【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星通信，特别是指一种高可用度激光微波混合传输卫星通信系统。
技术介绍
1、卫星通信具有通信范围广、传输距离长、通信容量高、抗干扰能力强等优势，成为了星地通信中必不可少的手段。在微波高速星地高速通信技术方面，经过近二十年的技术积累，取得了丰富的研究成果，已经具备单载波最高传输速率达到2-3gbps。在激光星地通信领域已经突破了多项关键技术，进行了星间的激光通信验证；但国内尚没有成功开展卫星与地面的激光通信链路试验验证。
2、激光通信具有大带宽、低功耗、保密性好等优点，是未来高速星地链路传输的必备技术。但是目前技术条件下星地链路激光通信易受云、雾、霾、雨、雪等恶劣天气状况和大气湍流的影响，造成突发误码甚至通信中断。相比激光通信，微波通信传输速率较低，但恶劣天气下通信能力更强。因此，星地链路传输采用激光微波协同传输方式，当天气状况良好时，采用激光链路传输，当天气状况恶劣时，切换到微波链路。在激光微波切换过程中，尽量减少数据错误或丢失是急需需解决的问题和难点。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提出一种高可用度激光微波混合传输卫星通信系统，该方法采用卫星数据深度缓存、激光微波信道估计、链路控制与体制选择相结合的方式，能够在天气因素导致星地激光链路中断或不可用时，实现激光微波协同工作，保证星地通信数据的可靠传输。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种高可用度激光微波混合传输卫星通信系统，包括星载激光微波混合载荷和
4、星地通信前，先进行上下行信道估计；激光上行信道估计时，地面激光发射系统向星载激光微波混合载荷发射伪随机码激光信号，星载激光微波混合载荷通过星载激光接收系统接收到激光信号后，输出给上行信道估计单元，上行信道估计单元统计误码率和误帧数，并与阈值相比较，将比较结果发送给星载链路控制与体制选择单元；同时，星载微波发射系统将激光上行链路传输控制信息与星载下行微波数据复接后，经微波下行链路传输至地面链路控制与体制选择单元；激光下行信道估计时，星载激光发射系统向地面发射伪随机码激光信号，地面激光微波混合终端通过地面激光接收系统接收到激光信号，输出给下行信道估计单元，下行信道估计单元计算误码率，并与阈值相比较，将比较结果发送给地面链路控制与体制选择单元，同时，地面微波发射系统将激光下行链路传输控制信息与地面上行微波数据复接后，经微波上行链路传输至星载链路控制与体制选择单元；
5、微波链路信道估计在地面完成，星载微波发射系统向地面发射伪随机码微波信号，地面激光微波混合终端通过地面微波接收系统接收到微波信号，输出给下行信道估计单元，下行信道估计单元计算误码率及微波信道信噪比，并与阈值相比较，将比较结果发送给地面链路控制与体制选择单元，同时，地面微波发射系统将微波下行链路传输控制信息与地面上行微波数据复接后，经微波上行链路传输至星载链路控制与体制选择单元；
6、星地下行通信时，下行数据进入星载链路控制与体制选择单元的星载成帧处理器进行数据成帧处理，得到成帧数据，成帧数据进入星载缓冲存储器进行缓存，星载缓冲存储器的数据存储满时开始输出数据帧，数据帧先进入星载信道判别控制器，根据下行信道估计单元的比较结果，判断激光通信链路是否中断，如果激光链路中断，则将数据帧送入星载数据识别器，选择优先级高的业务数据通过星载微波发射系统下传，并将优先级低的业务数据丢弃；如果激光通信链路正常，则通过星载激光发射系统将数据帧下传；
7、地面激光微波混合终端通过地面激光接收系统和地面微波接收系统接收激光数据和微波数据，地面链路控制与体制选择单元根据下行信道估计结果，判断激光通信链路及微波通信链路的可用情况，如果当前激光通信链路中断，则直接接收微波通信链路的数据并输出；如果当前激光通信链路正常，则接收激光通信链路的数据并进行解码及纠错，如果数据正确，则输出到用户，如果数据校验出错，则触发重传指令，通过地面微波发射系统向星载激光微波混合载荷发送重传指令，星载激光微波混合载荷接收到重传指令后，通过星载微波发射系统将需要重传的数据帧传输到地面，地面激光微波混合终端通过地面微波接收系统收到重传数据帧后将数据输出到用户；
