CN111817773A - 双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统，包括双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台和双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型，双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型用于确定不同的调制体制和编码方式组合对应的交叉极化隔离度阈值；双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台定量模拟不同调制体制和编码方式组合时的交叉极化干扰信号供待测试的接收系统接收；双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型还用于针对待测试的接收系统的系统性能参数，根据最小工作信噪比和交叉极化对消下的解调损耗作为衡量交叉极化对消性能的指标对待测试的接收系统进行测试。本发明以上方案，避免了现有技术测试法复杂、精度不高的问题。

Description

双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统

技术领域

本发明涉及卫星数据接收技术领域，具体地，涉及一种双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统。

背景技术

随着遥感技术的快速发展，遥感卫星有效载荷的分辨率大幅提高，观测产生的数据量爆发性增长，导致星地链路需要的信息传输速率越来越高，而可供遥感卫星数据传输的频谱资源非常紧张。为了解决频谱资源有限和通信速率需求增大的问题，目前国内外的遥感卫星普遍采用双圆极化频率复用技术，即将遥感卫星载荷数据通过不同的极化形式(通常为左旋圆极化和右旋圆极化)传输至遥感卫星数据接收系统。由于两种极化形式之间相互正交，因此数据在同一频域和同一时域内进行传输，使得相同的频谱带宽达到两倍的传输速率，大大提高了星地数据传输的效率。然而受空间链路环境，尤其是雨、冰晶的去极化影响，使得星地联合极化隔离度下降，进而引入交叉极化干扰。交叉极化干扰会造成左旋圆极化信号与右旋圆极化信号之间的相互干扰，导致系统性能恶化，严重影响卫星数据接收。

为了消除交叉极化干扰的影响，接收系统引入交叉极化对消技术，但是由于目前缺少定量衡量交叉极化对消技术性能的测试方法，因此严重影响了极化对消技术的工程应用。目前交叉极化对消技术性能测试方法主要存在以下两个方面的问题：

(1)目前尚无有效的测试模拟双圆极化卫星数据接收过程中的交叉极化干扰的方法。常用的测试方法有两种，实际接收测试法和天线偏置测试法。实际接收测试法是指通过双圆极化卫星实际的数据接收来进行测试，但是双圆极化卫星的接收机会有限，且每次接收时空间链路的影响不可控，每次实际的交叉极化干扰也无法定量测量，因此只能简单的定性分析交叉极化对消是否工作，无法定性测试交叉极化对消的性能。天线偏置法是指在远场区域架设测试天线，通过偏置测试天线，同时使用频谱仪测量左旋通道和右旋通道的功率，定量模拟极化隔离度的变化，但是天线偏置法测试复杂，且天线偏置精度有限，无法满足精细定量测试的需求。

(2)目前尚无有效的测试方法来衡量交叉极化对消的性能。无噪声环境下，仅仅通过打开关闭判断系统信噪比的变化，并没有考虑不同的测试条件(极化隔离度的大小、调制体制和编码方式等)的影响，且性能计算方法也未考虑到边界因素，无法准确反映交叉极化对消的真实性能。因此常出现标称性能很高，但是工程应用中远达不到的情况，严重影响工程的实际应用。

发明内容

本发明实施例旨在提供一种双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统，以实现双圆极化遥感卫星数据接收系统极化对消性能的定量测量。

本发明实施例提供一种双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统，包括双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台和双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型，其中：

所述双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型用于根据遥感卫星发射系统天线隔离度、空间链路隔离度和待测试接收系统天线隔离度的性能参数，确定不同的调制体制和编码方式组合对应的交叉极化隔离度阈值XPD₁～XPD_n；

所述双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台，根据不同的调制体制和编码方式组合对应的交叉极化隔离度阈值XPD₁～XPD_n定量模拟不同调制体制和编码方式组合时的交叉极化干扰信号，得到不同调制体制和编码方式组合时的左旋和右旋的模拟交叉极化合成信号供所述待测试的接收系统接收；

