卫星数字电视通信模拟评估系统设计与实现

摘要

卫星数字电视的应用开辟了卫星电视广播的新时代，数字卫星通信以其信号质量好、覆盖范围广、长期成本低等优点为直播电视的数字化传输提供了良好的传输平台。在我国，数字卫星直播已成为了覆盖全国的主要直播方式。目前，部队已配有众多的卫星数字电视通信相关装备，装备中上行发射系统中的功率放大器决定了发射机的功率输出能力，是发射系统中的关键设备，但由于其功率大，在日常训练中如果操作不当可能会对人体造成损害，同时损坏设备。因此采用模拟装备来实现卫星数字电视信号的通信流程，并通过模拟接收图像的质量等级来对发射效果作评估，便可以进行多次重复、无风险、不受气候条件和场地空间限制的进行全天候、全要素的训练。同时随着部队全面打造全军训练信息系统，研究一套高逼真、互操作性强的卫星数字电视通信模拟评估系统也是很有必要的。 本论文是针对某型卫星数字电视通信装备设计的模拟评估系统。主要研究内容包括： 1．模拟评估系统架构：模拟评估系统架构是指系统中最重要的组成部分和他们的接口、功能以及实现方式。在进行模拟评估系统设计的时候，首先根据已确定需求明确模拟评估系统的结构框架，在明确了系统的结构框架后，便可以进行各个分系统的仿真模型的设计。 2．卫星天线仿真：天线的模拟采用计算机三维图形仿真，该模块将真实天线的外形、结构、各部件运动轨迹、位置限位等信息进行计算机仿真建模，能够以三维动画形式将天线的实时状态和转台运动显示出来，使操作人员均可以直观、形象地感受到天线模拟控制操作指令的执行结果。可实现天线控制器的极化角±90°连续可调，方位角±180°可调，俯仰角0°~90°连续可调以及天线的自动水平、自动定位、极化可转换等功能。 3．导调控制方法：卫星数字电视实际通信效果与气象数据、地形环境、电磁环境等相关因素密切相关，因此模拟评估系统需要严格按照卫星数字电视通信的干扰因素进行导调控制，并按照干扰效果进行效果评估。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 课题概述

1.2 研究工作的背景和意义

1.3 国内发展外现状分析

1.3.1 数字电视卫星传输技术发展

1.3.2 模拟训练的发展

1.3.3 模拟评估装备发展

1.4 课题研究的主要内容

1.5 本文主要工作

第二章 系统总体需求分析

2.1 设计目标

2.2 功能指标

2.2.1 总体功能需求

2.2.2 设备功能需求

2.3 技术指标

第三章 系统关键技术

3.1 模拟评估系统架构

3.2 卫星天线仿真

3.3 信号流程仿真

3.4 模拟故障生成方法

3.5 模拟评估技术

第四章 硬件设计与实现

4.1 半实物模拟分系统

4.1.1 硬件电路设计

4.1.2 电路原理图设计

4.1.3 接口设计

4.1.4 模拟终端设计与实现

4.2 视景模拟分系统

4.3 模拟评估分系统

4.3.1 单台设备操作模拟训练

4.3.2 系统操作模拟训练

4.3.3 受训人员操作评估

4.3.4 实装系统效果模拟

第五章 软件设计与实现

5.1 应用软件

5.1.1 功能结构

5.1.2 接口设计

5.1.3 执行方案

5.1.4 代码实现

5.1.5 软件实现结果分析

5.2 嵌入式软件

5.2.1 功能结构

5.2.2 接口设计

5.2.3 响应输入的设计决策

5.2.4 执行方案

5.2.5 代码实现

5.1.6 软件实现结果分析

第六章 结构设计与实现

6.1 方舱

6.2 机柜

6.3 工艺

第七章 系统测试

7.1 测试方案

7.1.1 接口测试

7.1.2 模拟终端功能测试

7.1.3 系统功能测试

7.1.4 效果评估测试

7.1.5 系统性能测试

7.2 测试对象与测试数据记录

7.2.1 接口测试记录

7.2.2 模拟终端功能测试记录

7.2.3 系统功能测试记录

7.2.4 模拟评估测试记录

7.2.5 系统性能测试记录

7.3实测结果分析

第八章 全文总结与展望

8.1 全文总结

8.2 后续工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果