МОДУЛЬНАЯ СИСТЕМА ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ПОЛЕЗНЫХ НАГРУЗОК СПУТНИКОВ СВЯЗИ

1. Система обработки полезной нагрузки спутника связи, содержащая один или более идентичных общих модулей (10) интегрированного процессора, в которой количество модулей (10) интегрированного процессора выбрано в соответствии с характеристиками антенны и ширины полосы восходящей линии (36, 50) и нисходящей линии (40, 52) определенной миссии в связи с характеристиками модуля (10) интегрированного процессора, и в которой каждый модуль интегрированного процессора содержит каскад (11) цифровой обработки, содержащий:
1-N
1-N
множество входных портов (14), выполненных с возможностью приема сигналов, соответствующих восходящей линии (36, 50), причем каждый входной порт (14) имеет заданную ширину полосы; и
1-M
1-M
множество выходных портов (22), выполненных с возможностью вывода сигналов, соответствующих нисходящей линии (40, 52), причем каждый выходной порт (22) имеет заданную ширину полосы;
1-N
A/D преобразователь (16), связанный с каждым входным портом (14) и выполненный с возможностью преобразования сигнала восходящей линии в заданной ширине полосы (36, 50) в форму цифровой выборки;
1-M
D/A преобразователь (26), связанный с каждым из выходных портов (22) и выполненный с возможностью преобразования обработанного цифрового сигнала заданной шириной полосы в аналоговый сигнал (40, 52) нисходящей линии; и
средство (42, 44, 46) цифровой обработки, содержащее
множество демультиплексоров (18) частоты, каждый из которых соединен с одним или более из множества A/D преобразователей (16) и выполнен с возможностью разделения дискретизированной ширины полосы одного или более из дискретизированных сигналов (36, 50) восходящей линии в множество каналов;
1-M
средство (20) обработки уровня канала, ассоциированное с каждым из каналов и выполненное с возможностью маршрутизации обработанных каналов в любой из множества выходных портов (22); и
множество мультиплексоров (24) частоты, каждый из которых соединен со средством (20) обработки уровня канала и с одним или более из множества D/A преобразователей (26) и выполнен с возможностью объединения множества маршрутизируемых каналов.
1-N
1-M
2. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.1, в которой количество отдельных модулей (10) интегрированного процессора в системе обработки полезной нагрузки спутника связи представляет собой функцию портов антенны восходящей линии (36, 50) и нисходящей линии (40, 52) и соответствующей ширины полосы восходящей и нисходящей линий относительно количества входных (N) и выходных (M) портов (14, 22) и соответствующей ширины полосы входного и выходного портов каскада (11) цифрового процессора.
3. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.1, в которой каждый интегрированный модуль обработки содержит по меньшей мере один из каскада (12) предварительной обработки и каскада (28) последующей обработки.
1-M
4. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.1, в которой каскад (20) обработки уровня канала каскада (11) цифрового процессора содержит систему (30) пространственного переключателя, выполненную с возможностью гибкой маршрутизации заданного входного канала в один или более из мультиплексоров (24) частоты, ассоциированных с выходными портами (22).
5. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.1, в которой каскад (20) обработки уровня канала каскада (11) цифрового процессора содержит систему (60) диаграммообразующей схемы.
6. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.1, в которой каскад (20) обработки уровня канала каскада (11) цифрового процессора дополнительно содержит переключатель (32) памяти, выполненный с возможностью обеспечения гибкой маршрутизации между частотными интервалами восходящей и нисходящей линий.
1-N
1-N
7. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.1, в которой каждый модуль (10) интегрированного процессора содержит каскад (12) предварительной обработки, и каскад предварительной обработки ассоциирован с множеством входных портов (14) модуля (11) цифрового процессора и выполнен с возможностью изоляции заданной полосы частот из восходящей линии (36, 50) для преобразования с понижением частоты изолированной полосы до промежуточной частоты и приложения сигнала, преобразованного с понижением частоты, к одному или более из множества входных портов (14).
1-N
8. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.7, в которой каскад (12) предварительной обработки содержит цепь предварительной обработки, ассоциированную с каждым из входных портов (14 ).
1-M
9. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.7, в которой каскад (12) предварительной обработки содержит множество цепей предварительного процессора, выходы которых могут быть мультиплексированы по частоте для обеспечения заданных входных сигналов в один или более из входных портов (14).
