卫星通信抗干扰技术及其发展趋势概述

卫星通信抗干扰技术及其发展趋势概述
卫星通信抗干扰技术及其发展趋势概述

卫星通信抗干扰技术及其发展趋势概述

摘要现代通信的发展过程,卫星通信技术作为主要通信方式,在社会环境和自身条件等因素的干扰下,信号传输会随之受到直接影响,若要全面提升信息的传输效果,则应该加强卫星通信的抗干扰技术研究,同时对其发展趋势进行深入了解,以促进现代通信的发展。文章首先分析卫星通信抗干扰,其次进行抗干扰技术的阐述,最后研究其发展趋势。

关键词卫星通信;抗干扰技术;发展趋势

卫星通信技术是指:将人造卫星作为中继站,利用无线电波实现地球间的有效通信,以组成角度进行分析发现,系统主要包括:地球站和通信卫星。在我国科学技术持续发展下,卫星通信技术随之取得明显进步,除了可以弥补其他通信存在的问题,而且还能广泛应用音频广播和大众传媒等领域,与此同时,工作人员还应进行卫星通信抗干扰技术的优化和完善。

1 卫星通信抗干扰的浅析

对于卫星通信来讲,可能会对其造成干扰因素比较多样化,按照其来源进行划分发现,其主要包括以下几点内容:首先,通信系统干扰,卫星通信技术发展中,与以往技术相比较发现,其卫星间隔随之出现较大变化,即由5°转变为2.5°,在缩短卫星间隔的同时,使卫星间干扰明显增加。其次,卫星通信和地面系统之间存在干扰情况,其主要表现在无线通信方面,例如:调频广播或雷达系统等,同时还包括医院或工程等设备干扰[1]。最后,自然因素干扰,如雨衰等,在电波空中传输过程,在穿过雷电和雨水区域时,此区域内障碍物、雨滴的存在,均会对电波起到衰减作用,实际衰减情况和雨滴半径存在较大联系。与此同时,日凌和电离层的闪烁情况,均属于自然界常见干扰类型,如果电磁波出现在电离层中,往往会因为电离层缺少稳定特点,使其信号出现延迟突变等问题,最终造成电离层出现闪烁情况,需要工作人员予以重视。

2 卫星通信常见抗干扰技术

2.1 天线抗干扰技术

在卫星通信系统中,因其具有覆盖广的特点,使其经常面临不同干扰,在不同抗干扰技术在中,天线抗干扰属于比较常见技术,包括自适应调零技术等。对于智能天线应用,主要是按照无线信道变化进行天线图方向的调整,从而保证天线各项性能处于良好状态,以便于对不同干扰因素进行有效控制。在智能天线中,其构成部分包括:信号通道与天线阵列等,需要特别注意:短时间内对干扰方向予以判断,同时调至零标准尤为重要,要求人员对其予以重视[2]。

2.2 限幅技术

卫星通信导论习题答案解析

第1章题解 1.2 ① T= 100.45min V= 7.4623km/s ② T= 114.08min V= 7.1523km/s ③ T= 358.98min V= 4.8809km/s ④ T= 718.70min V= 3.8726km/s ⑤ T= 1436.1min V= 3.0747km/s 1.4 ① 84231km ,281ms ② 160ms ③ 37500km 第2章题解 2.1 (1)188.23dB, 187.67dB (2) 200.00dB, 195.97dB (3) 207.20dB, 205.59dB (4) 213.98dB, 209.73Db 2.2 d=37911km 0 3.39=α f L =199.58dB 2.5 G/T=32.53dB/K 2.6 馈线输入端 105.010 5.0010110LNA A T T T T +?? ? ??-+= =171°K LNA 输入端 LNA A T T T T +??? ? ??-+= 105.0010 5.0101110 =153°K 2.7 3×21 10 -W/Hz 217°K 2.8

EIRP=48dBW G/T=2.4dB/K 2.9 (1) 30.9dBi ; 39.4dBi ; 48.9dBi (2) 38.2dBi 4.8 m(K T 2900=) 2.10 3.0dB 噪声系数的噪声温度为0.9950T =288.6K (K T 2900=) 3.1dB 噪声系数的噪声温度为1.0420T = 302.2K (K T 2900=) 2.11 44.6+31.5+100+3=179K 2.12 噪声温度为 =++?? ???? -+41.01.010500010029010111050199.8K 2.13 EIRP=47dBW 2.14 (1) 03981.001585.010 11014 .18.1+=+= C N C/N=12.5dB (2) 002328.0003981.0006309.0101 1014 .22.2=-=-= C N 于是,所需的上行C/N=26.3dB 2.15 (1) 链路损耗 L=92.44+20lg37500+20lg6.1=199.6dB (2)卫星转发器输入功率 C=20+54-199.6+26= –99.6dBW 卫星转发器输出功率 C=110–99.6=10.4dBW=11W (3) N= –228.6+10lg500+10lg36M= –126.0dBW (4) C/N=26.4dB 2.16 (1) 卫星转发器发射的每路功率为 –14dBW/路=0.04W/路

