[0029] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0030] 如图1所示，本实施例所描述的系统，其组网和主要传输模式为：处于不同轨道层面上的卫星具有不同功能，且网络采用分级管理的多层卫星网络结构模式。为了提高卫星网络的稳定性并进一步贴近实际应用场景，本项目在其网络系统中采用多层、分级管理的网络构架，同时将组成网络的每个卫星看做一个节点。其中，GEO/MEO星座为顶层管理，具有路由表更新、故障恢复和拥塞控制等能力，且MEO和GEO构成空间信息网络中的骨干网。LEO作为底层业务传输网络。如图1所示，LEO卫星星座被分成多个组，每组通过星间链路连接到MEO/GEO，即形成一一对应关系。同时，MEO轨道层上的卫星也分成若干组，每组卫星与GEO也形成对应关系。为了降低网络因路由算法而带来的计算复杂度问题，同时提高网络对各种业务的承载能力，本项目拟定义：地面发送的信息到LEO后，LEO通过星际链路向其所属的顶层管理卫星GEO/MEO发送路由请求申请。顶层的管理卫星则根据现有网络系统情况后，将相应的路由分配决议，通过相应的星际链路会传到底层网络，底层网络则根据相应的路由策略在LEO星座中建立源-目标卫星光通路，并采用所分配的波长或者子波长来实现不同节点之间通信。
[0031] 如图2所示，本发明包括地面收发装置和卫星收发装置。地面收发装置通过空间链路与卫星收发装置建立联系和通信。其中，地面收发装置包括地上光与微波信号发射系统、地上光与微波信号接收系统、地上跟瞄子系统，地上跟瞄子系统分别通过微波判决信号和光发射天线姿态调整信号分别来控制地上光与微波信号的发射系统和地上光与微波信号接收系统；卫星收发装置包括卫星上光与微波信号的接收和交换转发系统、卫星上光与微波信号发射系统、卫星上跟瞄子系统，卫星上跟瞄子系统分别与卫星上光与微波信号的接收和交换转发系统、卫星上光与微波信号发射系统连接，用于控制卫星上信号的接收和发射。
[0032] 地上光与微波信号发射系统包括光与微波的信号产生单元、第一光放大器、第一微波放大器、光发射天线、第一微波发射天线、光纤、微波同轴电缆线和微波信号控制单元；光与微波的信号产生单元包括光波信号源、微波信号源；具体的：光波信号源通过光纤连接到第一光放大器，第一光放大器的输出经过光纤连接至光发射天线，从而实现光信号的发射；微波信号源通过微波同轴电缆线连接至第一微波放大器，第一微波放大器的输出通过微波同轴电缆线连接至第一微波发射天线，从而实现微波信号的发射；其中微波信号控制单元，通过提取卫星收发装置上信号中的控制指令，从而实现微波或者光信号发射的切换；
[0033] 地上光与微波信号接收系统包括第一微波信号的解调和处理单元、第一微波接收天线、第一光纤耦合模块、第二光放大器和第一光电检测器；具体的：地上跟瞄子系统中的信号到达第一光纤耦合模块，第一光纤耦合模块的输出通过光纤连接至第二光放大器，经过第二光放大器连接至第一光电探测器，从而实现光信号的接收；地上跟瞄子系统中的信号连接至第一微波接收天线，第一微波接收天线接收的信号通过微波电缆同轴线连接至第一微波信号的解调和处理单元，从而完成微波信号的解调；
[0034] 优选地，光波信号源包括光波信号的产生模块和光波信号的调制模块；光波信号的产生模块中光波信号的产生是基于光纤激光器的方式或者空间光器件搭建的方式；光波信号的调制模块包括射频微波信号源、光调制器和光波源；光波源的输出端连接至由射频微波信号源驱动的光调制器，进而完成光波信号的发射。
[0035] 优选地，光波信号的调制模块中的光调制器包括马赫曾德调制器或电致吸收调制器；
[0036] 优选地，光与微波信号的接收系统中的光电探测器为PIN或者APD；
[0037] 优选地，第一微波信号的解调和处理单元包括微波信号的下转换和信号的基带处理；
