衛(wèi)星寬帶柔性轉(zhuǎn)發(fā)器中交換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究與硬件實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著通信體制由傳統(tǒng)向現(xiàn)代轉(zhuǎn)型發(fā)展，衛(wèi)星通信在全球通信系統(tǒng)中已起到舉足輕重的作用[1]。初期的衛(wèi)星通信體系是由單星構(gòu)成，隨著美國(guó)率先使用多星星座進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，衛(wèi)星通信系統(tǒng)開(kāi)始逐漸由單業(yè)務(wù)、單波束、單頻點(diǎn)向復(fù)雜任務(wù)、多波束、寬頻段、多信道發(fā)展[2]。這種發(fā)展趨勢(shì)促使了柔性轉(zhuǎn)發(fā)器的產(chǎn)生。作為一種能實(shí)現(xiàn)寬帶信號(hào)在軌重構(gòu)與柔性轉(zhuǎn)發(fā)的衛(wèi)星載荷設(shè)備，柔性轉(zhuǎn)發(fā)器既具有彎管式轉(zhuǎn)發(fā)器的靈活性，又具有再生式轉(zhuǎn)發(fā)器對(duì)系統(tǒng)資源的高利用率。
　　本文提出了一

2、類新型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)星上載荷設(shè)備的設(shè)計(jì)方法。它同時(shí)具有將寬帶數(shù)據(jù)信道化，以及利用交換網(wǎng)絡(luò)對(duì)信道化后數(shù)據(jù)進(jìn)行透明轉(zhuǎn)發(fā)的能力，稱之為寬帶柔性轉(zhuǎn)發(fā)器。該轉(zhuǎn)發(fā)器參考了美軍的“WGS”星座上的轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)，并借鑒多相濾波器組技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了星上多路寬帶信號(hào)的分析和綜合，利用電路交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多路信道化后信號(hào)之間任意頻段、任意波束、任意子帶之間的交換。論文重點(diǎn)研究了寬帶柔性轉(zhuǎn)發(fā)器中的交換系統(tǒng)，利用高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)與“T-S-T”數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了整個(gè)交

3、換系統(tǒng)。在硬件方面選用了Xilinx公司生產(chǎn)的Virtex4系列芯片設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，過(guò)程中使用了包括Serdes高速接口在內(nèi)的多種內(nèi)核編寫Verilog HDL程序，采用Modelsim對(duì)程序進(jìn)行前仿真。與此同時(shí)也在Matlab上對(duì)“T-S-T”路由算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。最后將設(shè)計(jì)出的硬件成品與其他外圍設(shè)備聯(lián)合調(diào)試，分析聯(lián)合調(diào)試中所獲得的結(jié)果可以對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)方案的功能與性能進(jìn)行驗(yàn)證。
　　論文最后對(duì)全文做出總結(jié)，在現(xiàn)有研究?jī)?nèi)容與成果