卫星通信导论复习题

《卫星通信导论》复习题 一、填空题: 1、卫星绕地球运行规律服从开普勒定理。 2、现在实际运行的通信卫星多为圆形轨道卫星。 3、轨道保持用以克服各种摄动的影响,保持轨道参数不变。 4、ITU将全球划分为三个频率区域,中国属于第Ⅲ区 5、在卫星通信系统中,通信卫星的作用是(中继转发信号)。 6、静止轨道卫星距离地球表面(36,000公里左右) 7、位于静止轨道上的通信卫星(相对于地球并不静止,会在轨道上几公里至几十公里的范 围内漂移) 8、一般卫星系统由空间段、控制段和地面段三部分组成。 9、目前的卫星系统,主要有固定业务的卫星系统(FSS)、移动业务的卫星系统(MSS)、和广播业务的卫星系统。 10、范·艾伦辐射带是由高能质子和电子组成的辐射带,有强电磁辐射,高能粒子穿透会使卫星的寿命大大降低。其内层辐射带的高度为1500~5000Km,高度为3700 Km时,浓度最大;外层辐射带的高度为12000~19000,高度为18500 Km时,浓度最大。 11、属于C 波段的频率范围是(4~7 GHz ),Ku波段的频率范围是(12~18GHz) 12、卫星通信与其他通信方式相比较,具有(通信距离远、覆盖地域广、不受地理条件限制、以广播方式工作、工作频段高、通信容量大,传输业务类型多)的特点。 13、卫星通信系统由(通信卫星、地球站、上行链路、下行链路)组成。 14、由地球站发射给通信卫星的信号常被称为(上行信号) 15、由通信卫星转发给地球站的信号常被称为(下行信号) 16、星间链路则是指从一颗卫星到另外一颗卫星之间的链路。 17 对于地球站发射系统而言,其发射频带宽度一般要求在(500MHz以上) 18. 衡量地球站及卫星转发器发射信号能力的参数是(EIRP) 19、EIRP定义为天线发射功率P与该天线增益G的乘积。 20、衡量地球站接收信号能力的参数是(G/T值) 21、自由空间损耗指:电波在传播过程中,能量随传输距离的扩大而扩散引起的损耗。 22、接收机增益损耗受(天线增益)、(连接器损耗)、(电缆损耗)和附属设备(滤波器、组合器、隔离器)等因素影响。 23、对Ku波段卫星通信的可靠性影响最大的气候现象是(夏季长时间的瓢泼大雨) 24、在射频波段中,大气衰耗最小的是(L波段)。 25、信号的平均功率与噪声的平均功率的比值叫信噪比。 26、无线电管理是通过规划、控制、协调、监督等手段和方法对开发、使用、研究无线电波 和卫星轨道资源的活动所实施的管理。 27、链路附加损耗计有:、、、、等(P35~37)。 28、理论上两个正交极化波是完全隔离的,这种特性作为临近频道的附加隔离十分有用。 29、卫星通信系统的噪声主要包括系统热噪声、宇宙噪声和大气噪声等。 30、多址技术是指(P59)。 31、卫星通信中采用的多址联接方式通常有四种即:频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、 码分多址(CDMA)、空分多址(SDMA)。 34、关于FDMA,Intelsat在一个36MHz转发器带宽内分为信道。(P61) 35、FDMA的缺点是。(P61) 36、在采用时分多址技术的系统中,卫星转发器将在(P62),这称为TDMA技术。

卫星通信基础知识五EIRGT值的意义完整版

卫星通信基础知识五E I R G T值的意义 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

卫星通信基础知识(五)EIRP值,G/T值的意义 在卫星通信中常常看到 EIRP、G/T 他们是什么意思呢 EIRP EIRP(Effective Isotropic Radiated Power)有效全向辐射功率 EIRP也称为等效全向辐射功率,它的定义是地球站或卫星的天线发送出的功率(P)和该天线 增益(G)的乘积,即: EIRP=P*G 如果用dB计算,则为 EIRP(dBW) = P(dBW) + G(dBW) EIRP表示了发送功率和天线增益的联合效果。 EIRP是卫星通信和无线网络中的一种重要参数。有效全向辐射功率EIRP为卫星转发器在指定 方向上的辐射功率。它为天线增益与功放输出功率之对数和,单位为dBW。EIRP的计算公式为 EIRP = P – Loss + G式中的P为放大器的输出功率,Loss为功放输出端与天线馈源之间的馈线损耗,G 为卫星天线的发送增益。 通过对比同一颗通信卫星的C频段EIRP分布图和Ku频段EIRP分布图可知,C频段转发器的服务区大,通常覆盖几乎所有的可见陆地,适用于远距离的国际或洲际业务;Ku频段转发器的服务区小,通常只覆盖一个大国或数个小国,只适用于国内业务。C频段转发器的EIRP通常为36到 42dBW,G/T通常为-5到+1dB/k,地面天线的口径一般不小于1.8米;Ku频段转发器的EIRP通常为44到56dBW,G/T通常为-2到+8dB/k,地面天线口径有可能小于1米。另一方面,C频段因为电波 传播通常不受气候条件的影响,适用于可靠性较高的业务;Ku频段转发器则因电波传播可能遭受降雨衰耗的影响,只适用于建网条件较差、天线尺寸和成本受限的业务。下表是亚洲卫星公司四颗卫星的最大EIRP、G/T值 地面站性能指数G/T值是反映地面站接收系统的一项重要技术性能指标。其中G为接收天线增益,T 为表示接收系统噪声性能的等效噪声温度。G/T值越大,说明地面站接收系统的性能越好。 目前,国际上把G/T≥35dB/K的地面站定为A型标准站,把G/T≥31.7dB/K的站定为B型标准站,而把G/T<31.7dB/K的站称为非标准站。

卫星通信概论

卫星通信概论 主要内容: ?卫星通信的基本概念 ?卫星通信系统的分类 ?VSAT系统 ?移动卫星通信系统 ?几个主要的卫星通信系统 一、卫星通信的基本概念 1、卫星通信的定义 卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电信号,在两个或多个地球站之间进行的通信。卫星通信工作在微波频段。 2、简史 ?1945年,英国《Extra-Terrestrial Relays》一文中提出利用3颗