1-M
10. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.1, в которой каждый модуль (10) интегрированного процессора содержит каскад (28) последующей обработки, и каскад последующей обработки ассоциирован с множеством выходов (22) модуля (11) цифрового процессора и выполнен с возможностью фильтрации и преобразования с повышением частоты сигналов (40, 52) нисходящей линии до соответствующих частот.
1-M
11. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.10, в которой каскад (28) последующей обработки модуля (10) интегрированного процессора содержит цепь последующей обработки, ассоциированную с каждым из выходных портов (22).
12. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.10, в которой каскад (28) последующей обработки модуля (10) интегрированного процессора содержит множество цепей последующей обработки, отличающихся разным преобразованием с повышением частоты и фильтрацией.
13. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.1, в которой каждый модуль интегрированного процессора содержит как каскад (12) предварительной обработки, так и каскад (28) последующей обработки.
14. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.1, в которой модуль (10) интегрированного процессора воплощен в одной из архитектуры системы ячеистой связи, прямой связи или обратной связи или комбинации этих архитектур.
15. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.4, в которой модуль (10) интегрированного процессора выполнен с возможностью работы с антеннами с одиночным возбуждением каждого луча (SFPB) как в восходящей линии (34), так и в нисходящей линии (38), причем интерфейсы модуля интегрированного процессора с антеннами принимают форму портов лучей.
1-Ne
16. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.5, в которой антенна (54) связи пользователя представляет собой фазированную антенную решетку, состоящую из множества антенных элементов (56).
1-Nf
17. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.5, в которой антенна (54) линии связи пользователя представляет собой рефлектор с облучателями в виде антенной решетки (AFR), содержащий множество облучателей (58), смещенных из плоскости фокусирования рефлектора.
1-M
18. Система цифровой обработки полезной нагрузки спутника связи по п.5, в которой каскад (11) цифрового процессора воплощен в архитектуре системы прямой связи, и в которой заданный входной канал разделяется для предоставления сигналов в множество выходных портов (22), при этом выборки канала умножаются на комплексные коэффициенты для управления свойствами нисходящего луча для этого канала.
1-N
19. Система цифровой обработки полезной нагрузки спутника связи по п.5, в которой модуль (10) интегрированного процессора воплощен в архитектуре системы обратной линии связи, и в которой заданный входной канал сформирован путем суммирования сигналов из множества входных портов (14), при этом выборки канала умножаются на комплексные коэффициенты для управления свойствами восходящего луча для этого канала.
20. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.5, в которой восходящая линия (36, 50) или нисходящая линия (40, 52) относится к наземным терминалам, поддерживающим мультиплексирование по частоте множества каналов.
1…k
1…k
e
f
1-Ne
1-Nf
21. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.20, в которой каждый из каналов (50) восходящей или нисходящей линии ассоциирован с отдельной системой (60) цифровой диаграммообразующей схемы, причем дискретизированный канал разделяется на N или N путей, соответствующих количеству элементов/облучателей (56, 58) соответствующей антенны (54) нисходящей или восходящей линии.
1- N
1-M
22. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.20, в которой ширина полосы восходящей линии (36, 50) или нисходящей линии (40, 52) разделена на множество сегментов ширины полосы, каждый сегмент применяется к или выводится из одного входного (14) или выходного порта (22) каскада (11) цифрового процессора.
1_Nu
1-Ne
1-Nf
1-Nf
1-Nd
1-Ne
1-Nf
1-M
23. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.4, в которой сигнал, соответствующий каждому из лучей (36) восходящей линии или антенному элементу/облучателю (56, 58), применяется для одного входного порта (14) каскада (11) цифрового процессора, и/или сигнал, соответствующий каждому нисходящему лучу (40) или антенному элементу/облучателю (56, 58), выводится из одного выходного порта (22) каскада (11) цифрового процессора.
1-Nu
1-Ne
1-Nf
1-N
1-Nd
1-Ne
1-Nf
1-M
24. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.4, в которой сигнал, соответствующий множеству лучей (36) восходящей линии или антенных элементов/облучателей (56, 58), прикладывается к одному входному порту (14) каскада (11) цифрового процессора, и/или сигнал, соответствующий множеству лучей (40) нисходящей линии или антенному элементу/облучателю (56, 58), выводится из одного выходного порта (22) каскада (11) цифрового процессора.