所述双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型还用于针对所述待测试的接收系统的系统性能参数，根据最小工作信噪比和交叉极化对消下的解调损耗作为衡量交叉极化对消性能的指标对所述待测试的接收系统进行测试。

可选地，上述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统中，所述双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型通过如下方法确定不同的调制体制和编码方式组合对应的交叉极化隔离度阈值XPD₁～XPD_n：

其中，XPD表示第i种调制体制和编码方式的组合方式对应的交叉极化隔离度阈值；XPD_sat表示第i种调制体制和编码方式的组合方式对应的卫星发射系统天线隔离度，单位为dB；XPD_trans表示第i种调制体制和编码方式的组合方式对应的地面接收系统天线隔离度，单位为dB；XPD_ant表示第i种调制体制和编码方式的组合方式对应的空间链路隔离度，单位为dB。

可选地，上述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统中，所述双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台包括信号源a、信号源b、噪声源a、噪声源b、分路器a、分路器b、可调衰减器a、可调衰减器b、合路器a和合路器b；其中：

所述信号源a和所述信号源b分别发射指定调制体制和编码方式的信号；

所述噪声源a和所述噪声源b分别发射高斯白噪声；所述噪声源a发射的高斯白噪声与信号源a进行信号合成后得到输出信号S₁；所述噪声源b发射的高斯白噪声与信号源b进行信号合成后得到输出信号S₂；

输出信号S₁接入所述分路器a后输出信号S₁分路得到信号S₁₁和信号S₁₂；输出信号S₂接入所述分路器b后输出信号S₂分路得到信号S₂₂和信号S₂₁；

将信号S₂₁接入所述可调衰减器b，所述可调衰减器b的输出信号与信号S₁₁接入所述合路器a后合成得到信号S_L；将信号S₁₂接入所述可调衰减器b，所述可调衰减器b的输出与信号S₂₂接入所述合路器b后合成得到信号S_R；

将信号S_L与所述噪声源c合成得到左旋的模拟交叉极化合成信号；将信号S_R与所述噪声源d合成得到右旋的模拟交叉极化合成信号。

本发明实施例还提供一种双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法，包括如下步骤：

步骤1：关闭信号源a、信号源b、噪声源a和噪声源b，分别测量左旋模拟交叉极化合成信号功率N_L和右旋模拟交叉极化合成信号功率N_R；

步骤2：开启信号源a、信号源b、噪声源a和噪声源b，模拟与交叉极化隔离度阈值XPD₁对应的信号后输入至待测试的接收系统；

步骤3：开启待测试的接收系统的交叉极化干扰对消功能，测量待测试的接收系统的最小工作信噪比；

步骤4：开启待测试的接收系统的交叉极化干扰对消功能，测量在交叉极化干扰为交叉极化隔离度阈值XPD₁时，待测试的接收系统在交叉极化对消下的解调损耗；

步骤5：依次将交叉极化隔离度阈值XPD₁调整为XPD₂至XPD_n后重复步骤2～4，分别测量交叉极化隔离度阈值XPD₂至交叉极化隔离度阈值XPD_n对应调制体制和编码方式组合下的系统最小工作信噪比和交叉极化对消下的解调损耗。

可选地，上述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法，所述步骤2中，具体包括：

步骤2.1：控制信号源a、信号源b发射交叉极化隔离度阈值XPD₁对应的调制体制和编码方式的信号；

步骤2.2：开启噪声源a和噪声源b，调节噪声源a与噪声源b发射的噪声信号功率，使得输出信号S₁和输出信号S₂达到指定信噪比；

步骤2.3：测量信号S₁₁的信号功率P₁₁，测量信号S₁₂的信号功率P₁₂，测量信号S₂₂的信号功率P₂₂和测量信号S₂₁的信号功率P₂₁；

步骤2.4：调节可变衰减器a的衰减值，使信号S_L的交叉极化隔离度达到XPD₁；调节可变衰减器b的衰减值，使信号S_R的交叉极化隔离度达到XPD₁。

可选地，上述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法，所述步骤2.4中，根据如下公式调节可变衰减器a和可变衰减器b的衰减值：