静止卫星覆盖全球的设想。 ?1945年到1964年间,曾经先后利用月球、气球、铜针偶极子带作为中继,进行电话电视传输试验 ?1957年,前苏联发射了第1颗LEO卫星-Sputnic(美苏太空竞赛的导火索) ?1962年,美国第1次发射了真正实用通信卫星(Telstar/MEO)?1965年,第1颗商业通信卫星(INTELSAT-1)进入静止轨道?1990-2000年,引入卫星直接广播语言(DAB)业务 ?2000-2005年,引入宽带个人通信;Ka频段系统得到迅速;多个LEO和MEO卫星系统投入运行 3、发展 ?早期卫星通信系统采用C波段和S波段的静止轨道卫星通信,后来在K波段通信采用VSAT(Very Small Aperture Terminals)系统,可以覆盖到原来通信网络覆盖不到的区域。另外,出现了许多全球移动卫星通信系统,利用许多颗中低轨道卫星,提供全球的移动通信服务。 ?早期的卫星通信要求昂贵笨重的终端,因此限制了它的普及和可用性。静止轨道卫星处于高轨道,传输时延大,不能满足语音业务对时延的高要求。后来的中低轨道移动卫星通信系统虽然时延相对减小,但由于卫星运动速度很高,带来的多普勒频移很大,严重影响系统性能。随着射频技术的改进,在提高性能、减小体积和重量的同时降低了终端的成本。技术的进步也

卫星通信抗干扰系统

卫星通信抗干扰系统 一般可理解为,通信装备及系统为对抗干扰方利用电磁能和定向能控制、攻击通信电磁频谱,以提高其在通信对抗中的生存能力所采取的通信反对抗技术体系、方法和措施。 一般说,通信抗干扰的基本体系、方法、措施可分为三类: 1、信号处理。如直接序列扩频技术(DS-SS),其关键参量是作为时间函数的相位;跳频技术(FH-SS)其关键参量是作为时间函数的载频;等等。 2、空间处理。如采用自适应天线调零技术,当接收端受到干扰时,使其天线方向图零点自动指向干扰方向,以提高通信接收机的信干比。 3、时间处理。如猝发传输技术,由于通信信号在传输过程中暴露的时间很短暂,从而大大降低了被干扰方侦察、截获的概率。 通信抗干扰技术研究的就是在已知或预测敌方的干扰手段情况下,在上述技术基础上(当然不排除以后有新的技术类别)选取适当的技术手段来消除或减轻敌方干扰,而使我方需要进行的通信能够延续的一项技术。对敌方的干扰性质,强度、种类、手段、采用的体系,了解得越清楚,采取的措施越有针对性,取得的效果也越好。由于敌方的对抗手段往往是综合的、多变的,有的可能是完全新颖的,所以抗干扰的手段也必须采取多种方式的结合才能取得较好的效果。 通信抗干扰技术的特点: 1、对抗性强,技术综合性强,难度高,发展快,某种程度上说是敌我双方智慧和技术的斗争。通信的成败关系着战争的胜负,所以此技术对抗性很强。通信抗 干扰有了新技术,搞对抗的就想新的对策,反过来也一样,这样就促进了技术的发展和难度的提高。 2、对技术的实用性和可靠性的要求高,通信抗干扰必须在战场上实际解决问题。指标高而不可靠或不实用是不能容忍的,其后果不堪设想。 [相关技术]通信对抗;扩频技术;抗干扰电台;卫星通信抗干扰 [技术难点] 1、提高跳频速率有利于抗干扰,但跳速提高需解决如下问题:接收机中频滤 波器产生的瞬时扰动问题;发射机功率输出截止状态产生的过渡问题;频率合成器

卫星通信天线简介

常用卫星通信天线简介 天线是卫星通信系统的重要组成部分,是地球站射频信号的输入和输出通道,天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。地球站与卫星之间的距离遥远,为保证信号的有效传输,大多数地球站采用反射面型天线。反射面型天线的特点是方向性好,增益高,便于电波的远距离传输。 反射面的分类方法很多,按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线;按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线;按频段可分为单频段天线和多频段天线;按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。下文对一些常用的天线作简 单介绍。 1.抛物面天线 抛物面天线是一种单反射面型天线,利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面,将馈源置于抛物面的焦点F上,馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列,如图1所示。发射时信号从馈源向抛物面辐射,经抛物面反射后向空中辐射。由于馈源位于抛物面的焦点上,电波经抛物面反射后,沿抛物面法向平行辐射。接收时,经反射面反射后,电波汇聚到馈源,馈源可接收到最大信号能量。

图1 抛物面天线 抛物面天线的优点是结构简单,较双反射面天线便于装配。缺点是天线噪声温度较高;由于采用前馈,会对信号造成一定的遮挡;使用大功率功放时,功放 重量带来的结构不稳定性必须被考虑。 2.卡塞格伦天线 卡塞格伦天线是一种双反射面天线,它由两个发射面和一个馈源组成,如图2所示。主反射面是一个旋转抛物面,副反射面为旋转双曲面,馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上,抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合,即都位于F2点。从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面,在主反射面上再次被反射。由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合,经主副反射面的两次反射后,电波平行于抛物面法向方向定向辐射。对经典的卡塞格伦天线来说,副反射面的

