[发明专利]一种数字柔性转发方法及装置

说明书

本发明公开了一种数字柔性转发方法及装置，涉及卫星通信领域中的数字柔性转发技术。本发明对现有实现架构进行改造，可实现多体制跨波束组网通信，同时采用输入数据集中存储方式，相较于现有多个存储器寄存方式可降低硬件资源占用，并且可采用与数据时钟相同的低速处理时钟实现，对软件时序要求低，有助于提高系统运行稳定性、降低设备功耗，对于星载柔性转发应用场景有很强的适应性。

技术领域

本发明涉及卫星通信领域，特别是指一种数字柔性转发方法及装置。

背景技术

数字柔性转发可实现不同波束间信号的灵活交换，随着多波束卫星的发展，数字柔性转发应用愈加频繁。但目前数字柔性转发仅能实现不同波束间信号交换，不支持波束间信号合并功能，无法实现多体制跨波束组网通信，此外硬件架构上需要额外使用数据时钟2倍以上的高速处理时钟，亦或是采用并行处理架构才能实现，使用高速时钟将影响系统运行稳定性、增加设备功耗，采用并行处理架构将大幅增加硬件资源占用，与卫星有效载荷追求高效稳定的理念相悖，对星载应用场景适应性较差。

发明内容

本发明所要解决的问题在于避免上述背景中提到的目前数字柔性转发存在的不足之处而提出一种数字柔性转发方法及装置。本发明结合增强型大容量高速交换方法，可实现多体制跨波束组网通信，同时采用输入数据集中存储方式，相较于原有分散方式降低硬件资源占用，并且可采用与数据时钟相同的低速处理时钟完成，具有多种体制组网灵活，硬件资源占用少，对处理时钟要求低等优点。

本发明的目的是这样实现的：

一种数字柔性转发方法，包括以下步骤：

(1)根据数据时钟对R个上行波束信号进行模数转换，得到R个波束的输入数据，并送入R个分析部分滤波模块，其中R为正整数；分析部分滤波模块包括一个M行N列数据存储器和一个M行N列系数存储器，M和N均为正整数；系数存储器中，同一行的N个滤波系数作为一行复用系数，每次读出一行复用系数；

(2)各波束的输入数据以M个为一组，按列存储在对应的M行N列数据存储器中，同一行的N个输入数据作为一行复用数据；

(3)各波束数据存储器每存储完一组M个输入数据后，数据存储器和系数存储器同时以行为单位读出M行复用数据和M行复用系数，每行复用数据包含N个输入数据，每行复用系数包含N个滤波系数；

(4)各波束相同行的复用数据和复用系数中的N个输入数据与N个滤波系数按列对应相乘再相加，得到分析部分滤波结果；

(5)各波束每得到M个分析部分滤波结果，系数存储器内的N列滤波系数以列为单位循环移位一次；

(6)各波束分析部分滤波结果按照M个一组进行离散傅立叶逆变换；

(7)将R个波束的离散傅立叶逆变换结果进行增强型大容量高速数据交换；

(8)各波束将交换后的离散傅立叶逆变换结果按照M个一组进行离散傅立叶变换；

(9)各波束将离散傅立叶变换结果按组送入综合部分滤波模块，得到综合部分滤波结果；综合部分滤波模块与分析部分滤波模块的结构及操作均相同；

(10)各波束将综合部分滤波结果进行数模转换，得到R个下行波束信号，完成数字柔性转发。

一种数字柔性转发装置，包括R个模数转换模块、R个分析部分滤波模块、R个离散傅立叶逆变换模块、R个离散傅立叶变换模块、R个综合部分滤波模块以及R个数模转换模块，R为正整数；分析部分、综合部分滤波模块均包括一个M行N列数据存储器和一个M行N列系数存储器，M和N均为正整数；

模数转换模块根据数据时钟对上行波束信号进行模数转换，得到波束的输入数据，并送入对应分析部分滤波模块的数据存储器；