Разработка формирователя сигналов DVB-S2X для тестирования модемного оборудования
Автор: Жаринов В.Ф., Комаров В.А.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Информатика, вычислительная техника и управление
Статья в выпуске: 1 т.27, 2026 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрена специфика наземной экспериментальной отработки модемного оборудования систем спутниковой связи на высокоэллиптической орбите (ВЭО). Сформулирована проблема отсутствия специализированных средств технологического оснащения для процесса его испытаний. На основе технологии программно-определяемого радио разработана обобщенная структурная схема формирователя тестовых сигналов стандарта DVB-S2X, дополнительно реализующего возможность имитации их ретрансляции космическими аппаратами, обращающимися на ВЭО. Разработан комплекс прикладного и специализированного программного обеспечения формирователя, реализующего функции подготовки трафика, его инкапсуляции и синтеза на ПЛИС отсчетов комплексной огибающей сигнала в соответствии со стандартом DVB-S2X. Предложена обобщенная структурная схема цифровой обработки сигналов, реализующая имитацию искажений, характерных для прохождения сигнала через ретранслятор космического аппарата на высокоэллиптической орбите. На базе программно-определяемого радиоустройства USRP X410 реализован опытный образец формирователя, работающий в диапазоне символьных скоростей от менее 0,1 до 122,88 Мсимв/сек. Приведена обобщенная структурная схема испытательного стенда, на основе которого проведены его экспериментальные исследования. Представлены практические результаты использования внутренних ресурсов ПЛИС радиоустройства X410, задействованных на реализацию разработанного специализированного программного обеспечения, результаты верификации формируемой сигнально-кодовой конструкции, а также тестирования функционирования опытного образца формирователя с использованием эталонного демодулятора. Полученные результаты полностью подтверждают правильность функционирования разработанного опытного образца формирователя. Разработанное решение может применяться в наземной отработке модемного оборудования спутниковой системы «Экспресс-РВ».
Испытания, модемное оборудование, космический аппарат, программно-определяемое радио
Короткий адрес: https://sciup.org/148333109
IDR: 148333109 | УДК: 621.376 | DOI: 10.31772/2712-8970-2026-27-1-72-81
Development of a DVB-S2X signal generator for modem equipment testing
This paper examines the specifics of ground-based experimental testing of modem equipment for satellite communication systems operating in highly elliptical orbit (HEO). We formulate the problem of lacking specialized test equipment for this testing process. Using software-defined radio technology, we develop a generalized block diagram of a DVB-S2X standard test signal generator that additionally implements simulation of signal retransmission by satellites operating in HEO. We develop a suite for application and specialized software of the signal generator, implementing traffic preparation, encapsulation, and synthesis of complex baseband signal samples on an FPGA in accordance with the DVB-S2X standard. We propose a generalized digital signal processing architecture that simulates distortions characteristic of signal propagation through a satellite transponder in a highly elliptical orbit. We implement a prototype signal generator based on the USRP X410 software-defined radio platform, operating across symbol rates ranging from less than 0.1 to 122.88 Msym/s. We present a generalized block diagram of the test bench used for experimental studies. We show practical results of FPGA resource utilization in the X410 radio device for implementing the developed specialized software, verification results of the generated signal-code structure, and performance test results of the prototype signal generator using a reference demodulator. The obtained results fully confirm the correct operation of the developed prototype signal generator. The developed prototype can be used as part of the test and verification equipment for modem hardware within the ground communication complex of the Express-RV system.