8、星地上行通信时，地面上行数据先通过地面链路控制与体制选择单元的地面成帧处理器进行数据成帧处理，得到成帧数据，成帧数据进入地面缓冲存储器进行缓存，地面缓冲存储器的数据存储满时开始输出数据帧，数据帧先进入地面信道判别控制器，根据上行信道估计单元的估计结果，判断激光通信链路是否中断，如果激光通信链路中断，则将数据帧送入地面数据识别器，选择优先级高的业务数据通过地面微波发射系统发射，并将优先级低的业务数据丢弃；如果激光通信链路正常，则通过地面激光发射系统将数据帧发射出去；
9、星载激光微波混合载荷通过星载激光接收系统和星载微波接收系统接收地面发射的激光信号和微波信号，星载链路控制与体制选择单元根据上行信道估计单元的估计结果判断激光通信链路的情况，如果当前激光通信链路中断，则直接接收微波通信链路的数据并完成译码解调，然后输出给用户；如果当前激光通信链路正常，则接收激光通信链路的数据并进行解码及纠错，如果数据正确，则输出到用户，如果数据校验出错，则触发重传指令，通过星载微波发射系统向地面发送重传指令，地面激光微波混合终端接收到重传指令后，通过地面微波发射系统将需要重传的数据帧发射至星载激光微波混合载荷，星载激光微波混合载荷将接收到的重传数据帧发送给用户。
10、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
11、1.在星地通信中，天气状况符合激光链路传输并且激光通信系统设备正常时，采用激光通信链路以最高速率进行通信。当天气状况恶化，激光通信链路恶化到切换门限时，启动微波通信链路，利用微波传输。当天气状况好转后，重新启用激光链路传输。星地系统通过星载信道估计及链路控制与体制选择单元和地面信道估计及链路控制与体制选择单元协同对星地传输信道进行估计及检本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高可用度激光微波混合传输卫星通信系统，包括星载激光微波混合载荷和地面激光微波混合终端，所述星载激光微波混合载荷包括星载激光发射系统、星载微波发射系统、星载激光接收系统、星载微波接收系统，所述地面激光微波混合终端包括地面激光发射系统、地面微波发射系统、地面激光接收系统、地面微波接收系统；其特征在于，所述星载激光微波混合载荷还包括上行信道估计单元、星载链路控制与体制选择单元，所述地面激光微波混合终端还包括下行信道估计单元、地面链路控制与体制选择单元；所述星载链路控制与体制选择单元包括星载成帧处理器、星载缓冲存储器、星载信道判别控制器、星载数据识别器；所述地面链路控制与体制选择单元包括地面成帧处理器、地面缓冲存储器、地面信道判别控制器、地面数据识别器；星载微波发射系统和地面微波接收系统构成微波下行链路，地面微波发射系统和星载微波接收系统构成微波上行链路，微波上行链路和微波下行链路构成微波通信链路；星载激光发射系统和地面激光接收系统构成激光下行链路，地面激光发射系统和星载激光接收系统构成激光上行链路，激光上行链路和激光下行链路构成激光通信链路；
【技术特征摘要】
1.一种高可用度激光微波混合传输卫星通信系统，包括星载激光微波混合载荷和地面激光微波混合终端，所述星载激光微波混合载荷包括星载激光发射系统、星载微波发射系统、星载激光接收系统、星载微波接收系统，所述地面激光微波混合终端包括地面激光发射系统、地面微波发射系统、地面激光接收系统、地面微波接收系统；其特征在于，所述星载激光微波混合载荷还包括上行信道估计单元、星载链路控制与体制选择单元，所述地面激光微波混合终端还包括下行信道估计单元、地面链路控制与体制选择单元；所述星载链路控制与体制...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓娱，孙晨华，郝志松，高超，张世层，雷光雄，李胜利，张少峰，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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