DVB S2X模擬系統(tǒng)基于兩臺USRP-LW X410軟件定義無線電平臺，構(gòu)建一個完整的DVB-S2X（Digital Video Broadcasting - Satellite - Second Generation eXtended，第二代衛(wèi)星數(shù)字視頻廣播擴(kuò)展）端到端半實物通信原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)旨在將DVB-S2X軟件波形通過空口射頻形式進(jìn)行高速、高保真度的傳輸與驗證，為衛(wèi)星通信技術(shù)的研發(fā)與測試提供強(qiáng)大的硬件平臺。

（1）兩臺可編程SDR

采用SDR-LW 4940 Note/USRP-LW X410+上位機(jī)，本例采用USRP-LW X410+上位機(jī)。USRP-LW X410發(fā)射機(jī)：將生成的數(shù)字DVB-S2X基帶信號轉(zhuǎn)換為模擬射頻信號，并通過發(fā)射天線將信號輻射至空口；USRP-LW X410接收機(jī)：通過接收天線捕獲空口射頻信號，并將其高保真地轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號，供后端處理；發(fā)射端/接收端上位機(jī)：按需配置的高性能服務(wù)器，i9 12900，32G內(nèi)存，500G硬盤(配備 100G 網(wǎng)卡)，提供強(qiáng)大的計算處理能力。

（2）一套DVB-S2X模擬系統(tǒng)軟件

DVB-S2X模擬系統(tǒng)軟件實現(xiàn)了完整的物理層與鏈路層處理，并針對復(fù)雜通信場景提供全面的算法驗證與定制化設(shè)計。

（1）射頻的連接

發(fā)射端采用1臺USRP-LW X410，通過射頻線纜連接天線；接收端采用1臺USRP-LW X410，通過射頻線纜連接天線。兩臺 USRP-LW X410 設(shè)備通過 GPSDO 模塊實現(xiàn)時鐘同步，確保發(fā)射端和接收端的時鐘頻率一致。

（2）數(shù)據(jù)的連接

上位機(jī)與USRP-LW X410 之間通過QSFP28（100G）+線纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸和控制命令的下發(fā)；軟件層面部署DVB-S2X模擬系統(tǒng)軟件。

發(fā)送端信源經(jīng)過編碼后，采用調(diào)制映射，隨后按照DVB-S2X物理層幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行組幀，并進(jìn)行成型濾波。對USRP 進(jìn)行采樣速率、發(fā)射頻率等的參數(shù)配置后，利用以太網(wǎng)網(wǎng)口將得到基帶數(shù)字信號傳輸給USRP-LW X410，USRP 完成上變頻和DAC后經(jīng)射頻子板發(fā)射。

接收端，首先由USRP-LW X410射頻子板接收射頻模擬信號，并利用FPGA 與ADC 芯片完成射頻模擬信號到中頻模擬信號的模擬下變頻處理、中頻模擬信號的模數(shù)變換、中頻數(shù)字信號到基帶數(shù)字信號的下變頻處理，然后將基帶數(shù)字信號交給通用計算機(jī)，由通用計算機(jī)處對基帶數(shù)據(jù)信號進(jìn)行信道濾波、解調(diào)、解映射和譯碼等處理。最終通過誤碼率分析實現(xiàn)算法性能評估，整個過程通過真實無線信道完成閉環(huán)驗證。

本系統(tǒng)采用分層架構(gòu)設(shè)計，構(gòu)建完整的DVB-S2X通信驗證平臺，主要開發(fā)內(nèi)容包括三個核心部分。系統(tǒng)分為三個核心部分：

1.      基帶信號處理與控制層：

開發(fā)完整的數(shù)字信號處理鏈，包括信源編碼、信道編碼、調(diào)制映射和物理層幀封裝

實現(xiàn)圖形化用戶界面，提供參數(shù)配置、系統(tǒng)控制和性能可視化功能

完整實現(xiàn)DVB-S2X標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的物理層處理流程

2.      硬件控制與數(shù)據(jù)處理層：

開發(fā)設(shè)備驅(qū)動和控制模塊，實現(xiàn)硬件參數(shù)配置和狀態(tài)監(jiān)控

設(shè)計高效的數(shù)據(jù)傳輸接口，確保基帶信號與射頻硬件的實時交互

實現(xiàn)關(guān)鍵算法的優(yōu)化處理，提升系統(tǒng)實時性能

3.      射頻收發(fā)硬件層USRP-LW X410：

配置和管理射頻前端設(shè)備，完成信號的發(fā)射與接收

實現(xiàn)高精度的數(shù)字上下變頻處理

確保系統(tǒng)滿足實時性要求