USRP在立方星CubeSat卫星通信的应用，选择USRP N210是为了满足任务地面站的严格要求。选择WBX射频子板覆盖卫星频段。卫星搭载了一组仪器，包括电场、等离子体以及磁场等探测器。
犹他州立大学（Utah State University）获得美国国家科学基金会NSF（National Science Foundation）资助资金，用来设计、制造、测试和发射立方星，卫星在近地轨道环绕地球，用来做太阳风暴相关测量。卫星叫DICE(Dynamic Ionosphere CubeSat Experiment)。卫星搭载了一组仪器，包括电场、等离子体以及磁场等探测器。通过这些仪器进行的测量融合提供了对太阳耀斑粒子与地球上层大气相互作用的一种独特视角，帮助科学家更好地了解太阳耀斑是如何影响地球环境的。
大多数立方体卫星使用低速率分组无线电，在1200～19200bps。这限制了可以从航天器上下载的科学数据的数量。DICE任务的要求是更高的数据率，以接收所有需要的信息，以完成分析。DICE团队面临的挑战是设计一个通信解决方案，将数据吞吐量提高到1Mbps以上。这是现有用于立方体卫星任务的通信系统的一千倍。
DICE仪器布置
DICE的挑战：
开发这种高速通信系统并非没有一长串的挑战。从技术角度来看，考虑到立方体卫星功率总线的功率限制，很难在这些较高的数据速率下关闭链路。正常的操作需要在地面站安装高增益天线，并仔细规划地面站的下行链路。航天器无线电也必须适应立方体卫星的有限空间，并满足散热要求，以确保可靠的运作。
此外，DICE项目还面临监管方面的挑战。目前没有专为小型科学卫星保留的频谱，因此DICE小组被要求在460～470MHz的高流量无线电频带内作为第二用户操作，该频带具有很高的潜在无线电干扰。这限定了在地球表面的发射信号的低通量密度，实际上保证了地球上的任何干扰都会有明显更高的功率比。
最后，但并非最不重要的是，几乎没有现成的解决方案可以作为地面站收发器组件，同时满足系统的功能和灵活性要求。许多能够满足这一系统要求的解决办法的费用超过10万美元，这对于一个旨在证明空间科学能够以成本效益高的方式进行的项目来说是不能接受的。
最终的系统：
任何航天器的通信系统，都包括几个协调运转的部件。DICE飞行器使用Cadet radio用于三级通信(L-3)。这是一块经过彻底测试的硬件，可以在太空环境中可靠运行，同时符合立方体卫星总线设置的约束。该单元采用 (O-QPSK)传输数据，以最小化传输放大器非线性造成的失真。空中数据量为2.69 Mbps，包括帧开销、前向纠错等。最终用户数据速率为1.5 Mbps。
在DICE任务的操作阶段，使用了两个地面站。美国宇航局Wallops现场的一个设施被用作主要的地面站。这包括一个18.29米的盘状天线。另一个设施位于加利福尼亚州门洛帕克的斯坦福国际研究中心18.3米高的天线上。地面站使用Ettus Research USRP(通用软件无线电外设)实现上行和下行收发。USRP硬件连接到PC上，PC也提供了记录所有下行数据以进行后期处理的方法。
DICE通信系统
USRP和卫星地面站
选择USRP N210是为了满足任务地面站的严格要求。选择WBX射频子板覆盖卫星频段。USRP设备接口到PC，允许团队访问射频信号，解调和解码信号。在下行过程中，使用USRP、PC和存储设备记录RF样本，然后使用GNU Radio和c++进行后期处理。
DICE接收子系统
在Wallops现场的初始操作期间，DICE团队还遇到了与射频干扰器(RFI)相关的重大挑战。操作频带使无线电暴露在大量的一键通(push-to-talk，PTT)无线电通信中。由于这些干扰与远地卫星的干扰接近，信号-干扰比(SIR)非常低，导致下行性能很差。如下频谱谱图和瀑布图显示了接收光谱的影响。
地面站端的干扰
使用USRP的软件定义实现允许团队应用自适应的窄带缺口来减少这种干扰的影响。减少干扰后得到的频谱可以在下面的瀑布图中看到。因此，决定使用USRP N210软件定义的无线电技术来实现地面组件使团队能够在紧张的预算中节省更多的钱。
结论与未来发展
DICE小组能够提供出一个功能齐全的地面组件来操作卫星，并成功地下行大量数据，并在此过程中为立方体卫星任务建立了一个新的性能标准。在灵活的USRP硬件的帮助下，该团队能够部署价格合理的地面站组件。基于usrp的系统的可重新配置性允许团队在任务的操作阶段进行调整，以适应具有挑战性的RF环境。如果没有USRP N210 SDR技术，可能需要付出更多的努力和投资才能取得这一成功。
在未来，这个地面站的概念将被许多立方体卫星通信团队重复使用，包括密歇根大学的RAX团队。这个系统提供了显著的优势，因为一个无线电可以用来实现几个通信标准，从而避免了每个团队开发自己的无线电实现的需要。
Reference:
[1] Dr. Jacob Gunther " Dynamic Ionosphere CubeSat Experiment – High-Speed Satellite Ground Station"