[发明专利]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

说明书

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。

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；