2018年10月自考04742通信概论试题及答案含评分标准

2018年l0月高等教育自学考试全国统一命题考试 通信概论试卷 (课程代码04742) 本试卷共4页,满分l00分,考试时间l50分钟。 考生答题注意事项: 1.本卷所有试题必须在答题卡上作答。答在试卷上无效,试卷空白处和背面均可作草稿纸。2.第一部分为选择题。必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。3.第二部分为非选择题。必须注明大、小题号,使用0.5毫米黑色字迹签字笔作答。 4.合理安排答题空间,超出答题区域无效。 第一部分选择题 一、单项选择题:本大题共25小题。每小题1分。共25分。在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的。请将其选出。 1.模拟通信系统中可靠性的度量常用 A.输出信噪比 B.误码率 C.传输带宽 D.频带利用率 2.光纤的色散是在光纤中传输的光信号,随传输距离增加,由于不同成分的光传输时延不同引起的 A.脉冲展宽 B.脉冲变窄 C.频率增高 D.频率降低 3.通信系统中,发送设备为使信源与信道匹配,常采用的信号处理方式有 A. 调制、滤波、放大、判决 B.编码、调制、滤波、放大 C.分路、调制、滤波、放大 D.调制、滤波、放大、检波 4.香农公式给出了通信系统所能达到的 A.合理信息传输速率 B. 最低信息传输速率 C.中阀信息传输速率 D.极限信息传输速率 5.当需要在一条物理信道上对两路或多路信号同时进行传输,要采用 A.调制技术 B.复用技术 C.解调技术 D.编码技术 6.属于数字调制方式的是 A.AM B.PAM C.DSB D.16QAM 7.将抽样信号幅值进行离散化处理的过程豁为 A.限幅 B.量化 C.整形 D.滤波 8.观察眼图时,当“眼睛”逐渐张大时,表示码间串扰 A.不存在 B.不确定 C.逐渐增大 D.逐渐减小 9.被称为“元线电窗口”的卫星通信的最佳工作频段是 A.<1GHz B.1~10GHz C.>10GHz D. 0.3~300GHz 10.VSAT卫星通信系统,采用星形网络结构,两个VSAT小站进行通信需经过的跳数为 A.1 8.2 C.3 D.4 11.从有效利用频谱资源的角度,较好的调制方式是 A.AM翻VSB B.DSB翻SSB C.SSB和VSB D.VSB和DSB 12.采用相干解调的二进制数字调制系统,抗噪声性能最优的是 A.2DPSK B.2PSK C.2FSK D.2ASK 13.在自动电话交换网中,若不允许路由上的话务量溢出到其它路由上,应选择

卫星通信的基础知识

卫星通信的基础知识

卫星通信概述 1.卫星通信的基本概念与特点 定义:卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站,转发或反射无线电波,在两个或多个地球站之间进行的通信。卫星通信又是宇宙无线电通信形式之一,而宇宙通信是指以宇宙飞行体为对象的无线电通信,它有三种形式: (1)宇宙站与地球站之间的通信;(直接通信) (2)宇宙站之间的通信;(直接通信) (3)通过宇宙站转发或反射而进行的地球站间的通信。(间接通信) 第三种通信方式通常称为卫星通信,当卫星为静止卫星时称为静止卫星通信。 大多数通信卫星是地球同步卫星(静止卫星:轨道在一定高度时卫星与地球相对静止)。静止卫星是指卫星的运行轨道在赤道平面内。轨道离地面高度约为35800km (为简单起见,经常称36000km)。 静止卫星通信的特点 (1)静止卫星通信的优点 a 通信距离远,且费用与通信距离无关(只要在卫星波束范围内两站之间的传 输与距离无关) b 覆盖面积大(三颗卫星即可覆盖所有地方),可进行多址通信(一发多收) c 通信频带宽(带宽为500M),传输容量大 d 信号传输质量高,通信线路稳定可靠 e 建立通信电路灵活、机动性好(只要卫星覆盖到,均可建立地面站进行通信) f 可自发自收进行监测 (2)静止卫星通信的缺点 a 静止卫星的发射与控制技术比较复杂(所以国内做卫星发射的很少)。 b 地球的两极地区为通信盲区(轨道与赤道平行,切线方向下来无法到达两 极),而且地球的高纬度地区通信效果不好。 c 存在星蚀(卫星在地球和太阳之间)和日凌(地球在太阳和卫星之间)中断 现象。——(现今可通过处理缩短这种现象)

浅谈卫星通信抗干扰技术及发展趋势

浅谈卫星通信抗干扰技术及发展趋势 摘要数字通信技术是现代远程通信中的重要手段之一,在运用卫星通信的过程中,其会受到各种因素的影响,主要有自身因素还有一些环境因素。特别是一些开放系统,更容易受到恶性干扰。所以,在实际应用的过程中,必须加大抗干扰技术,不断增强卫星通信的抗毁性以及抗干扰能力。本文结合目前我国卫星通信技术的发展现状,分析卫星通信可能遭受的干扰,并针对一些具体的抗干扰技术进行详细的分析,最后展望了卫星通信抗干扰技术的发展趋势。 关键词卫星通信;抗干扰技术;发展趋势 1 我国卫星通信发展现状 随着现代化进程的加快,我国也十分的重视卫星通信的建设与发展,在这方面投入了大量的资金支持,不断完善卫星通信系统,为现代的卫星通信需求不断创新,我国的卫星通信发展现状主要表现如下两个方面。 1.1 宽带多媒体卫星通信 宽带多媒体卫星通信主要是将卫星通信技术建立在一定的多媒体技术以及互联网技术的基础上,使得卫星通信的传播更加的高效和快速。这项应用主要是从地面宽带IP技术中发展而来,它可以承载各种业务,包括图像、声音、视频等,所展现出的是高速度、创新的特点,并且能为用户提供大量的分组数据业务,其所花费的成本较低。目前宽带多媒体卫星通信对卫星应用产业的一项重要的发展趋势,国家已经针对这些能够应用做了长远的规划[1]。 1.2 规划研究S频段同步轨道移动通信系统 我国相对于一些发达国家来说,卫星通信技术兴起的较晚,很多的技术也是借鉴一些发达国家的经验,很久都没有建立自主的卫星通信系统。S频段卫星移动通信系统具有十分广阔的应用价值,其应该作为我国的基础信息设施来建设。目前规划研制的S频段地球同步轨道卫星移动通信系统,它包括很多设备,主要包括有效载荷、移动载体、嵌入式终端和信关站等设,覆盖范围广,设计的业务类型也广,能够为各种用户提供移动通信保障。 2 卫星通信可能遭受的干扰 在卫星通信中,可以分为上行链路和下行链路,不同的链路所受到的干扰源不同,对于上行链路来说,其有可能受到的干扰源有车载、固定式干扰机、与干扰卫星等,通常情况下这些干扰源不会对下行链路造成干扰。如果下行链路被干扰,其在信号辐射以及覆盖面积上会受到很大的局限。 卫星通信系统所受到的干扰类型是多种多样的,并且这些类型的分类方法也

