CN112468217A - 一种用于高速移动的双通道卫星通信系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于高速移动的双通道卫星通信系统，该系统包括：至少两路发射电路、至少两路接收电路、天线以及处理器，至少两路发射电路之间相互独立，每路发射电路用于将第一中频信号转换为第一射频信号，并通过天线将所述第一射频信号发射出去；至少两路接收电路之间相互独立，每路接收电路用于将天线接收的第二射频信号转换为第二中频信号；天线，用于将第一射频信号发射出去以及接收第二射频信号；处理器，用于生成第一中频信号并将第一中频信号发送给至少两路发射电路，以及接收第二中频信号并对第二中频信号进行处理。本申请解决了现有技术中卫星通信系统的吞吐量不足以及在高速移动通信中由于跨域切换所造成的暂时性通信中断问题。

Description

一种用于高速移动的双通道卫星通信系统

技术领域

本申请涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种用于高速移动的双通道卫星通信系统。

背景技术

近年来，随着卫星通信技术的发展，卫星通信被广泛的应用于多个领域，例如，航天通信、民用通信或遥感监控等，对卫星通信性能的要求也越来越高，例如，大容量、高速率或快速跨域切换等，因此，如何提高卫星通信性能成为制约卫星通信发展的重要因素。

目前，传统的卫星通信系统通常采用单通信链路来实现数据通信，即采用单发射通道和单接收通道来实现数据通信，但是随着卫星通信的需求越来越多，卫星通信的数据量也不断攀升，传统的卫星通信系统已不能满足实际的需求。具体的，一方面由于单发射通道和单接收通道的带宽有限，当通信数据量较大时，通过单发射通道和单接收通道进行数据的发送和接收时，单通信链路吞吐量有限会出现堵塞，进而卫星通信系统的吞吐量不足；另一方面当卫星通信过程中需要进行跨域切换时，在切换后需要重新进行通信连接，导致卫星通信中断。

发明内容

本申请解决的技术问题是：针对现有技术中卫星通信系统的吞吐量不足以及在高速移动通信中由于跨域切换所造成的暂时性通信中断的问题，本申请提供了一种用于高速移动的双通道卫星通信系统，本申请实施例所提供的方案中，不仅通过在卫星通信系统中设置至少两路发射路和至少两路接收电路，并通过天线配合实现射频信号发送及接收提高了系统的吞吐量，还在通信链路切换时，通过处理器控制至少两路发射路和至少两路接收电路中未与当前地面站连接的发射电路和接收电路与相邻的地面站建立连接，避免通信链路切换时掉话或者暂时通信中断问题，进而提高了系统通信质量。

第一方面，本申请实施例提供一种用于高速移动的双通道卫星通信系统，该系统包括：至少两路发射电路、至少两路接收电路、天线以及处理器，其中，

所述至少两路发射电路之间相互独立，每路所述发射电路用于将第一中频信号转换为第一射频信号，并通过所述天线将所述第一射频信号发射出去；

所述至少两路接收电路之间相互独立，每路所述接收电路用于将所述天线接收的第二射频信号转换为第二中频信号；

所述天线，用于将所述第一射频信号发射出去以及接收所述第二射频信号；

所述处理器，用于生成所述第一中频信号并将所述第一中频信号发送给所述至少两路发射电路，以及接收所述第二中频信号并对所述第二中频信号进行处理。

本申请实施例所提供的方案中，通过在卫星通信系统中设置至少两路发射路和至少两路接收电路，并通过天线配合实现射频信号发送及接收提高了系统的吞吐量。

可选地，所述至少两路发射电路包括：至少两个DAC转换器、至少两个调制器、合路器、滤波器以及放大器；其中，

所述每路发射电路对应一个DAC转换器和一个调制器，每个所述DAC转换器用于将每路数字信号转换成模拟信号；每个所述调制器，用于将，每路所述模拟信号进行上变频处理得到中频信号；所述合路器用于将至少两路中频信号进行合路得到合路后的信号；所述滤波器用于将所述合路后的信号进行滤波处理得到处理后的信号；所述放大器用于将所述处理后的信号进行放大处理得到所述第一射频信号。