[0038] 卫星上光与微波信号的接收和转发交换系统包括卫星上光信号的接收系统、卫星上微波信号的接收系统；其中：卫星上光信号的接收系统包括光接收天线、第二光纤耦合模块、第三光放大器和第二光电探测器；光接收天线将接收的光信号通过第二光纤耦合模块耦合到光纤中，耦合后的信号通过第三光放大器达到第二光电探测器，从而实现信号的光电转换，第二光电探测器输出连接至光与微波信号交换转发处理系统；光与微波信号交换转发处理系统包括微波信号的处理单元、基带交换矩阵、光信号的调制单元、光域信号的交换矩阵、数据信号的重构和发射模块；微波信号的处理单元输出一路连接至基带交换矩阵，实现信号的电域交换；卫星上微波信号的接收系统包括第二微波的接收天线、微波电缆同轴线、第二微波信号的解调和处理单元；卫星上跟瞄子系统输出信号到达至第二微波接收天线，第二微波接收天线接收的信号通过微波电缆同轴线连接至第二微波信号的解调和处理单元，从而完成微波信号的解调；微波信号处理单元输出另一路信号和基带交换矩阵输出的信号进入到光信号的调制单元，在光信号的调制单元中完成信号的转发和光域内信号的交换；经光域信号的交换矩阵后输出后到达数据信号的重构和发射模块，从而完成光信号的交换，转发和发射；
[0039] 优选地，光信号接收系统中第三光电探测器，为PIN或者APD；
[0040] 优选地，光与微波信号交换转发处理系统中的光信号的调制单元为马赫曾德调制器或电致吸收调制器；
[0041] 优选地，光与微波信号交换转发处理系统中的光域信号的交换矩阵为基于无源器件构成的光分插复用器或基于有源器件的光分插复用器件；
[0042] 优选地，卫星上微波信号的接收系统中第二微波信号的解调和处理单元包括微波信号的下转换和信号的基带处理；
[0043] 卫星上光与微波信号发射系统包括基带信号源、光/微波信号调制模块、信号放大器和光/微波发射天线；其中：基带信号源驱动光/微波信号调制模块完成信号的调制；调制好的信号进入信号放大器实现信号的放大；放大后的信号通过光/微波发射天线发射出去，从而完成光和微波信号的发射；
[0044] 优选地，卫星上光与微波信号发射系统中，基带信号源包括光波信号的产生模块和光波信号的调制模块；光波信号的产生模块中光波信号的产生是基于光纤激光器的方式或者空间光器件搭建的方式；光波信号的调制模块包括射频微波信号源、光调制器和光波源；光波源的输出端连接至由射频微波信号源驱动的光调制器，进而完成光波信号的发射。
[0045] 优选地，卫星上光与微波信号发射系统中光/微波信号调制模块为马赫曾德调制器或电致吸收调制器；
[0046] 优选地，卫星上光与微波信号发射系统中的信号放大器为光放大器或微波放大器，其中光放大器为掺铒光纤放大器、半导体光放大器或者拉曼放大器；信号放大器为微波放大器时，其为高功率、低噪声的微波放大器；
[0047] 进一步地，数据信号的重构和发射模块的结构如图3所示，主要由下行光源CW、外调制器和数据信号产生模块组成，其中：下行光源CW为普通的高功率、低线宽、高稳定性的光纤激光器或为空间器件构成的空间光的激光器，数据信号产生模块用于驱动外调制器，通过偏置电压使外调制器工作在其传输曲线的线性区，进而实现下行波器组的多载波调制数据的发射。其中，外调制器为马赫曾德调制器或电致吸收调制器等。
[0048] 本实施例在无源光网络的下行传输系统中采用基于波器组的多载波调制技术，具有以下的优点：
[0049] 1)该面向空间系统网络的系统结构，采用基于光和微波混合传输技术，可充分利用扬其光和微波传输技术的优点，避这两种技术的缺点，在保证其空间信息网络全天候、无间断传输通信的同时，来增加系统的传输速率，提高系统容量；
[0050] 2)该系统的收发机结构中，具有光和微波的发射和接收能力，一定程度上也可较好与现有的基于微波技术的卫星实现联网和通信，故该系统具有较好的扩展性和后向兼容性。
[0051] 3)该系统中，星与星之间采用光传输技术，且星上的交换和转发系统是采用光和微波混合的方式，增加了其系统传输的灵活性。
[0052] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