可变衰减器a的衰减值：m＝XPD₁+p₂₁-p₁₁；

可变衰减器b的衰减值：n＝XPD₁+p₁₂-p₂₂。

可选地，上述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法，步骤3中，具体包括：

步骤3.1：分别调节噪声源c和噪声源d的输出功率，确定待测试的接收系统的工作状态；

步骤3.2：当待测试的接收系统的载波和码元同步且数据帧开始出现失步时，采用频谱仪测量当前时刻左旋模拟交叉极化合成信号功率(S+N)_L和右旋模拟交叉极化合成信号功率(S+N)_R；

步骤3.3：分别计算待测试的接收系统的左旋最小工作信噪比和右旋最小工作信噪比。

可选地，上述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法，步骤3.3中，根据如下公式计算待测试的接收系统的左旋最小工作信噪比和右旋最小工作信噪比：

其中：

为左旋最小工作信噪比；

为右旋最小工作信噪比；

BW为频谱仪的积分带宽，单位为MHz；Rb为信号源的信息速率，单位为Mbps。

可选地，上述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法，步骤4中，具体包括：

步骤4.1：分别调节噪声源c和噪声源d的输出功率，确定待测试的接收系统的数据误码率；

步骤4.2：当待测试的接收系统误码率为1E-5时，使用频谱仪测量此时左旋模拟交叉极化合成信号功率(S+N)_L1和右旋模拟交叉极化合成信号功率(S+N)_R1；

步骤4.3：分别计算待测试的接收系统左旋模拟交叉极化合成信号和右旋模拟交叉极化合成信号在误码率为1E-5时的信噪比；

步骤4.4：分别计算数据待测试的接收系统左旋模拟交叉极化合成信号和右旋模拟交叉极化合成信号在误码率为1E-5时的解调损耗；

步骤4.5：将待测试的接收系统误码率分别由1E-5调整为1E-6和1E-7后重复步骤4.1至4.4，分别获取误码率为时的信噪比和解调损耗。

可选地，上述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法：

步骤4.3中，根据如下公式计算待测试的接收系统左旋模拟交叉极化合成信号和右旋模拟交叉极化合成信号在误码率为1E-5时的信噪比：

步骤4.4中，根据如下公式计算待测试的接收系统左旋模拟交叉极化合成信号和右旋模拟交叉极化合成信号在误码率为1E-5时的解调损耗：

其中，

为误码率为1E-5时的理论信噪比，单位为dB。

本发明实施例提供的上述技术方案与现有技术相比，至少具有如下技术效果：

本发明实施例提供的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统，其中的信号源、噪声源、分路器、合路器、可调衰减器等设备构造了双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台，避免了实际接收测试法无法定量测试和天线偏置测试法测试复杂、精度不高的技术问题，同时提出了最小工作信噪比和交叉极化对消下的解调损耗两个衡量交叉极化对消性能的技术指标，进而明确了双圆极化卫星交叉极化对消性能计算方法，为双圆极化遥感卫星数据接收系统交叉极化对消的研究提供了非常好的理论基础。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统的结构框图；

图2为本发明一个实施例所述双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台的框架示意图；

图3为本发明一个实施例所述双圆极化卫星交叉极化对消性能测试方法的流程图；

图4为图3所示流程图中步骤2的具体实现过程流程图；

图5为图3所示流程图中步骤3的具体实现过程流程图；

图6为图3所示流程图中步骤4的具体实现过程流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明一个实施例提供一种双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统，用于对待测试的接收系统100进行测试，如图1所示，测试系统包括双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台200和双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型300，其中：