可选地，所述至少两路发射电路共用所述合路器、所述滤波器以及所述放大器。

可选地，所述至少两路接收电路包括：依次连接的功分器、至少两个低噪声放大器、至少两个解调器以及至少两个ADC转换器；其中，

所述功分器用于将所述第二射频信号分为两路射频信号；所述至少两个低噪声放大器用于将所述两路射频信号进行放大处理；所述至少两个解调器用于将放大后的两路射频信号进行解调；至少两个ADC转换器用于将解调后的信号进行数模转换得到所述第二中频信号。

可选地，所述至少两路接收电路共用所述功分器。

可选地，所述放大器为上变频功率放大器BUC。

可选地，所述第一射频信号和所述第二射频信号均为L波段信号。

可选地，所述处理器，还用于：

获取当前卫星的位置信息，并根据所述位置信息判断是否位于地面站覆盖区域的边缘区域；

若是，则确定所述至少两路发射电路以及所述至少两路接收电路中未与所述地面站连接的发射电路和接收电路，以及确定与所述地面站相邻的地面站；

控制所述未与所述地面站连接的发射电路和接收电路与所述相邻的地面站建立连接。

本申请实施例所提供的方案中，在通信链路切换时，通过处理器控制至少两路发射路和至少两路接收电路中未与当前地面站连接的发射电路和接收电路与相邻的地面站建立连接，避免通信链路切换时掉话或者暂时通信中断问题，进而提高了系统通信质量。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的一种用于高速移动的双通道卫星通信系统的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种至少两路发射电路的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种至少两路接收电路的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供的方案中，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，本申请实施例提供了一种用于高速移动的双通道卫星通信系统，该系统包括：至少两路发射电路1、至少两路接收电路2、天线3以及处理器4，其中，

所述至少两路发射电路1之间相互独立，每路所述发射电路1用于将第一中频信号转换为第一射频信号，并通过所述天线3将所述第一射频信号发射出去；

所述至少两路接收电路2之间相互独立，每路所述接收电路2用于将所述天线接收的第二射频信号转换为第二中频信号；

所述天线3，用于将所述第一射频信号发射出去以及接收所述第二射频信号；

所述处理器4，用于生成所述第一中频信号并将所述第一中频信号发送给所述至少两路发射电路1，以及接收所述第二中频信号并对所述第二中频信号进行处理。

进一步，参见图2，在一种可能实现方式中，所述至少两路发射电路1包括：至少两个DAC转换器21、至少两个调制器22、合路器23、滤波器24以及放大器25；其中，

所述每路发射电路1对应一个DAC转换器21和一个调制器22，每个所述DAC转换器21用于将每路数字信号转换成模拟信号；每个所述调制器22，用于将，每路所述模拟信号进行上变频处理得到中频信号；所述合路器23用于将至少两路中频信号进行合路得到合路后的信号；所述滤波器24用于将所述合路后的信号进行滤波处理得到处理后的信号；所述放大器25用于将所述处理后的信号进行放大处理得到所述第一射频信号。

进一步，在一种可能实现的方式中，所述至少两路发射电路1共用所述合路器23、所述滤波器24以及所述放大器25。

进一步，在一种可能实现的方式中，所述放大器25为上变频功率放大器BUC。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，为了使得调制器22和放大器25之间同步处理，通过晶振为调制器22和放大器25提供一个同步时钟信号，其中，放大器25可以为上变频功率放大器(Block Up-Converter，BUC)。

数据信号经过处理器3处理后发给DAC进行数模转换，转变成IQ信号，然后IQ信号被调制器上变频为L波段信号，通过合路器把两路独立信号合成一路，然后经过滤波器滤除带外噪声，通过放大器放大之后送给BUC。

进一步，参见图3，在一种可能实现的方式中，所述至少两路接收电路2包括：依次连接的功分器31、至少两个低噪声放大器32、至少两个解调器33以及至少两个ADC转换器34；其中，

所述功分器31用于将所述第二射频信号分为两路射频信号；所述至少两个低噪声放大器32用于将所述两路射频信号进行放大处理；所述至少两个解调器33用于将放大后的两路射频信号进行解调；至少两个ADC转换器34用于将解调后的信号进行数模转换得到所述第二中频信号。

