ACE9600 衛星與無線通訊通道模擬器

高精度全雙工路徑模擬，重現真實通訊環境

ACE9600 是一款高精度衛星與無線通訊通道模擬器，榮獲多國衛星與系統大廠使用認可的實績(>超過600套)，支援 600 MHz 瞬時頻寬、RF 鏈路模擬、多路徑衰減與動態環境測試，適用於 LEO/MEO/GEO 衛星、UAV無人機通訊、車載與船舶通訊驗證，無線電通訊，5G非地面網路通訊，5G手機終端通訊測試，並提供遠端控制與擴展客製架構，榮獲多國衛星大廠使用認可的實績，滿足高精度測試需求。

應用場景

ACE 適用於多種高精度測試與模擬環境，包括：
 

• 地面與行動通訊設備測試
  • 地面通訊設備測試（涵蓋固定與行動終端，如基地台、車載通訊裝置等）
  • 行動發射器測試（如衛星電話、戰術電台、行動通訊設備）
     
• 衛星與無線通訊測試
  • 衛星有效載荷測試（包括輸入/輸出多工器、群延遲、放大器壓縮等）
  • 衛星對衛星射頻鏈路測試
  • 衛星到固定或行動地面站測試
  • 超高頻與極高頻無線電測試（適用於無線電、衛星、戰術通訊設備）
     
• 特殊場景模擬
  • 無人機測試（適用於軍用與商用無人機的通訊驗證）
  • 大氣閃爍現象與時間分散延遲建模（用於模擬訊號衰減影響）
     
• 系統驗證與整合測試
  • 衛星系統驗證與整合測試平台

頻寬選項與關鍵規格

關鍵規格：

• 通道數：1、2、3 或 4
• 瞬時頻寬：600 MHz
• 典型雜訊底限：-141 dBm/Hz
• 延遲範圍：0.007 - 700 毫秒（ms）
• 頻率偏移：±6.0 MHz
• 衰減範圍：0 至 70 dB

ACE 提供多種頻寬選項，以滿足不同測試需求：

• ACE9072：72MHz 頻寬
• ACE9125：125MHz 頻寬
• ACE9300：300MHz 頻寬
• ACE9600：600MHz 頻寬

奧創系統 - 提供不同客製升/降頻器頻率，涵蓋: S|C|X|Ku|Ka等頻段

主要特性

• RF鏈路模擬：
  支援延遲、多普勒效應（Doppler）、路徑損耗、相位偏移、頻率跳頻（hopping）
   
• 多路徑衰減：
  最多支援 12 條路徑，適用於各種無線通訊環境模擬。
   
• 加性白高斯雜訊（AWGN）：
  模擬隨機背景雜訊，提升測試準確性。
   
• 有效載荷劣化模擬：
  包括輸入多工器（IMUX）、輸出多工器（OMUX）、群延遲、振幅波動、相位雜訊、非線性失真（AM/AM, AM/PM）和干擾訊號
   
• 軍事/機密級儲存設備：
  可拆卸的非揮發性儲存設備，確保資料安全。

主要優勢

• 高頻寬：
  每通道 600 MHz 瞬時頻寬，滿足大容量通訊測試需求。
   
• 多通道時間同步：
  支援 高達 16 個通道的時間同步，確保精確測試。
   
• 多樣化鏈路模擬：
  • 相位連續的延遲、多普勒效應與衰減變化
  • AWGN 與訊號能量比（Eb/No）
  • 12 路徑衰減，支援 瑞利（Rayleigh）、萊斯（Rician）與 CW，提供 入射角（AOA）、K-因子與相關性控制
  • RF 頻率調變的升/降頻器（RF Frequency Agile Up/Down Converters）
     
• 高精度有效載荷模擬：
  支援 IMUX/OMUX 幅度與群延遲失真、放大器壓縮（AM/AM 與 AM/PM）、相位雜訊。
   
• 靜態與動態鏈路測試：
  適用於 固定衛星鏈路、地面基站測試，以及 LEO/MEO 衛星、無人機（UAV）、船舶、車載行動站 等場景；支援 多普勒效應、路徑損耗、頻率跳變、相位變化 等動態條件測試，確保無線接收器與衛星通訊系統在各種環境下的穩定性與性能驗證。
   
• 自動化與遠端控制：
  • 透過 SATGEN 產生天體星曆資料
  • 透過 ACEClient 應用程式進行遠端儀器控制

可擴展架構

• 靈活擴展：最多可擴展至 四個機箱，每個機箱最多 四個通道（共 16 個通道），具備高精度同步功能。
• 高速數位匯流排：確保不同機箱間的通道時間與關聯性控制。
• 多種操作方式：高速區域網路（LAN）控制
• 前面板彩色觸控顯示幕，提供直觀的使用者操作體驗。