所述双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型300用于根据遥感卫星发射系统天线隔离度、空间链路隔离度和待测试接收系统天线隔离度的性能参数，确定不同的调制体制和编码方式组合对应的交叉极化隔离度阈值XPD₁～XPD_n。所述双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台200，根据不同的调制体制和编码方式组合对应的交叉极化隔离度阈值XPD₁～XPD_n定量模拟不同调制体制和编码方式组合时的交叉极化干扰信号，得到不同调制体制和编码方式组合时的左旋和右旋的模拟交叉极化合成信号供所述待测试的接收系统100接收；所述双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型300还用于针对所述待测试的接收系统的系统性能参数，根据最小工作信噪比和交叉极化对消下的解调损耗作为衡量交叉极化对消性能的指标对所述待测试的接收系统100进行测试。本实施例的以上方案，通过双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台200模拟真实的交叉极化干扰信号输入至待测试的接收系统100，也即能够模拟真实的双圆极化遥感卫星数据接收情况，具有良好的测试效果。

以上方案中的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统，优选所述双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型300通过如下方法确定不同的调制体制和编码方式组合对应的交叉极化隔离度阈值XPD₁～XPD_n：

其中，XPD表示第i种调制体制和编码方式的组合方式对应的交叉极化隔离度阈值(i为整数且1≤i≤n)；XPD_sat表示第i种调制体制和编码方式的组合方式对应的卫星发射系统天线隔离度，单位为dB；XPD_trans表示第i种调制体制和编码方式的组合方式对应的地面接收系统天线隔离度，单位为dB；XPD_ant表示第i种调制体制和编码方式的组合方式对应的空间链路隔离度，单位为dB。其中，卫星发射系统天线隔离度、地面接收系统天线隔离度与天线本身有关，分别为固定参数，空间链路受数传链路的影响，需要综合数传链路上的降雨、冰晶等的影响，通过现有模型计算得到。

如图2所示，上述方案的测试系统中，所述双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台200包括信号源a、信号源b、噪声源a、噪声源b、分路器a、分路器b、可调衰减器a、可调衰减器b、合路器a和合路器b；其中：所述信号源a和所述信号源b分别发射指定调制体制和编码方式的信号；所述噪声源a和所述噪声源b分别发射高斯白噪声；所述噪声源a发射的高斯白噪声与信号源a进行信号合成后得到输出信号S₁；所述噪声源b发射的高斯白噪声与信号源b进行信号合成后得到输出信号S₂；输出信号S₁接入所述分路器a后输出信号S₁分路得到信号S₁₁和信号S₁₂；输出信号S₂接入所述分路器b后输出信号S₂分路得到信号S₂₂和信号S₂₁；将信号S₂₁接入所述可调衰减器b，所述可调衰减器b的输出信号与信号S₁₁接入所述合路器a后合成得到信号S_L；将信号S₁₂接入所述可调衰减器b，所述可调衰减器b的输出与信号S₂₂接入所述合路器b后合成得到信号S_R；将信号S_L与所述噪声源c合成得到左旋的模拟交叉极化合成信号；信号S_R与所述噪声源d合成得到右旋的模拟交叉极化合成信号。

本实施例以上方案提供了信号源、噪声源、分路器、合路器、可调衰减器等设备构造的双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台200，避免了实际接收测试法无法定量测试和天线偏置测试法测试复杂、精度不高的技术问题。

本发明实施例还提供一种双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法，可应用于测试系统中，如图3所示，所述测试方法可以包括如下步骤：

步骤1：关闭信号源a、信号源b、噪声源a和噪声源b，分别测量左旋模拟交叉极化合成信号功率N_L和右旋模拟交叉极化合成信号功率N_R。

步骤2：开启信号源a、信号源b、噪声源a和噪声源b，模拟与交叉极化隔离度阈值XPD₁对应的信号后输入至待测试的接收系统。

步骤3：开启待测试的接收系统的交叉极化干扰对消功能，测量待测试的接收系统的最小工作信噪比。

步骤4：开启待测试的接收系统的交叉极化干扰对消功能，测量在交叉极化干扰为交叉极化隔离度阈值XPD₁时，待测试的接收系统在交叉极化对消下的解调损耗。

步骤5：依次将交叉极化隔离度阈值XPD₁调整为XPD₂至XPD_n后重复步骤2～4，分别测量交叉极化隔离度阈值XPD₂至交叉极化隔离度阈值XPD_n对应调制体制和编码方式组合下的系统最小工作信噪比和交叉极化对消下的解调损耗。