卫星通信

我国卫星通信的现状及发展趋势 (2011-01-28 14:47:01) 转载▼ 标签: 分类:我国卫星通信 科技 中国 卫星通信 卫星应用 应急通信 it 我国独资和中外合资经营卫星的公司有4家,内地2家,香港2家。4家公司现有8颗通信卫星在轨运行提供业务,这些卫星是亚星-2、亚星-3S,亚星-4、亚太-v、亚太-1A、亚太-2R,中卫-1和鑫诺-1。以上卫星共有329个转发器 单元。其中C频段218个,Ku频段111个。上述卫星覆 盖了中国本土及其周边国家以及亚太等部分地区。据初步 统计8颗卫星的转发器出租率为40%左右。此外,为开展 国际业务需要,有关单位还租用了国外多颗通信卫星的转 发器,有国际通信卫星、泛美通信卫星、银河-3R及热鸟- 3通信卫星。 把卫星通信业务市场按应用领域分为公众通信应用领域、专用及增值业务应用领域、广播电视应用领域及应急

通信应用领域。 据不完全统计,截止到2003年底,全国批准建立的卫星通信网有179个,各类双向通信地球站1万多座,单收站4万多个。整个广播电视传输系统现有广播电视地球上行站34个,全国卫星电视接收站约有60多万个。40余家VSAT业务提供商的VSAT小站达3万多个。此外有数十辆具有C/Ku频段的应急通信车辆;国际移动卫星通信系统提供服务的全球星卫星电话2929套,Inmarsat移动台数百个。 近年来随着光纤技术的发展,各个运营公司投入大量的资金铺设陆地和海底光缆,其容量之大和价格之低廉,卫星通信面临巨大的挑战。卫星通信必须利用自身优势寻找新的发展机会。 1实现直接到户是卫星业务市场增长的最大推动力。 其中面向消费用户的视频直播业务、宽带移动无线接

卫星通信抗干扰技术的发展趋势

滨江学院 卫星通信 题目卫星通信抗干扰技术的发展趋势 学生姓名张洁 学号20082334019 院系滨江学院 专业通信工程 二O一一年六月二十日

卫星通信抗干扰技术的发展趋势 姓名:张洁 学校:南京信息工程大学 摘要:列出卫星通信系统可能遭受的各种干扰的类型,研究已提出的各种抗干 扰处理方法包括天线、扩频和星上处理等方法的原理、特点和国外的研究现状。指出研究基于星上信号处理、便于综合运用多种抗干扰处理措施的卫星通信系统新体制是卫星通信抗干扰技术研究的发展方向,提出今后值得进一步研究的问题。 关键词:军事卫星通信;抗干扰;扩频;星上处理 1 引言 卫星通信系统由于具有覆盖范围广、传输质量好、部署迅速、组网方便、通信系统投资几乎与通信距离无关、通信可到达地点几乎不受地理环境条件限制等特点,在军事上具有特别重要的实用价值。军事卫星通信系统负责为战时基本需求提供保密、抗干扰的指挥与通信保障,具有一定的抗干扰能力是其基本要求。深入广泛地研究抗干扰技术,提高它的抗干扰能力和抗毁性,具有很重要的意义。 本文针对军事通信中的战术干扰,列出卫星通信系统可能遭受的各种干扰的类型,研究已提出的各种抗干扰处理方法原理、特点和国外的研究现状。最后对卫星通信抗干扰技术研究的发展方向和今后值得进一步研究的问题进行论述。 2 卫星通信系统可能遭受的干扰 对卫星通信而言,其上行链路可能遭受的电磁干扰源包括陆地固定式干扰机、车载和舰载移动式干扰机、机载干扰机和干扰卫星,而干扰卫星和机载式、飞航式、伞挂式干扰机则可对下行链路进行干扰。干扰下行链路时,干扰源对于卫星转发器,虽然在功率和距离方面容易取得较大的优势,但是在覆盖面和信号辐射方向上通常都处于明显的劣势。即使采用机载干扰机在10 km以上的高空施放强干扰,其影响面也只能达一百多公里的半径,更远距离的地面站容易采用旁瓣遮挡技术排除其干扰,况且地面站容易采用综合抗干扰措施排除各种类型的干扰。 因此,相对而言,卫星通信的上行链路比较脆弱,是敌方干扰的重点,这样上行链路抗干扰的研究更为重要。无线通信系统中的干扰有很多,按照不同的分类依据,可以有很多分类方法。如按其形成方式可分为欺骗式干扰、搅扰式干扰和压制式干扰;按引导方式可分为定频守候式干扰、连续搜索干扰、重点搜索干扰、跳频跟踪干扰、扩频跟踪干扰和转发式干扰;按频谱形式可分为瞄准式干扰,阻塞式干扰,部分频带式干扰和扫频式干扰;按发射的控制方式可分为人工干扰和自动干扰等。 目前,国外有源电子干扰技术的干扰频率范围已达到0.5GHz--20GHz。干扰

全球高通量卫星发展概况及应用前景

全球高通量卫星发展概况 及应用前景 Prepared on 22 November 2020

全球高通量卫星发展概况及应用前景 多媒体化、泛在 化、宽带化是信息网 络发展的基本趋势。 为了适应宽带化发展 的时代要求.光纤通信 出现了密集波分复用 {DWDM)、光传送网 络(OTN)、无源光纤 网络(PON(技术,地 面移动通信出现了3G 系统长期演进(LTE)和 4G, 5G进步,而卫星通信则出现了高通量卫星(HTS )。 宽带已经成为与水电路同等重要的基础设施.是各国优先发展的国家战略,我国也于2013年开始实施“宽带中国”计划。卫星通信在信息网络中举足轻重,为此.我国正在研制中星一16高通量卫星。与发达国家相比,我国卫星通信仍然落后。所以,跟踪研究全球高通量卫星的发展情况、探索国内的应用前景.应该成为我国宽带发展过程中的重要议题。 1全球高通量卫星的发展情况