技術概述

ACE為高性能硬體/數位訊號處理（DSP） 測試平台，專為 無線接收器、超高頻/極高頻（UHF/VHF）無線電、衛星有效載荷，以及固定與行動地面/空中發射機 的測試而設計。
 

ACE 為 訊號無關（Signal Agnostic） 設備，支援 72 MHz 至 600 MHz 的瞬時頻寬，並具備可選配 DSP 功能，能夠模擬 RF 鏈路失真、行動數位接收機多路徑測試、有效載荷模擬及硬體模擬建模，適用於多種通訊環境。
 

ACE 是 dBm 備受讚譽的 衛星鏈路模擬器（SLE） 產品線的進階版本，完全相容所有 SLE 產品開發的動態資料文件，提供高效且具成本效益的升級方案，以應對日益增長的頻寬需求與通訊系統的複雜性；ACE 進一步提升測試能力，能夠精確模擬 相位連續的傳播延遲、平坦衰減、路徑損耗、頻率跳變與多普勒偏移，讓系統工程師能夠創建逼真的 全雙工路徑場景，並針對各類 數位接收機進行閉環測試。
 

ACE 可配置最多 四個獨立單工（Simplex）通道，每個機箱的 中頻（IF） 可設定為 140 MHz 或 1125 MHz（視頻寬需求而定），此外，可選配 內建 L 頻段可調 RF 升/降變頻器，並可額外增加 外部 C、S、X、Ku、Ka 頻段 RF 轉換器，以擴展測試頻率範圍，滿足更廣泛的應用需求。
 

使用者可透過 觸控式彩色前面板 設定測試參數，亦可透過 內部記憶體下載文件 或 高速乙太網下載資料，提供靈活的測試配置方式，所有 非揮發性記憶體 用於儲存 動態資料文件、系統配置資料及客戶機密訊息，這些資料儲存於 可拆卸 SD 卡 中，以符合 軍事及機密實驗室的安全要求。
 

為進一步擴展 ACE9000 通道模擬器的應用範圍，可提供廣泛的 多通道 RF 升/降變頻器，支援 點對點的微波鏈路測試，所有 RF 轉換器均具備 標準乙太網路 與 IEEE-488.2 控制介面，並可由 ACE9000 直接控制，以確保無縫整合，提供高效、靈活且精確的測試解決方案。
 

典型的RF訊號鏈來源與硬體產生損耗

強大的衛星場景建置軟體

最新的衛星軌道建模軟體 SATGEN II，可為 ACE 產生專用的鏈路參數文件，新版本 SATGEN 採用升級的圖形介面，讓使用者更直觀地判斷發射機是否位於視距內通訊範圍內 (沒有遮擋的直接通訊範圍內)，每個通道最多可配置 8 台發射機，並可選擇不同類型的設備，如固定地面站、地面車輛、船舶和飛機，這些設備可根據設定，在不同速度下沿著預定路徑行動。
 

SATGEN 的新版本沿用了先前版本的衛星軌道建模功能，並可產生 延遲、多普勒效應及路徑損耗等相關資料文件，此外，最新的高階路徑損耗模型還考慮了大氣氣體衰減，並將其作為頻率、溫度及濕度的函數，除此之外，亦包含自由空間損耗 (FSL)。
 

此外，ACE9000 系列可接收 Analytical Graphics STK 產生的資料文件，以進行更高階的模擬，包括 跨衛星通訊、無人機（UAV）的模擬，以及其他行動終端，如船舶與行進中的 COM 行動通訊設備的模擬。
 

RF 轉換器

提供客製廣泛的 外部多通道 RF 升/降變頻器，可擴展 ACE9000 通道模擬器 的應用範圍，使其能夠在實際運行的微波鏈路頻率上執行各種點對點測試。

所有頻率轉換器均配備標準乙太網路 與IEEE-488.2 控制介面，並可由 ACE9000 直接控制，以實現無縫且便捷的整合，提供強大而高效的測試解決方案。

 

應用領域

LEO | MEO | GEO 衛星通訊、飛機通訊、無人機、無線電、5G 非地面網路通訊、5G終端手機。
 

(1) LEO|MEO|GEO 衛星通訊通道模擬測試

無論是在低地球軌道 (LEO)、中地球軌道 (MEO) 或地球靜止軌道 (GEO)，每個衛星都會面臨不同的客題條件，如 LEO 衛星以較高的相對速度運行，這會導致較高的都卜勒頻移和頻繁的切換，而在距離地球表面很遠的地方運作會導致 GEO 中的衛星出現較長的訊號延遲和較高的路徑損耗，MEO 衛星具有 LEO 和 GEO 之間的中間特性，平衡都卜勒頻移、切換、延遲和路徑損耗的影響。

