[发明专利]一种可重构宽带数字信道化交换方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，特别涉及一种可重构宽带数字信道化交换方法及系统。

背景技术

卫星通信应用环境日益复杂，相关技术、通信需求正在快速发展，同步卫星的高成本以及比地面系统高得多的在轨技术更新难度，要求在轨同步卫星具有广泛的适应性、灵活性。具体来说就是要求：星上有效载荷对传输业务采用的具体帧结构、信道编解码方式、信号调制方式不敏感，具有广泛的适应性；星上有效载荷具备星载交换功能。数字信道化技术则正好适应该发展形势。

数字信道化技术是基于FDMA或MF-TDMA通信体制，在以上两种体制中，各个宽带上行信道包含若干个业务子信号，各个业务子信号在星上经过分离、交换、交换后综合等处理后，重新组成各个宽带下行信道信号。该处理过程在数字域完成，对应的有效载荷部件称为数字信道化器。数字信道化器具有以下特点：(1)可以实现任意业务子信号从任意上行信道到任意下行信道的路由过程；(2)可方便控制每个业务子信号的增益，可进行广播和组播；(3)与传统透明转发相比，数字信道化器在数字域实现，业务子信号的带宽可以灵活变化，因而它的有效通信容量可以得到提高；(4)与星载再生转发相比，数字信道化器不需要对业务子信号进行解调、再调制等处理，在同等容量下，可以大大降低星上有效载荷的复杂度，提高星上有效载荷的可靠性。

目前，星载转发要求：子信道复用数较高，且子信道带宽可任意配置。现有常用的数字信道化方法或多或少有些局限，灵活性较低：解析信号法要求所有待处理的子信道具有相同的带宽；数字下变频法要求子信道复用数少(一般为4～8)；树状法要求子信道复用数N与使用滤波和抽取结构的级数L间存在关系N＝2^L；多相离散DFT法通常要求所有子信道的带宽相同，且子信道之间的保护带宽相同；离散滤波器组法在子信道复用数大的情况下，计算量和存储量非常大。因此，必须寻找新的数字信道化方法，满足当今星载转发的需求，且计算量小，并且提高灵活性。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种可重构宽带数字信道化交换方法及系统，提高数字信道化器的灵活性。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种可重构宽带数字信道化交换方法，包括：

110：设计带宽为基本子信道带宽预定倍数的有限长单位冲激响应FIR等波纹低通滤波器组；

120：提取裁减所述低通滤波器组中每个低通滤波器的频域参数；

130：根据所述频域参数从每个宽带上行信道时域复基带数据中分离出各个业务子信号的基带频域数据；

140：对所述分离得到的各个业务子信号的基带频域数据进行交换处理，得到每个宽带下行信道完整的基带频域数据；

150：对每个宽带下行信道中各个业务子信号的基带频域数据进行综合处理，最终得到每个宽带下行信道中的时域复基带数据。

其中，所述预定倍数b为整数，并且1≤b≤B；

其中，B表示所述宽带上行信道包含的基本子信道的最大数量。

其中，所述步骤120具体包括：

121：对所述低通滤波器的时域冲击响应h(b,n)补N-L个零点并进行N点FFT运算，计算出h(b,n)的完整频域参数H(b,k)，其中，L表示所述低通滤波器的阶数，k为整数且0≤k≤(N-1)，并且，

122：对完整频域参数H(b,k)进行18比特定点量化；

123：舍弃定点量化后完整频域参数H(b,k)中数值为0的参数，并进行循环移位，经裁剪后得到低通滤波器的频域参数H′_b(k)。

其中，所述步骤130具体包括：

131：根据第i个宽带上行信道中第p个业务子信号的中心频率f_u,i,c(p)和占用带宽BW_u,i,z(p)，计算得到第i个宽带上行信道中第p个业务子信号的频谱起始位置FP_u,i,s(p)；

132：根据第i个宽带上行信道中第p个业务子信号的占用带宽BW_u,i,z(p)在频域参数H′_b(k)中选择相应的把选择的填充到第i个宽带上行信道分离各个业务子信号的频域滤波器参数数组H_u,i(k)的相应位置；

133：重复执行步骤131到132，直到第i个宽带上行信道构造出完整的频域滤波器参数数组H_u,i(k)；