[发明专利]一种环境信道模拟系统及方法

说明书

本发明公开一种环境信道模拟系统，包括接口通信模块，数字信号处理模块以及模拟信号处理模块，其中，接口通信模块用于接收运行模拟子系统发送的数字中频信号和控制信号，数字信号处理模块与接口通信模块可通信地连接，用于数字中频信号的预失真处理，模拟信号处理模块与数字信号处理模块可通信地连接，用于生成模拟射频信号并对耦合后的射频信号进行处理。

技术领域

本发明涉及通信卫星技术领域，特别涉及一种自适应通信信道模拟装系统及其GPU实现方法。

背景技术

大型的卫星星座在建设前，需要建设地面试验验证系统进行关键技术验证、体制验证、接口验证等多层次、多层面的验证，为卫星星座的建设提供前期技术支撑。卫星星座建成后，需要地面试验验证系统作为在轨卫星故障的地面排查平台和在轨软件或体制更新的地面验证平台。

通信卫星星座地面试验验证系统由用户接入模拟分系统、环境信道模拟分系统、通信卫星模拟分系统、运行模拟分系统、效能评估分系统、地面运控模拟分系统、地面测控模拟分系统等组成，其中环境信道模拟分系统主要是模拟通信卫星信道特性的功能，是通信卫星星座地面试验验证系统的重要组成部分之一。

传统的环境信道模拟方法是进行固定特性的信道的仿真，无法根据实际的信道特性进行自适应的仿真，而且传统的滤波器设计多基于FPGA 等生成，灵活差、开发成本高。

发明内容

针对现有技术中的部分或全部问题，本发明一方面提供一种环境信道模拟系统，包括：

接口通信模块，用于接收外部控制信号以及数字中频信号；

数字信号处理模块，其与所述接口通信模块可通信地连接，所述数字信号处理模块包括：

滤波器组件，其用于接收所述数字中频信号，并根据参数控制组件发送的参数生成滤波器，对所述数字中频信号进行预失真处理；

特征提取组件，其用于对模拟信号处理模块发送的信号进行特征提取，并将提取到的特征参数发送给参数控制组件；以及

参数控制组件，其用于根据所述特征参数与目标函数比较，进而优化参数，并将所述参数发送给所述滤波器组件；以及

模拟信号处理模块，其与所述数字信号处理模块可通信地连接，所述模拟信号处理模块包括：

数模转换组件，其与所述滤波器组件可通信地连接，所述数模转换组件用于接收所述滤波器组件发送的预失真数字信号，并将其转换为模拟信号；

上变频组件，其与所述数模转换组件可通信地连接，所述上变频组件用于实现所述模拟信号的上变频，生成射频信号；

耦合组件，其与所述上变频组件可通信地连接，所述耦合组件包括耦合器，用于实现所述射频信号的耦合输出；

衰减控制组件，其与所述耦合组件可通信地连接，所述衰减控制组件将所述耦合器输出的一路射频信号进行衰减后输出；

下变频组件，其与所述耦合组件可通信地连接，所述下变频组件将所述耦合器输出的另一路射频信号进行下变频；

模数转换组件，其与所述下变频组件可通信地连接，所述模数转换组件将所述经过下变频的射频信号转换成数字中频信号，发送给所述特征提取组件。

进一步地，所述模拟信号处理模块与所述数字信号处理模块通过光纤连接。

进一步地，所述参数控制软件通过粒子群算法实现参数优化。

进一步地，所述数字信号处理模块采用GPU的流技术实现信号的特征提取、参数优化以及预失真处理。

进一步地，所述模拟信号处理模块包括主板，所述主板包括卡槽，所述数模转换组件、上变频组件、下变频组件以及模数转换组件通过卡槽与所述主板连接。