[发明专利]一种基于DVB-RCS2的机载宽带卫星通信信道仿真系统及应用方法

权利要求书

1.一种基于DVB-RCS2的机载宽带卫星通信信道仿真系统，其特征在于，该信道仿真系统包括：数据同步模块、数据处理模块和网络控制模块；

所述数据同步模块包括：本地同步单元和链路同步单元；所述本地同步单元用于在所述信道仿真系统各模块间同步所配置的信道参数与计算所得的链路性能参数；所述链路同步单元用于在机载终端、信道仿真系统与地面网关间同步链路属性；

所述数据处理模块包括：信道质量单元、自适应调制单元和性能计算单元；所述信道质量单元根据信道条件计算出链路信噪比SNR_r；所述自适应调制单元根据SNR_r选择出当前时刻链路适用的调制方式与编码码率；所述性能计算单元根据系统的信道参数及链路属性计算出链路的性能参数；

网络控制模块包括：网络控制单元，根据当前链路的性能，对链路进行IP数据包管理与流量控制，改变DVB-RCS2链路的实际传输速率，使其与链路当前的信道状态相适应，保证链路的通信效果；

所述信道仿真系统连接机载终端与地面网关，通过三端同步的以太网模拟DVB-RCS2链路，实现机载终端至地面网关间基于DVB-RCS2链路相连的网络架构。

2.根据权利要求1所述的机载宽带卫星通信信道仿真系统，其特征在于，信道仿真系统还包括人机交互模块；所述人机交互模块包括：参数输入单元和性能展示单元；所述参数输入单元模拟机载平台与卫星所处地理位置和通信环境的变化，提供系统参数与环境参数的配置；所述性能展示单元用于在界面上展示当前信道条件下的链路性能，包括传输带宽、时延和丢包率。

3.根据权利要求1或2所述的机载宽带卫星通信信道仿真系统，其特征在于，所述信道质量单元基于ITU-R P.2041无线信道衰减预测标准，根据信道条件计算出链路信噪比SNR_r；所述自适应调制单元基于DVB-RCS2卫星回传链路协议，根据SNR_r选择出当前时刻链路适用的调制方式与编码码率。

4.根据权利要求1或2所述的机载宽带卫星通信信道仿真系统，其特征在于，该仿真系统的应用方法具体包括以下步骤：

S1：界面配置环境参数及系统参数，并将数据上传至数据同步模块的本地同步单元；

S2：数据处理模块的信道质量单元从数据同步模块获取到信道参数，通过信道质量模型计算出此时链路的总衰减，得到链路信噪比SNR_r；

S3：数据处理模块的自适应调制单元根据SNR_r选择出此刻链路适用的调制方式与编码码率，并上传至数据同步模块的链路同步单元；

S4：数据处理模块的性能计算单元根据SNR_r、信道参数以及所选择的调制方式与编码码率计算出链路的性能参数；

S5：网络控制模块根据DVB-RCS2链路的性能对链路进行IP数据包管理与流量控制，并将链路性能参数上传至数据同步模块的本地同步单元；

S6：人机交互模块从数据同步模块获取到链路性能参数并展示在界面上；

S7：数据同步模块定时进行自检，若检测到数据发生改变，执行步骤S2至S6。

5.根据权利要求4所述的机载宽带卫星通信信道仿真系统，其特征在于，链路信噪比SNR_r的计算公式为：

其中，P_t是信号的发射功率，P_n是链路的噪声功率，是信道的总衰减；机载平台低于降雨高度时，信道总衰减计算公式如下：

机载平台处于降雨高度之上时，信道总衰减计算公式如下：

其中，是水蒸气和氧气导致的气体衰减，是降雨导致的衰减，是云雾导致的衰减，是对流层闪烁导致的衰减。