基于北斗“衛(wèi)星”通信系統(tǒng)的測試分析

【摘 要】“北斗”衛(wèi)星通信系統(tǒng)是我國“十一五”計劃中的重點項目。在通信系統(tǒng)復雜多樣并且日新月異的現代社會，對通信系統(tǒng)的測試顯得十分重要。追要利用信號源、誤碼率測試軟件、頻譜儀、定向耦合器等對衛(wèi)星通信線路進行測試。其測試有三大重要指標誤碼率、短信業(yè)務、移動終端。從測試結果來看，北斗衛(wèi)星體現了系統(tǒng)的優(yōu)越性和其不可估量的時代價值。

【關鍵詞】通信技術 衛(wèi)星測試 北斗 無線電

“北斗”衛(wèi)星通信系統(tǒng)是我國自主研究、建設、運營管理具有國際知識產權的區(qū)域性衛(wèi)星導航系統(tǒng)?！氨倍贰毙l(wèi)星通信系統(tǒng)是由用戶終端、地面中心站和空軍衛(wèi)星三大部分組成。從通信的特征上來看，它具有雙向通信、快速定位和精密授時三大優(yōu)勢[1]。

一、基于“北斗”衛(wèi)星通信系統(tǒng)的測試原理與方法

從目前“北斗”衛(wèi)星通信系統(tǒng)的應用實際情況拉來看，“北斗”衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要是由應用段、地面段和空間段三個部分組成。通信的整個流程大致是“北斗”衛(wèi)星通信系統(tǒng)應用段發(fā)射頻段信號（L1）—發(fā)送到地面段通信站，頻段信號轉化成C波段—地面信號站發(fā)送頻段信號到“北斗”衛(wèi)星通信系統(tǒng)空間站，頻段信號轉化為S波段—“北斗”衛(wèi)星通信轉發(fā)器將頻段信號轉化為K頻段信號并發(fā)送到終端。如圖1。

（一）北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)測試框架分析

從“北斗”衛(wèi)星同通信系統(tǒng)的運行模式來看，其實質是利用“北斗”衛(wèi)星所搭載的轉發(fā)器實現的地面用戶與用戶之間、信號站與信號站之間、用戶與信號站之間的頻段通信轉發(fā)。地面段主要是由信關站天線、綜合信關站管理中心、信關站射頻等三個部分組成。如圖2：

從用戶終端的形式來看，通常情況下，“北斗”衛(wèi)星系統(tǒng)中的用戶終端有三種形式：固定式、便攜式和車載式。從應用段（用戶終端）的功能來看，用戶終端的功能主要是將可識別的數據、語音、消息等處理成為地面信關站能夠識別的無線信號，并且成功向空間站發(fā)射。

（二）基于“北斗”衛(wèi)星通信系統(tǒng)的測試方法分析與步驟

從上述測試框架和測試內容，我們可以看出測試的關鍵在于通信體制。如圖3：

按照如上圖所示的測試框圖，一般系統(tǒng)中不會存在功分器。因此，測試的第一步是在變頻器與LNA/HPA之間加入了一個功分器，并且將一部分射頻信號分離了出來進入頻譜儀。第二部是通過頻譜儀來反映射頻頻率的傳輸情況，觀察頻譜儀的信號頻譜變化。第三步則是進行測試和分析。

二、基于“北斗”衛(wèi)星通信系統(tǒng)的測試結果分析

（一）測試內容：短信息業(yè)務、誤幀率、語音時延性

按照《物理層協議》的規(guī)定，純語音的數據速率為2.4Kb/s，但是這2.4Kb/s包括了控制字、幀頭在內的所有數據速率難以在測試儀器上直觀地展現出來。因此，選擇使用短信息業(yè)務進行測試[2]。

（二）測試結果

按照圖3的框架測試步驟進行測試，短信≤140B，移動終端2與終端1的結果保持一致，系統(tǒng)正常運行。其次是對誤碼率的檢測。其步驟與短信業(yè)務一致，增加從信關站發(fā)送一定的數據并且在PC終端機上進行測試，檢查誤幀率。但需要得出科學地誤幀率需要復發(fā)送不同數據至少20次并進行對比研究。測試結果表明誤幀率的變化對衡量系統(tǒng)的工作質量非常好關鍵。最后，是語音時延測試。如圖4。

三、結語

隨著“北斗”衛(wèi)星通信系統(tǒng)的運用越來越廣泛，第三方檢測系統(tǒng)也不斷發(fā)展。經過國內外多種測試系統(tǒng)的驗證，“北斗”衛(wèi)星通信系統(tǒng)穩(wěn)定性極高、可靠性強，能夠為通信事業(yè)創(chuàng)造更大的社會效益和經濟效益。

參考文獻：

[1]劉愷.北斗終端OEM模塊測試平臺[J]. 數字通信世界， 2013（8）：79.

[2]劉霜梅，王海濤，鄒光南.衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)體系設計及應用模型陰.電子設計工程，2010，18（10）：105—108.

作者簡介：錢婷婷（1992），女，安徽池州人，漢族，大學本科學歷，中南大學 通信工程1101班 學號：0909110622.