
[0006]一种支持多种多址方式的卫星调制解调器，包括主控单元、第一信道单元、第二信道单元、显控单元和电源单元；
[0007]主控单元：根据使用者的操作指令向第一信道单元和第二信道单元发送模式选择指令和参数设置指令；提供业务接入接口，接收电路业务、IP业务
[0008]和自定义分组业务数据，将业务数据编码后发送给第一信道单元和/或第二5信道单元；提供管理/调制接口，接收管理数据，将管理数据编码后发送给
[0009]第一信道单元和/或第二信道单元，所述管理数据包括路由交换、IP加速、网管代理数据；为各单元提供系统时钟以及系统状态监控，并将系统状态监控发送给显控单元进行显示；
[0010]第一信道单元和第二信道单元功能相同，根据主控单元的模式选择指令0和参数设置指令进行模式选择和参数设置；第一信道单元和第二信道单元均
[0011]包含发射通道和接收通道，其中发射通道将来自主控单元的业务数据和管理数据编码调制成相应的波形信号并发射出去；接收通道接收来自其他调制解调器的相应的波形信号，解调、解码后恢复成业务数据或管理数据，传送至
[0012]主控单元进行业务交互或系统配置管理；
[0013]5显控单元：为使用者提供本地操作界面，将使用者的操作指令传递给主控单元，并提供可视化信息反馈；
[0014]电源单元：为其他各单元供电。
[0015]优选的，第一信道单元和第二信道单元两者硬件完全相同，通过软件加载实现模式配置和切换。
[0016]0优选的，第一信道单元和第二信道单元结构相同，均包括ARM芯片、可编程逻辑器件、存储器、数字射频收发芯片和滤波放大单元，通过射频接口与外部连接，ARM芯片根据模式选择指令，从存储器中调用相应模式的波形文件，对可编程逻辑器件进行软件加载，使之以指定通信体制工作；负
[0017]责第一信道单元和第二信道单元的状态信息监控和上报，响应主控单元的参5数设置指令；
[0018]可编程逻辑器件完成基带信号处理，将来自主控单元的业务数据和管理数据编码调制成相应的数字波形信号，传送至数字射频收发芯片进行数模变换；将来自数字射频收发芯片的数字波形信号解调、解码恢复成业务数据或管理数据，传送至主控单元进行业务交互或系统配置管理；
[0019]数字射频收发芯片将来自可编程逻辑器件的数字波形信号进行数模变换、变频成模拟波形信号，发送给滤波放大单元；对来自滤波放大单元的模拟波形信号进行变频和模数变换，变换成数字波形信号传送至可编程逻辑器件进行基带信号处理；
[0020]滤波放大单元：对来自数字射频收发芯片的模拟波形信号进行滤波、放大后通过射频接口向外发送；将射频接口接收的模拟波形信号经过信号放大、滤波后发送给数字射频收发芯片。
[0021]优选的，所述波形文件包括频分多址、时分多址、扩频频分多址、扩频时分多址的波形文件.
[0022]优选的，第一信道单元和第二信道单元能够同时工作，即卫星调制解调器能够同时收发两路互相独立的信号。
[0023]优选的，当工作在扩频频分多址和扩频时分多址方式时，卫星调制解调器选择下面其中一种通信方式：
[0024]i、通过扩展通信带宽的方式降低解调门限，从而恢复通信，并保持业务传输速率不变；
[0025]ii、保持通信带宽不变，通过降低业务传输速率的方式降低解调门限，从而恢复通信。
[0026]优选的，主控单元对外通过交换矩阵与业务接口和管理/调测接口连接。
[0027]优选的，主控单元还能够从管理/调制接口接收使用者的操作指令。
[0028]本专利技术的有益效果是：
[0029]与现有技术相比，本专利技术可以在频分多址、时分多址、扩频频分多址和扩频时分多址通信方式之间灵活支持和切换，具备同时接入两张相同体制或不同体制的卫星通信网进行业务传输的能力。利用不同多址方式的优势形成功能互补，弥补单一多址方式应用场景受限的缺陷，同时灵活利用卫星通信资源，增强应急通信系统的鲁棒性和互操作性，适用于全天时、全天候、全场景的通信环境，提升应急通信协同保障能力。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的组网架构示意图；
[0031]图2为本专利技术的一种支持多种多址方式的卫星调制解调器的结构组成框图；
[0032]图3为本专利技术的主控单元的结构示意图；
[0033]图4为本专利技术的第一信道单元和第二信道单元的结构示意图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。
[0035]随着低轨卫星通信的发展，未来的卫星通信系统将要求兼容高、低轨之间的不同多址方式。因此本专利技术提出一种支持多种多址方式的卫星调制解调器，能够在两张卫星通信网内同时工作，利用不同多址方式的优势形成功能互补，弥补单一多址方式应用场景受限的缺陷，同时灵活利用卫星通信资源，增强应急通信系统的鲁棒性和互操作性，适用于全天时、全天候、全场景的通信环境，提升应急通信协同保障能力。
[0036]如图2所示，一种支持多种多址方式的卫星调制解调器由主控单元、第一信道单元、第二信道单元、显控单元和电源单元组成。能够支持频分多址(Frequency Division Multiple Access，FDMA)、时分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)、扩频频分多址(Spread Spectrum Frequency Division Multiple Access，SS
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持多种多址方式的卫星调制解调器，其特征在于：包括主控单元、第一信道单元、第二信道单元、显控单元和电源单元；主控单元：根据使用者的操作指令向第一信道单元和第二信道单元发送模式选择指令和参数设置指令；提供业务接入接口，接收电路业务、IP业务和自定义分组业务数据，将业务数据编码后发送给第一信道单元和/或第二信道单元；提供管理/调制接口，接收管理数据，将管理数据编码后发送给第一信道单元和/或第二信道单元，所述管理数据包括路由交换、IP加速、网管代理数据；为各单元提供系统时钟以及系统状态监控，并将系统状态监控发送给显控单元进行显示；第一信道单元和第二信道单元功能相同，根据主控单元的模式选择指令和参数设置指令进行模式选择和参数设置；第一信道单元和第二信道单元均包含发射通道和接收通道，其中发射通道将来自主控单元的业务数据和管理数据编码调制成相应的波形信号并发射出去；接收通道接收来自其他调制解调器的相应的波形信号，解调、解码后恢复成业务数据或管理数据，传送至主控单元进行业务交互或系统配置管理；显控单元：为使用者提供本地操作界面，将使用者的操作指令传递给主控单元，并提供可视化信息反馈；电源单元：为其他各单元供电。2.根据权利要求1所述的一种支持多种多址方式的卫星调制解调器，其特征在于：第一信道单元和第二信道单元两者硬件完全相同，通过软件加载实现模式配置和切换。3.根据权利要求2所述的一种支持多种多址方式的卫星调制解调器，其特征在于：第一信道单元和第二信道单元结构相同，均包括ARM芯片、可编程逻辑器件、存储器、数字射频收发芯片和滤波放大单元，通过射频接口与外部连接，ARM芯片根据模式选择指令，从存储器中调用相应模式的波形文件，对可编程逻辑器件进行软件加载，使之以指定通信体制工作；负责第一信道单元和第二信道单元的状态信息监控和上报，响...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚宜东，马军，刘晓滨，陈远航，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：