使用者可以模擬傳播延遲、載波都卜勒頻移、衰減、路徑損耗、電離層閃爍、多路徑衰落和對流層散射效應來重現每個衛星軌道的獨特特徵。徹底測試和優化專為 LEO、MEO 或 GEO 設計的衛星通訊系統的性能。

LEO/5G NTN 資料鏈模擬和硬體迴路測試 (HIL) 架構

圖中為 ACE9600 通道模擬器，用於處理來自 R&S SMW200A 向量訊號產生器的低軌道衛星（LEO）/5G NTN (Non-Terrestrial Network） 訊號，並將該訊號輸入至其中一個通道，透過 ACE Client 控制軟體，可加入各種鏈路與硬體損耗，模擬真實世界的運行條件；經 R&S FSW 頻譜分析儀顯示 ACE9600 處理後的輸出訊號，使用者可觀察這些損耗對訊號星座圖（Constellation） 及其他訊號特性的影響，滿足衛星通訊、NTN 設計工程師與系統整合商的測試需求。

→ 5G NTN Link Emulation and Hardware-in-the-Loop Test Flyer
 

(2) 飛機通訊通道模擬測試

民用和軍用飛機在充滿挑戰的環境中運行時必須可靠運作並滿足嚴格的要求，例如 : 速度會增加對都卜勒敏感度，高度變化會導致訊號動態延遲和波動，干擾和大氣效應會降低訊號品質；這些條件會嚴重影響關鍵即時數據的傳輸，包括飛行路徑管理詳細資訊、導航指令、飛機定位和天氣的即時更新  以及空中交通管制 (ATC) 資訊。

透過模擬各種通道損耗狀況 (傳播延遲、都卜勒頻移、損耗、衰落和大氣擾動(電離層閃爍和對流層散射效應)，為飛機通訊的有效性提供有用的驗證，確保民用和軍用飛機符合所需的可靠性、安全性和性能標準。
 

(3) 無人機通訊通道模擬測試

無人機 (UAV) 是一種動態機載系統，以可變的高度和速度運行，同時建立和維持與其他飛機或地面站的通訊；通訊訊號的完整性影響無人機接收命令、傳輸感測器資料與附近機載系統協調飛行路徑以及其他關鍵任務的能力；然而，高機動性和多變的飛行行為等因素為無人機在有效通訊和操作上帶來了挑戰，透過全面的無人機連結模擬提供真實的測試環境。模擬通道損耗狀況包括載波都卜勒頻移、路徑損耗、電離層閃爍、多路徑衰落和對流層散射效應，有助於理解、分析和優化無人機在各種操作條件下的性能。
 

(4) 無線電通訊通道模擬測試

無線電是各種應用的基本通訊系統，包括公共安全、航空、衛星、蜂窩網路和戰術行動；在所有應用中，傳播延遲、多普勒頻移、路徑損耗、大氣乾擾和多路徑衰落等挑戰都會阻礙有效的發送和接收操作。

透過產生時變延遲、衰減、載波都卜勒頻移、相移、AWGN、多路徑衰退和其他嚴重損傷，實現無線電通道模擬，模擬各種無線電通道效果可在實驗室中了解現實世界的性能，進而識別潛在的故障並做出調整以改進無線電設計。
 

(5) 5G非地面網路通訊通道模擬測試

5G非地面網路（NTN）可實現5G地面或低空設備與非地面衛星或機載基地台之間的通訊，增強了現有 5G 地面系統，特別是不適合部署傳統基地台的地區，例如 : 公海或無人居住的大片沙漠地區；使用模擬通道損耗模擬，可以在衛星部署之前正確評估電磁和環境對訊號路徑的影響。
 

(6) 5G手機通訊通道模擬測試

5G手機可連接到5G蜂窩網路的行動電話或無線設備，5G手機可以提供更快的速度、更低的延遲和更高的網路容量；手機和蜂窩網路之間的通訊遇到各種挑戰，例如訊號傳播延遲、都卜勒頻移、碼片速率漂移、路徑損耗和多路徑衰落，這些挑戰會影響傳輸、解碼、接收、強度、同步和保真度5G 訊號。透過模擬這些損耗，工程師可以優化手機設計，確保在不同的操作環境中提供可靠的連接和性能。

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