开发利用新频率资源、提高频率使用效率是任何通信系统扩展带宽容量的从本方式。与C, Ku频段相比,Ka 频段频率资源更加丰富,而多点波束则可以数十倍地提高了频率利用效率,两者结合使得高通量卫星容量得以百倍地增加。 基于高通量卫星、新一代甚小孔径终端 (VSAT)和IP 技术的宽带卫星通信系统传输能力接近4G水平,体系结构方面与地面互联网高度兼容,在宽带接入、基站中继、机载/船载/车载移动通信、企业联网、视频分发与采集等方面得到广泛应用。 市场规模显着增长,收入比重并不对称 欧洲咨询公司(Euroconsult)预测,2013年高通量卫星占全球总卫星带宽容量需求的17%,到2023年占比将增长到将近50%。北方天空研究公司(NSR)预计,到2022年全球高通量卫星总供应容量将超过s,总需求容量超过 1Tbit/s。其中,静止轨道高通量卫星超过900Gbit/s, O3b等中轨道高通量卫星将达到100Gbit/s。在这1Tbit/s 以上的高通量卫星总容量需求中,宽带接人占73%,基站中继、IP中继、VSAT联网为168Gbit/s,各类移动应用为140Gbit/s。 到2023年,虽然高通量卫星总带宽需求将与一般通信卫星平分秋色,但在188亿美元的总收入中仅占32%。这

卫星通信地基础知识

卫星通信概述 1.卫星通信的基本概念与特点 定义:卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站,转发或反射无线电波,在两个或多个地球站之间进行的通信。卫星通信又是宇宙无线电通信形式之一,而宇宙 (1)宇宙站与地球站之间的通信;(直接通信) (2(直接通信) (3)通过宇宙站转发或反射而进行的地球站间的通信。(间接通信) 第三种通信方式通常称为卫星通信,当卫星为静止卫星时称为静止卫星通信。 大多数通信卫星是地球同步卫星(静止卫星:轨道在一定高度时卫星与地球相对静止)。静止卫星是指卫星的运行轨道在赤道平面内。轨道离地面高度约为 35800km(为简单起见,经常称36000km)。 静止卫星通信的特点 (1 a 通信距离远,且费用与通信距离无关(只要在卫星波束范围内两站之间的传 输与距离无关) b 覆盖面积大(三颗卫星即可覆盖所有地方),可进行多址通信(一发多收) c 通信频带宽(带宽为500M d 信号传输质量高,通信线路稳定可靠 e 建立通信电路灵活、机动性好(只要卫星覆盖到,均可建立地面站进行通信) f 可自发自收进行监测 (2 a 静止卫星的发射与控制技术比较复杂(所以国内做卫星发射的很少)。 b 地球的两极地区为通信盲区(轨道与赤道平行,切线方向下来无法到达两 c 存在星蚀(卫星在地球和太阳之间)和日凌(地球在太阳和卫星之间)中断 ——(现今可通过处理缩短这种现象)

d 有较大的信号传输时延(发射和接受时间)和回波干扰。 2. 卫星通信系统的组成 (1 通常卫星通信系统是由地球站、通信卫星(前两个为主要组成,负责卫星收发)、跟踪遥测及指令系统和监控管理系统(后两个提供辅助功能,监测卫星、姿态调整等)4大部分组成的,如图所示。 (2 两个地球站通过通信卫星进行通信的卫星通信线路的组成如图所示,是由发端地球站,上、下行无线传输路径和收端地球站组成的。

通信工程毕业论文小卫星通信系统关键技术论文

小卫星通信系统关键技术论文 小卫星通信系统具有研发费用少,重量轻,性能稳定, 信号覆盖范围广以及不受地域条件限制等优点,能够对当前大型 同步轨道的卫星通信进行补充作用,在全球范围内得到广泛应用 的同时也受到了众多研究机构的重视,因此对小卫星通信系统的 技术进行研究同时具有实践意义和理论意义。 卫星通信技术在军事、政治、工业、生活等方面均具发 挥着重要作用,而相比之下,小卫星则更具有大型同步卫星所无 法实现的众多优势而受到国内外研究学者的重视,同时,卫星向 小型化趋势发展也是全球卫星产业的主要发展方向。我国从本世 纪初期开始着手小卫星的相关研制和发射工作。 1 小卫星的技术优势 1.1 荷载较少 小卫星在每次的的任务中一般仅需要装载一种特殊设备,进而很好地避免了大型卫星中出现的荷载间复杂配比问题。 1.2 研制时间短、费用低 小卫星的研制一般只需经过一到两年,同时相关的研究 经费也相比大型卫星明显降低,因此更具有经济性,更体现其实 践意义。 1.3 重量轻 小卫星的重量一般较小,就当前国际情况来看,最微型 的小卫星的质量仅有几百克,体积也很小,因此功能密度大,模 块可多次利用。

1.4 信号覆盖范围广 由于小卫星具有较强的组网能力,因此能够形成精度较高,功能强大而且信号覆盖范围广的星座系统,进而具有易于补网和星座功能稳定的优势。 1.5 减缓频率压力 小卫星的星座中包括多颗卫星,可以频率复用,因此具有减小空间任务所具有的频率压力。 2 小卫星通信系统主要技术简介 卫星在通信中起着中转作用,即将地球站传送来的信号经过变频和放大转送到另一端的地球站,地球站是卫星与地面信息系统的链接点,用户通过地球站途径进入卫星通信系统中,形成链接的电路信号链;为了确保系统的运行正常,卫星通信系统必须和地面的监测管理系统和测控系统想链接,测控系统能够对通信卫星运行的轨道进行检测和控制,以保证地面检测系统能够对卫星所传送的通信信息进行有效的监控,保证系统安全与稳定的运行。 小卫星通信的关键技术主要有通信系统的链路预算以及接收机参数估计技术和同步技术等,其中链路预算技术是设计小卫星通信系统的主要计算方法和参考依据,精确的链路预算能够确保通信系统的稳定运行。近年来,通信系统接收技术和相应的算法逐渐由信号模拟技术向数字化转变;由于卫星通信整体码速率有所提升因此对接收机的信息处理速度以及算法的复杂度、同步速度和稳定性也提出了更高的要求;信息传输量的大幅增加使得遥测领域中逐渐采用比特传输速率更高的调制方式;由于卫星通信系统在数字通信过程中的发射机和接收机的晶振不同,以及移动平台引起的多普勒效应,造成发射机和接收机之问会产生相位和频