以上方案中，首先根据遥感卫星发射系统、空间传输链路和地面数据接收系统的性能参数，计算交叉极化隔离度的范围，同时考虑到不同的调制体制和编码方式组合受交叉极化干扰的影响也不同，因此，结合目前双圆极化卫星常用的调制体制和编码方式组合，确定不同的调制体制和编码方式组合对应一系列的交叉极化隔离度阈值XPD₁～XPD_n；其次，针对接收系统特性和实际应用需求，将最小工作信噪比和交叉极化对消下的解调损耗作为衡量交叉极化对消性能的指标，使用最小工作信噪比来衡量交叉极化对消的工作门限，用于衡量在较差通信条件下的交叉极化对消性能；使用交叉极化对消下的解调损耗作为衡量在正常通信条件下的交叉极化对消性能，同时将该解调损耗与无交叉极化对消下的解调损耗对比，可以分析交叉极化对消对数据接收系统的性能提升。

参考图2并结合图4，上述测试方法中的所述步骤2中，可以包括：

步骤2.1：控制信号源a、信号源b发射交叉极化隔离度阈值XPD₁对应的调制体制和编码方式的信号。

步骤2.2：开启噪声源a和噪声源b，调节噪声源a与噪声源b发射的噪声信号功率，使得输出信号S₁和输出信号S₂达到指定信噪比。

步骤2.3：测量信号S11的信号功率P₁₁，测量信号S12的信号功率P₁₂，测量信号S22的信号功率P₂₂和测量信号S21的信号功率P₂₁。

步骤2.4：调节可变衰减器a的衰减值，使信号S_L的交叉极化隔离度达到XPD₁；调节可变衰减器b的衰减值，使信号S_R的交叉极化隔离度达到XPD₁。具体地，可根据如下公式调节可变衰减器a和可变衰减器b的衰减值：

可变衰减器a的衰减值：m＝XPD₁+p₂₁-p₁₁；

可变衰减器b的衰减值：n＝XPD₁+p₁₂-p₂₂。

参考图2并结合图5，上述测试方法中的所述步骤3中，可以包括：

步骤3.1：分别调节噪声源c和噪声源d的输出功率，确定待测试的接收系统的工作状态。

步骤3.2：当待测试的接收系统的载波和码元同步且数据帧开始出现失步时，采用频谱仪测量当前时刻左旋模拟交叉极化合成信号功率(S+N)_L和右旋模拟交叉极化合成信号功率(S+N)_R。

步骤3.3：分别计算待测试的接收系统的左旋最小工作信噪比和右旋最小工作信噪比。其中，可根据如下公式计算待测试的接收系统的左旋最小工作信噪比和右旋最小工作信噪比：

其中：

为左旋最小工作信噪比；

为右旋最小工作信噪比；

BW为频谱仪的积分带宽，单位为MHz；Rb为信号源的信息速率，单位为Mbps。

参考图2并结合图6，步骤4中，可以包括：

步骤4.1：分别调节噪声源c和噪声源d的输出功率，确定待测试的接收系统的数据误码率；

步骤4.2：当待测试的接收系统误码率为1E-5时，使用频谱仪测量此时左旋模拟交叉极化合成信号功率(S+N)_L1和右旋模拟交叉极化合成信号功率(S+N)_R1；

步骤4.3：分别计算待测试的接收系统左旋模拟交叉极化合成信号和右旋模拟交叉极化合成信号在误码率为1E-5时的信噪比；具体地，可以根据如下公式计算待测试的接收系统左旋模拟交叉极化合成信号和右旋模拟交叉极化合成信号在误码率为1E-5时的信噪比：

步骤4.4：分别计算数据待测试的接收系统左旋模拟交叉极化合成信号和右旋模拟交叉极化合成信号在误码率为1E-5时的解调损耗；具体地，可以根据如下公式计算待测试的接收系统左旋模拟交叉极化合成信号和右旋模拟交叉极化合成信号在误码率为1E-5时的解调损耗：