1-Nu
1-Ne
1-Nf
1-N
25. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п.24, в которой каждый модуль (10) интегрированного процессора содержит как каскад (12) предварительной обработки, так и каскад (28) последующей обработки, и каскад (12) предварительной обработки выполнен с возможностью избирательного преобразования с понижением частоты сигналов из множества лучей (36) восходящей линии или антенных элементов/облучателей (56, 58) до разных центральных частот и суммирования лучей, преобразованных с понижением частоты, или сигналов элемента/облучателя перед подачей сигнала во входной порт (14) каскада (11) цифрового процессора.
1-M
1-Nd
1-Ne,
1-Nf
26. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по п. 25, в которой каскад (28) последующей обработки модуля (10) интегрированного процессора выполнен с возможностью избирательного преобразования сигнала с повышением частоты из выходного порта (22) каскада (11) цифрового процессора в множество лучей (40) нисходящей линии или антенных элементов/облучателей (56 58).
1-10
10-20
1-10
10-20
1-10
10-20
1-10
1-10
10-20
1-10
10-20
1-10
10-20
1-10
27. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по любому из пп.4, 5, 14-26, содержащая множество модулей (10a, 10b) интегрированного процессора, в которой сигналы, соответствующие поднабору множества лучей (36, 36) восходящей линии или антенных элементов (56, 56) или облучателей (58, 58), прикладываются к входным портам (14) каскада (11) цифрового процессора каждого модуля (10a, 10b), и/или сигналы, соответствующие поднабору множества лучей (40, 40) нисходящей линии или антенных элементов (56, 56) или облучателей (58, 58), выводятся через выходные порты (22) каскада (11) цифрового процессора каждого модуля (10a, 10b).
1-20
1-20
1-20
1-20
1-20
1-20
28. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по любому из пп.4, 5, 14-26, содержащая множество модулей (10a, 10b) интегрированного процессора, в которой сигналы, соответствующие всему множеству лучей (36) восходящей линии или антенных элементов (56) или облучателей (58), подаются во входные порты каскада (11) цифрового процессора каждого модуля (10a, 10b), и/или сигналы, соответствующие всему множеству лучей (40) нисходящей линии или антенных элементов (56) или облучателей (58), выводятся через выходные порты каскада (11) цифрового процессора каждого модуля (10A, 10B), при этом каждый модуль (10A, 10B) выполнен с возможностью обработки разных сегментов общего луча или антенного элемента или ширины полосы облучателя.
1-20
1-20
1-20
1-10
1-20
1-20
1-20
29. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по любому из пп.4, 5, 14-26, содержащая множество модулей (10A, 10B) интегрированного процессора, в которой сигналы, соответствующие заданным сегментам частоты ширины полосы лучей (36) восходящей линии или антенных элементов (56) или облучателей (58), прикладываются к входным портам (14) каскада (11) цифрового процессора каждого модуля (10a, 10b), и/или сигналы, соответствующие всему множеству лучей (40) нисходящей линии или антенных элементов (56) или облучателей (58), выводятся через выходные порты каскада (11) цифрового процессора каждого модуля (10a, 10b), при этом каждый модуль (10a, 10b) выполнен с возможностью обработки разных сегментов общей ширины полосы луча или антенного элемента или облучателя.
1-10
30. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по любому из пп.4, 5, 14-26, содержащая множество модулей (10a, 10b) процессора, в которой каждый из сигналов восходящего луча разделяется на множество идентичных путей, которые подаются в соответствующие входные порты (14) каскада (11) цифрового процессора каждого модуля, и при этом поднабор нисходящих лучей ассоциирован с каждым модулем (10a, 10b).
1-10
31. Система обработки полезной нагрузки спутника связи по любому из пп.4, 5, 14-26, содержащая множество модулей (10A, 10b) процессора, в которой поднабор сигналов восходящего луча ассоциирован с каждым модулем, и в которой сигналы нисходящего луча из соответствующих выходных портов (22 ) каскада (11) цифрового процессора каждого модуля (10A, 10B) суммированы вместе.
1-N
1-M
32. Процессор полезной нагрузки спутника связи по п.1, в котором один или более из входных портов (14) и/или выходных портов (22) каскада (11) цифрового процессора модуля (10) интегрированного процессора являются избыточными.