全球国外卫星通信产业发展研究分析报告

国外卫星通信产业发展研究 卫星通信产业链涵盖卫星制造、发射服务、地面设备制造、运营与服务等环节。2018年,全球航天产业规模达到4000亿美元,其中卫星产业规模超过3000亿美元,卫星通信产业市场规模约为1200亿美元。美国、中国和欧洲国家的传统航天企业借助云平台、大数据、天地一体化、物联网、5G等新技术快速发展精细化、个性化的卫星通信服务;一大批新兴商业航天企业及服务也迅速涌现。 未来,全球卫星通信系统商业化程度将不断提高,卫星通信系统向微小化趋势发展,卫星通信仍以卫星广播和固定类业务为主,卫星移动和宽带类业务将增长迅速。 预计2020年,全球卫星转发器出租容量将达到700GHz;全球微小卫星市场规模将达到60亿美元,2025年全球微小卫星数量市场规模可达200亿美元。

国际卫星通信发展新特点 近年来,随着卫星宽带成本的下降和卫星通信技术的进步,在高通量卫星带宽巨大需求的刺激下,国内外掀起了卫星互联网星座发展的热潮,卫星通信进入到一个新的发展阶段,呈现出以下特点: 一是各国纷纷将卫星互联网建设上升为国家战略。美国政府提出了加快陆地移动通信与卫星通信无缝衔接,推动空天地一体化通信网络建设的构想,并于2016年宣布投资5000万美元的创新基金用于推动小卫星发展。澳大利亚于2016年12月发布“超高速宽带基础设施”立法草案,明确提出要为卫星宽带网络提供长期资金支持。英国于2017年初发布《卫星和空间科学领域空间频谱战略报告》, 计划进一步放宽非同步轨道卫星的频谱使用。俄罗斯、新西兰、智利等国陆续发布向国内偏远地区、远离陆地的岛屿提供卫星互联网覆盖的计划。 二是卫星互联网投入成本随着技术进步明显下降。小卫星通常指重量在500kg以下的卫星。与大卫星相比,小卫星具有明显的成本低、研发期短、风险小、发射快、延时低、技术新等优点。近几年,小卫星在技术和商业模式创新的双重推动下,呈现快速发展趋势,面向大众的消费级应用市场逐渐成为新的增长方式。据测算,到2021年全球纳米卫星市场将达635亿美元。One Web、Space X、Facebook、波音等巨头的卫星互联网计划都是以小卫星为载体,选择距离地球数百公里至2000公里以内的低轨道。 三是频率和轨道资源的国际争夺战愈演愈烈。在美、俄等航天强国的推动下,国际规则中卫星频率和轨道资源的主要分配形式为“先申报就可优先使用”的抢占方式,日益增长的需求使得卫星频率轨道资源争夺白热化。轨道资源方面,地球同步轨道有效轨位资源非常紧张,各国纷纷将目标瞄准低轨道,预计该轨道内卫星数量会快速增长;频率资源方面,C频段和Ku频段资源紧张,通信卫星向高频段发展的趋势明显,目前Ka频段是国际上大多数高通量卫星的首选,而Q/V频段同样有巨头提前布局。

卫星移动通信发展现状及趋势

卫星通信关键技术最新进展 姓名:唐聪 班级:1402015 学号:14020150005

摘要:随着经济全球化的发展,人们对于移动通信的需求增加,同时军队对 于卫星通信的要求也越来越高。为满足未来移动通讯的发展需要,新一代的 卫星通信系统应该具备速率快、覆盖广等优点本文从分析目前卫星通信系 统出发,简述卫星通信系统的关键技术及最新进展,并对未来卫星通信系统 的发展进行展望,以作为相关人员的参考。 目录 0引言 (3) 1卫星通信 (3) 2卫星通信系统的特点及面临的问题 (3) 2.1卫星通信的特点 (3) 2.2功能 (3) 2.3卫星通信发展历程 (3) 2.4卫星通信面临的问题 (4) 3卫星通信系统体系结构 (4) 3.1体系结构分类 (4) (1)交互式宽带卫星Internet接入系统结构; (4) (2)非对称宽带卫星接入系统结构; (4) (3)宽带卫星骨干传输系统结构。 (4) 3.2应用方面 (4) 4卫星通信关键技术及进展 (4) 4.1随机接入技术 (4) 4.2多波束天线 (4) 4.3星上处理 (5) 4.4星间链路 (5) 4.5卫星频谱资源 (6) 4.6星地融合通信 (6) 4.7卫星宽带通信 (6) 5卫星通信发展展望 (7) 5.1通信卫星的发展趋势 (7) 5.2卫星通信的演进 (7) 5.3卫星通信的结合 (8) 5.4卫星通信宽带化 (8) 6结论 (8) 7参考文献 (9)

