简介
以 SDT 卫星数字孪生模拟环境为核心，结合 NI USRP 实体硬件与 OAI NTN 通信协议，模拟星座布局、链路行为与地面站互动，并可通过 TMYTEK 射频前端进行真实 RF 环境 OTA 验证模拟成果。该解决方案支持 DVB-S2、Ka 波段等技术，实现从虚拟场景到真实信道的完整闭环，适用于 NTN、星地融合与未来空天地一体化通信架构的研究。
详细描述
该方案以 SDT（Satellite Digital Twin）卫星数字孪生模拟环境 为核心，将虚拟化仿真与实体硬件测试无缝结合，构建了一个覆盖 卫星星座布局、链路行为、地面站交互 以及 真实射频环境验证 的端到端闭环验证平台。通过在数字孪生环境中对不同轨道类型（LEO、MEO、GEO）与多颗卫星的运行轨迹、网络拓扑及业务负载进行精确建模，研究人员能够在系统部署前，对未来 NTN（Non-Terrestrial Network，非地面网络） 的性能、容量与稳定性进行预测与优化。
在硬件层面，平台引入了 NI Ettus USRP 高性能软件定义无线电（SDR）设备，作为可编程、可重构的基带与中频收发核心，实现了与数字孪生环境的直接对接。结合 OAI（OpenAirInterface） 的 NTN 通信协议栈，可对 3GPP Rel-17 及后续标准中的 NTN 关键特性进行仿真与实测，包括 多普勒补偿、延时容忍机制、链路自适应调制编码（AMC）、切换与接入策略 等，从而在实验室中精确再现星地通信链路的动态特征。
为了验证虚拟环境中的仿真结果，平台配备了 TMYTEK 高频射频前端，支持 Ka 波段（26.5–40 GHz） 等 NTN 常用频段，并可扩展至 Q/V 波段。该射频前端不仅可作为上/下变频模块与 USRP 对接，实现 毫米波与高频段信号的空口发射与接收，还支持 OTA（Over-The-Air）测试，在真实射频传播环境中复现数字孪生仿真中生成的波形与链路条件。
平台同时兼容 DVB-S2/S2X、5G NR NTN 等多种通信体制，可在数字孪生环境中快速切换技术协议并生成对应波形，进而通过 OTA 在真实信道中进行性能验证。这种 从虚拟场景到真实信道的闭环测试模式，确保了仿真结果在现实部署中的可行性与一致性，大幅缩短了从概念验证到原型部署的研发周期。
典型应用场景包括：
- NTN 链路性能分析与优化 —— 对 LEO、MEO、GEO 卫星网络的链路预算、吞吐量、时延和丢包率进行建模与验证。
- 星地融合通信架构研究 —— 支持 NTN 与地面 5G/6G 网络的互操作测试，包括接入控制、切换策略与多链路聚合。
- 未来空天地一体化通信系统设计 —— 在同一平台上验证卫星、无人机（HAPS/UAV）及地面基站的协同工作机制。
- 多协议与多频段测试 —— 兼容 DVB-S2、5G NR NTN、Ka 波段、Q/V 波段等技术，方便开展多制式、多场景的对比实验。
- 抗干扰与安全通信研究 —— 在仿真与实测结合的环境中，评估 NTN 系统在干扰、信号阻塞及攻击场景下的鲁棒性。
凭借 数字孪生的灵活性 与 SDR+RF 前端的可编程性，该平台实现了从星座设计、链路仿真、协议实现，到射频发射、真实信道验证的全流程覆盖，成为 NTN、星地融合、空天地一体化通信 研究的强大工具，加速未来 6G 非地面网络技术的落地与应用推广。
设备供应商
东枫科技