进一步，在一种可能实现的方式中，所述至少两路接收电路2共用所述功分器31。

进一步，在一种可能实现的方式中，所述第一射频信号和所述第二射频信号均为L波段信号。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，双通道卫星通信电路接收部分，包括ADC、解调器、LNA以及功分器。卫星信号经过BDC下变频之后，通过功分器分为2路信号，分别进入LNA进行放大之后通过解调器进行下变频，之后使用ADC进行采样，把采样数据送给CPU或者叫数据处理系统。

进一步，为了实现跨区域时无缝切换，在一种可能实现的方式中，所述处理器3，还用于：

获取当前卫星的位置信息，并根据所述位置信息判断是否位于地面站覆盖区域的边缘区域；

若是，则确定所述至少两路发射电路以及所述至少两路接收电路中未与所述地面站连接的发射电路和接收电路，以及确定与所述地面站相邻的地面站；

控制所述未与所述地面站连接的发射电路和接收电路与所述相邻的地面站建立连接。

本申请实施例所提供的方案中，不仅通过在卫星通信系统中设置至少两路发射路1和至少两路接收电路2，并通过天线3配合实现射频信号发送及接收提高了系统的吞吐量，还在通信链路切换时，通过处理器3控制至少两路发射路1和至少两路接收电路2中未与当前地面站连接的发射电路和接收电路与相邻的地面站建立连接，避免通信链路切换时掉话或者暂时通信中断问题，进而提高了系统通信质量。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种用于高速移动的双通道卫星通信系统，其特征在于，包括：至少两路发射电路、至少两路接收电路、天线以及处理器，其中，

所述至少两路发射电路之间相互独立，每路所述发射电路用于将第一中频信号转换为第一射频信号，并通过所述天线将所述第一射频信号发射出去；

所述至少两路接收电路之间相互独立，每路所述接收电路用于将所述天线接收的第二射频信号转换为第二中频信号；

所述天线，用于将所述第一射频信号发射出去以及接收所述第二射频信号；

所述处理器，用于生成所述第一中频信号并将所述第一中频信号发送给所述至少两路发射电路，以及接收所述第二中频信号并对所述第二中频信号进行处理。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少两路发射电路包括：至少两个DAC转换器、至少两个调制器、合路器、滤波器以及放大器；其中，

所述每路发射电路对应一个DAC转换器和一个调制器，每个所述DAC转换器用于将每路数字信号转换成模拟信号；每个所述调制器，用于将，每路所述模拟信号进行上变频处理得到中频信号；所述合路器用于将至少两路中频信号进行合路得到合路后的信号；所述滤波器用于将所述合路后的信号进行滤波处理得到处理后的信号；所述放大器用于将所述处理后的信号进行放大处理得到所述第一射频信号。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述至少两路发射电路共用所述合路器、所述滤波器以及所述放大器。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述至少两路接收电路包括：依次连接的功分器、至少两个低噪声放大器、至少两个解调器以及至少两个ADC转换器；其中，

所述功分器用于将所述第二射频信号分为两路射频信号；所述至少两个低噪声放大器用于将所述两路射频信号进行放大处理；所述至少两个解调器用于将放大后的两路射频信号进行解调；至少两个ADC转换器用于将解调后的信号进行数模转换得到所述第二中频信号。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述至少两路接收电路共用所述功分器。

6.如权利要求1～5任一项所述的系统，其特征在于，所述放大器为上变频功率放大器BUC。

7.如权利要求1～5任一项所述的系统，其特征在于，所述第一射频信号和所述第二射频信号均为L波段信号。

8.如权利要求1～5任一项所述的系统，其特征在于，所述处理器，还用于：

获取当前卫星的位置信息，并根据所述位置信息判断是否位于地面站覆盖区域的边缘区域；

若是，则确定所述至少两路发射电路以及所述至少两路接收电路中未与所述地面站连接的发射电路和接收电路，以及确定与所述地面站相邻的地面站；

控制所述未与所述地面站连接的发射电路和接收电路与所述相邻的地面站建立连接。

Images