其中，

为误码率为1E-5时的理论信噪比，单位为dB；

步骤4.5：将待测试的接收系统误码率分别由1E-5调整为1E-6和1E-7后重复步骤4.1至4.4，分别获取误码率为时的信噪比和解调损耗。

以上实施例中的各方案，提供了一种双圆极化遥感卫星数据接收系统交叉极化对消性能测试方法，以实现双圆极化遥感卫星数据接收系统极化对消性能的定量测量，且该方法能够模拟真实的双圆极化遥感卫星数据接收情况，具有良好的测试效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统，其特征在于，包括双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台和双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型，其中：

所述双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型用于根据遥感卫星发射系统天线隔离度、空间链路隔离度和待测试接收系统天线隔离度的性能参数，确定不同的调制体制和编码方式组合对应的交叉极化隔离度阈值XPD₁～XPD_n；

所述双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台，根据不同的调制体制和编码方式组合对应的交叉极化隔离度阈值XPD₁～XPD_n定量模拟不同调制体制和编码方式组合时的交叉极化干扰信号，得到不同调制体制和编码方式组合时的左旋和右旋的模拟交叉极化合成信号供所述待测试的接收系统接收；

所述双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型还用于针对所述待测试的接收系统的系统性能参数，根据最小工作信噪比和交叉极化对消下的解调损耗作为衡量交叉极化对消性能的指标对所述待测试的接收系统进行测试。

2.根据权利要求1所述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统，其特征在于，所述双圆极化卫星交叉极化对消性能测试模型通过如下方法确定不同的调制体制和编码方式组合对应的交叉极化隔离度阈值XPD₁～XPD_n：

其中，XPD表示第i种调制体制和编码方式的组合方式对应的交叉极化隔离度阈值；XPD_sat表示第i种调制体制和编码方式的组合方式对应的卫星发射系统天线隔离度，单位为dB；XPD_trans表示第i种调制体制和编码方式的组合方式对应的地面接收系统天线隔离度，单位为dB；XPD_ant表示第i种调制体制和编码方式的组合方式对应的空间链路隔离度，单位为dB。

3.根据权利要求2所述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统，其特征在于，所述双圆极化卫星交叉极化隔离度模拟平台包括信号源a、信号源b、噪声源a、噪声源b、分路器a、分路器b、可调衰减器a、可调衰减器b、合路器a和合路器b；其中：

所述信号源a和所述信号源b分别发射指定调制体制和编码方式的信号；

所述噪声源a和所述噪声源b分别发射高斯白噪声；所述噪声源a发射的高斯白噪声与信号源a进行信号合成后得到输出信号S₁；所述噪声源b发射的高斯白噪声与信号源b进行信号合成后得到输出信号S₂；

输出信号S₁接入所述分路器a后输出信号S₁分路得到信号S₁₁和信号S₁₂；输出信号S₂接入所述分路器b后输出信号S₂分路得到信号S₂₁和信号S₂₂；

将信号S₂₁接入所述可调衰减器b，所述可调衰减器b的输出信号与信号S₁₁接入所述合路器a后合成得到信号S_L；将信号S₁₂接入所述可调衰减器b，所述可调衰减器b的输出与信号S₂₂接入所述合路器b后合成得到信号S_R；

将信号S_L与所述噪声源c合成得到左旋的模拟交叉极化合成信号；将信号S_R与所述噪声源d合成得到右旋的模拟交叉极化合成信号。

4.一种双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：关闭信号源a、信号源b、噪声源a和噪声源b，分别测量左旋模拟交叉极化合成信号功率N_L和右旋模拟交叉极化合成信号功率N_R；

