申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所

申请日：2023-12-28

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN117478209B

主分类号：H04B7/185

分类号：H04B7/185;H04B10/118;H04B10/032;H04B10/038;H04L25/02;H04L1/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2024.02.20#实质审查的生效;2024.01.30#公开

摘要：本发明提出一种高可用度激光微波混合传输卫星通信系统，涉及卫星通信技术领域。本发明包括星载激光微波混合终端和地面激光微波混合终端，采用微波和激光同时与地面站建链传输，采用星地系统激光微波信道估计及链路控制方式，实现激光微波混合协同传输，并通过微波链路重传方式，提升星地高速链路可用度。本发明能够有效保证星地通信数据的可靠传输，特别适用于高低轨卫星通信的高速数据传输系统。

主权项：1.一种高可用度激光微波混合传输卫星通信系统，包括星载激光微波混合载荷系统和地面激光微波混合终端，所述星载激光微波混合载荷系统包括星载激光发射系统、星载微波发射系统、星载激光接收系统、星载微波接收系统，所述地面激光微波混合终端包括地面激光发射系统、地面微波发射系统、地面激光接收系统、地面微波接收系统；其特征在于，所述星载激光微波混合载荷系统还包括上行信道估计单元、星载链路控制与体制选择单元，所述地面激光微波混合终端还包括下行信道估计单元、地面链路控制与体制选择单元；所述星载链路控制与体制选择单元包括星载成帧处理器、星载缓冲存储器、星载信道判别控制器、星载数据识别器；所述地面链路控制与体制选择单元包括地面成帧处理器、地面缓冲存储器、地面信道判别控制器、地面数据识别器；星载微波发射系统和地面微波接收系统构成微波下行链路，地面微波发射系统和星载微波接收系统构成微波上行链路，微波上行链路和微波下行链路构成微波通信链路；星载激光发射系统和地面激光接收系统构成激光下行链路，地面激光发射系统和星载激光接收系统构成激光上行链路，激光上行链路和激光下行链路构成激光通信链路；星地通信前，先进行上下行信道估计；激光上行信道估计时，地面激光发射系统向星载激光微波混合载荷系统发射伪随机码激光信号，星载激光微波混合载荷系统通过星载激光接收系统接收到激光信号后，输出给上行信道估计单元，上行信道估计单元统计误码率和误帧数，并与阈值相比较，将比较结果发送给星载链路控制与体制选择单元；同时，星载微波发射系统将激光上行链路传输控制信息与星载下行微波数据复接后，经微波下行链路传输至地面链路控制与体制选择单元；激光下行信道估计时，星载激光发射系统向地面发射伪随机码激光信号，地面激光微波混合终端通过地面激光接收系统接收到激光信号，输出给下行信道估计单元，下行信道估计单元计算误码率，并与阈值相比较，将比较结果发送给地面链路控制与体制选择单元，同时，地面微波发射系统将激光下行链路传输控制信息与地面上行微波数据复接后，经微波上行链路传输至星载链路控制与体制选择单元；微波链路信道估计在地面完成，星载微波发射系统向地面发射伪随机码微波信号，地面激光微波混合终端通过地面微波接收系统接收到微波信号，输出给下行信道估计单元，下行信道估计单元计算误码率及微波信道信噪比，并与阈值相比较，将比较结果发送给地面链路控制与体制选择单元，同时，地面微波发射系统将微波下行链路传输控制信息与地面上行微波数据复接后，经微波上行链路传输至星载链路控制与体制选择单元；星地下行通信时，下行数据进入星载链路控制与体制选择单元的星载成帧处理器进行数据成帧处理，得到成帧数据，成帧数据进入星载缓冲存储器进行缓存，星载缓冲存储器的数据存储满时开始输出数据帧，数据帧先进入星载信道判别控制器，根据下行信道估计单元的比较结果，判断激光通信链路是否中断，如果激光链路中断，则将数据帧送入星载数据识别器，选择优先级高的业务数据通过星载微波发射系统下传，并将优先级低的业务数据丢弃；如果激光通信链路正常，则通过星载激光发射系统将数据帧下传；地面激光微波混合终端通过地面激光接收系统和地面微波接收系统接收激光数据和微波数据，地面链路控制与体制选择单元根据下行信道估计结果，判断激光通信链路及微波通信链路的可用情况，如果当前激光通信链路中断，则直接接收微波通信链路的数据并输出；如果当前激光通信链路正常，则接收激光通信链路的数据并进行解码及纠错，如果数据正确，则输出到用户，如果数据校验出错，则触发重传指令，通过地面微波发射系统向星载激光微波混合载荷系统发送重传指令，星载激光微波混合载荷系统接收到重传指令后，通过星载微波发射系统将需要重传的数据帧传输到地面，地面激光微波混合终端通过地面微波接收系统收到重传数据帧后将数据输出到用户；星地上行通信时，地面上行数据先通过地面链路控制与体制选择单元的地面成帧处理器进行数据成帧处理，得到成帧数据，成帧数据进入地面缓冲存储器进行缓存，地面缓冲存储器的数据存储满时开始输出数据帧，数据帧先进入地面信道判别控制器，根据上行信道估计单元的估计结果，判断激光通信链路是否中断，如果激光通信链路中断，则将数据帧送入地面数据识别器，选择优先级高的业务数据通过地面微波发射系统发射，并将优先级低的业务数据丢弃；如果激光通信链路正常，则通过地面激光发射系统将数据帧发射出去；星载激光微波混合载荷系统通过星载激光接收系统和星载微波接收系统接收地面发射的激光信号和微波信号，星载链路控制与体制选择单元根据上行信道估计单元的估计结果判断激光通信链路的情况，如果当前激光通信链路中断，则直接接收微波通信链路的数据并完成译码解调，然后输出给用户；如果当前激光通信链路正常，则接收激光通信链路的数据并进行解码及纠错，如果数据正确，则输出到用户，如果数据校验出错，则触发重传指令，通过星载微波发射系统向地面发送重传指令，地面激光微波混合终端接收到重传指令后，通过地面微波发射系统将需要重传的数据帧发射至星载激光微波混合载荷系统，星载激光微波混合载荷系统将接收到的重传数据帧发送给用户。

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百度查询： 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种高可用度激光微波混合传输卫星通信系统

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