以低軌星座為重點的衛星互聯網建設在全球逐漸成為熱點。和傳統地面通信相比,衛星通信有著自己獨特的傳輸環境和應用需求,因此設計一種既能適應衛星工作方式,又能和地面通信系統融合互通的工作體制成為衛星系統構建的重要課題。

是德科技持續追蹤國內外衛星通信標準化工作,并致力于為科研人員和工程師提供早期的研發平臺和測試標準。依托于Pathwave Signal Generation信號產生平臺,是德科技提供基于3GPP 5G NTN,DVB-S2/S2X以及DVB-RCS2等標準演進的信號產生功能,并支持用戶對基于標準的信號進行調制方式等參數調整。結合最新推出的M9484C微波矢量信號源,可以將用戶所需的標準及自定義信號體制轉化為貼近真實的射頻信號。
基于5G NR體制的OFDM信號在衛星通信中的應用是一個重要的研究方向。Keysight N7631APPC 5G NR信號產生軟件既能夠支持3GPP標準規定的各種調制和編碼方式,也能夠支持用戶自定義(User Defined)調制方式,從而幫助用戶快速驗證適應衛星傳輸條件的調制方式(如8PSK、APSK等)。

?圖1.?基于5G?NR的用戶自定義調制方式信號產生

圖2.?基于5G?NR的用戶自定義調制方式信號分析
基于DVB標準體系的演進也是衛星通信中的重要研究方向。傳統的DVB體制根據其應用要求主要側重于前向鏈路,對反向鏈路(用戶側傳輸)的支持有限,限制了其作為通信體制的應用。DVB-RCS 正是用于在衛星通信系統中解決反向鏈路交互式數據業務傳輸的標準。第一代規范DVB-RCS1 在2000年由ETSI 正式發布;第二代規范DVB-RCS2在2011年完成并不斷演進,主要加入了對移動性和網狀連接的擴展。
下圖展示了在寬帶衛星通信系統中的關鍵組成部分以及相互之間數據傳輸的鏈路類型,包括前向和反向鏈路。作為反向鏈路所使用的信號制式, DVB-RCS2物理層的關鍵技術包括,由低階到高階的線性調制和連續相位調制,?直接序列擴頻,基于MF-TDMA多址方式等。

圖3.?DVB-RCS系統參考示意圖
對于DVB-RCS2的接收機測試,需要測試設備能夠靈活產生符合其物理層規范的信號,用于接收靈敏度等指標的測試。Keysight N7623EMBC Digital Video信號產生軟件新加入了DVB-RCS2 規范的支持,并且提供ETSI標準附錄中標準測試信號配置模板,使得這一類型的測試變得簡單高效。

圖4.?DVB-RCS2信號產生

圖5.?DVB-RCS2信號分析
隨著衛星通信的寬帶化,上述幾種標準信號都可能需要在幾百MHz甚至GHz帶寬下進行信號產生。對于矢量信號源而言,寬帶情況下的低失真一直是重要的考量。是德科技全新推出的M9484C微波矢量信號源采用全DDS結構,在基帶利用DUC數字上變頻方式進行寬帶信號產生,從而避免了傳統基于IQ調制器的矢量信號源固有的本振泄露、IQ不平衡等不理想因素帶來的帶內信號損傷。結合其最高54GHz頻率以及2.5GHz內置信號產生帶寬,可以覆蓋當前低軌衛星重點研究的Q/V頻段等大帶寬應用。