步骤2：开启信号源a、信号源b、噪声源a和噪声源b，模拟与交叉极化隔离度阈值XPD₁对应的信号后输入至待测试的接收系统；

步骤3：开启待测试的接收系统的交叉极化干扰对消功能，测量待测试的接收系统的最小工作信噪比；

步骤4：开启待测试的接收系统的交叉极化干扰对消功能，测量在交叉极化干扰为交叉极化隔离度阈值XPD₁时，待测试的接收系统在交叉极化对消下的解调损耗；

步骤5：依次将交叉极化隔离度阈值XPD₁调整为XPD₂至XPD_n后重复步骤2～4，分别测量交叉极化隔离度阈值XPD₂至交叉极化隔离度阈值XPD_n对应调制体制和编码方式组合下的系统最小工作信噪比和交叉极化对消下的解调损耗。

5.根据权利要求4所述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法，其特征在于，所述步骤2中，具体包括：

步骤2.1：控制信号源a、信号源b发射交叉极化隔离度阈值XPD₁对应的调制体制和编码方式的信号；

步骤2.2：开启噪声源a和噪声源b，调节噪声源a与噪声源b发射的噪声信号功率，使得输出信号S₁和输出信号S₂达到指定信噪比；

步骤2.3：测量信号S11的信号功率P₁₁，测量信号S12的信号功率P₁₂，测量信号S22的信号功率P₂₂和测量信号S21的信号功率P₂₁；

步骤2.4：调节可变衰减器a的衰减值，使信号S_L的交叉极化隔离度达到XPD₁；调节可变衰减器b的衰减值，使信号S_R的交叉极化隔离度达到XPD₁。

6.根据权利要求5所述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法，其特征在于，所述步骤2.4中，根据如下公式调节可变衰减器a和可变衰减器b的衰减值：

可变衰减器a的衰减值：m＝XPD₁+p₂₁-p₁₁；

可变衰减器b的衰减值：n＝XPD₁+p₁₂-p₂₂。

7.根据权利要求5所述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法，其特征在于，步骤3中，具体包括：

步骤3.1：分别调节噪声源c和噪声源d的输出功率，确定待测试的接收系统的工作状态；

步骤3.2：当待测试的接收系统的载波和码元同步且数据帧开始出现失步时，采用频谱仪测量当前时刻左旋模拟交叉极化合成信号功率(S+N)_L和右旋模拟交叉极化合成信号功率(S+N)_R；

步骤3.3：分别计算待测试的接收系统的左旋最小工作信噪比和右旋最小工作信噪比。

8.根据权利要求7所述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法，其特征在于，步骤3.3中，根据如下公式计算待测试的接收系统的左旋最小工作信噪比和右旋最小工作信噪比：

其中：

为左旋最小工作信噪比；

为右旋最小工作信噪比；

BW为频谱仪的积分带宽，单位为MHz；Rb为信号源的信息速率，单位为Mbps。

9.根据权利要求5所述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法，其特征在于，步骤4中，具体包括：

步骤4.1：分别调节噪声源c和噪声源d的输出功率，确定待测试的接收系统的数据误码率；

步骤4.2：当待测试的接收系统误码率为1E-5时，使用频谱仪测量此时左旋模拟交叉极化合成信号功率(S+N)_L1和右旋模拟交叉极化合成信号功率(S+N)_R1；

步骤4.3：分别计算待测试的接收系统左旋模拟交叉极化合成信号和右旋模拟交叉极化合成信号在误码率为1E-5时的信噪比；

步骤4.4：分别计算数据待测试的接收系统左旋模拟交叉极化合成信号和右旋模拟交叉极化合成信号在误码率为1E-5时的解调损耗；

步骤4.5：将待测试的接收系统误码率分别由1E-5调整为1E-6和1E-7后重复步骤4.1至4.4，分别获取误码率为时的信噪比和解调损耗。

10.根据权利要求9所述的双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试方法，其特征在于：

步骤4.3中，根据如下公式计算待测试的接收系统左旋模拟交叉极化合成信号和右旋模拟交叉极化合成信号在误码率为1E-5时的信噪比：

步骤4.4中，根据如下公式计算待测试的接收系统左旋模拟交叉极化合成信号和右旋模拟交叉极化合成信号在误码率为1E-5时的解调损耗：

其中，

为误码率为1E-5时的理论信噪比，单位为dB。

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