0引言 通信卫星始于1964年,当年在美国成立了国际通信卫星组织INTELSAT。1965年,美国发射了第一颗商用通信卫星晨鸟号(“Early Bird”)。之后,卫星通信技术及其应用蓬勃发展,取得了巨大的成功。除了在军事领域中发挥着关键性的作用以外,卫星通信还为人们提供丰富多彩的电视广播和语音广播,为地面蜂窝网络尚未部署的偏远地区、海上和空中提供必要的通信,为发生自然灾害的区域提供宝贵的应急通信,为欠发达或人口密度低的地区提供互联网接入等…但是卫星通信自身存在的弱点却使得它长期以来一直作为地面固定、无线或移动通信系统的一种补充通信方式。例如:对于网络层存在的传输时延长、丢包率高及链路干扰等问题,需要采用新的算法和协议对网络层进行优化,从而使卫星通信适合于个人移动通信和宽带互联网接入;在物理层,由于卫星通信的视距传输特性,限制了部分区域特别是繁华市区的用户接入卫星网络,需要采用新的通信网络架构来推进卫星通信网络和地面通信网络的融合。近期,卫星通信新技术的迅速发展和通信商业市场需求的不断增长,极大地促进了卫星通信业务和通信模式的创新发展,使当前成为卫星通信历史上最活跃的时期之一。 1卫星通信 卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站的两个或多个地球站相互之间的无线电通信,是微波中继通信技术和航天技术结合的产物。卫星通信的特点是通信距离远,覆盖面积广,不受地理条件限制,且可以大容量传输,建设周期短,可靠性高等。 2卫星通信系统的特点及面临的问题 2.1卫星通信的特点 卫星通信与其他通信方式比较,有以下几个方面的特点。 (1)传输速率高; (2)为了独立于地面网络,多数卫星宽带通信系统使用微波或激光星间链路实现卫星互连,构成空间骨干传输网络; (3)由于卫星链路的传输损耗大,在高速传输情况下,要求用户使用具有较大口径的天线。因此,短时间内卫星宽带系统将无法支持手持终端移动中的高速通信。 (4)通信距离远,且费用与通信距离无关。从图16.2中可见,利用静止卫星,最大的通信距离达18100km左右。而且建站费用和运行费用不因通信站之间的距离远近、两通信站之间地面上的自然条件恶劣程度而变化。这在远距离通信上,比微波接力、电缆、光缆、短波通信有明显的优势。 (5)广播方式工作,可以进行多址通信。通常,其他类型的通信手段只能实现点对点通信,而卫星是以广播方式进行工作的,在卫星天线波束覆盖的整个区域内的任何一点都可以设置地球站,这些地球站可共用一颗通信卫星来实现双边或多边通信,即进行多址通信。另外,一颗在轨卫星,相当于在一定区域内铺设了可以到达任何一点的无数条无形电路,它为通信网络的组成,提供了高效率和灵活性。 (6)通信容量大,适用多种业务传输。卫星通信使用微波频段,可以使用的频带很宽。一般C和Ku频段的卫星带宽可达500~800MHz,而Ka频段可达几个GHz。

卫星通信系统的发展及其关键技术_罗文

卫星通信系统的发展及其关键技术 罗文 (中国民用航空中南地区空中交通管理局广西分局,广西南宁530048) 摘要:卫星通信技术中星上处理(OBP)和异步传输模式(ATM)被认为是未来通信的发展方向和核心技术,本文针对卫星通信技术目前的发展现状,通过分析其在当今通信行业中所处的地位、作用以及面临的挑战,总结其关键技术,给出未来通信的发展方向,这对以后的卫星通信研究具有重要意义。 关键词:星上处理;异步转移模式;宽带IP;卫星通信 中图分类号:TN927.2文献标识码:A文章编号:1673-1131(2013)01-0157-02 1卫星通信系统的发展现状及难点 1.1卫星通信发展现状 卫星通信技术发展十分迅速,20世纪60年代时,卫星通信只是在军事上得到了应用,到了70年代时,卫星通信的发展达到了顶峰,90年代时,光纤通信诞生了,这对卫星通信造成了一次冲击,但卫星有它自己独特的特点,如卫星具有多址连接方式、可以按需分配带宽等特点,这些是光纤通信所不能及的,所以卫星通信在偏远地区,越洋通信中被优先选用。星上交换作为卫星通信的核心部分,受到国内外学者的深度研究,星上技术结合ATM,使得卫星ATM技术成为卫星领域的一个研究热点。目前许多国家就卫星ATM已经展开了深入研究,期望在未来有一个质的飞跃。 1.2现今卫星通信遇到的难点 (1)卫星通信的成本因素。众所周知,在长距离通信中,最需要的技术就是卫星通信,因为卫星通信具有通信容量大、覆盖地域广、不受地理条件限制和通信方式机动灵活等优点。但是随着对通信资费的调整后,长途通信费用大幅下降,但卫星的转发器费用却并没有因此而改变,因此使得卫星通信成本还是很高。 (2)卫星通信中宽带IP问题。当前,宽带IP卫星通信中基本上都是采用ATM传输技术,因为ATM的性能可以满足欧美等地的性能指标要求。但当系统采用RS块编码、交织以及FEC技术时,虽然提高了卫星链路的传输质量,却也在无形中增加了卫星ATM实现的复杂度,这与现在运用的卫星通信技术是不相同的。 (3)卫星通信中数据速率问题。当前是信息时代,需要有更加快捷的方式来及时地传输信息,而传统的基于频分复用和码分复用技术已经无法满足卫星通信的需求,随之出现了分组交换技术;同时,长距离的传输也带来了延时问题,这就需要通过快而有效的方法来解决延时对实时数据的影响问题。2卫星通信系统中的关键技术 2.1数据压缩技术 随着科学技术的发展,数据压缩技术已经发展得很成熟,尤其是在数据处理相关领域。数据压缩可以给通信带来很大的方便,例如节约了时间、提高了频带利用率、节约了存储空间等。数据压缩标准有很多,但被人们广泛采用的标准主要是对静止图像压缩编码的ISO标准以及CCITT的H.26标准。而在卫星通信中主要采用的是MPEG62,该项技术主要是面向对象的,而且在多媒体同步方面发挥了很好的作用,同时它的实时交换、实施表现等方面也做得很完美。2.2智能天线系统 降雨以及大地对电磁波的吸收从很大程度上导致高频段的卫星ATM网络产生突发错误,而且卫星本身也存在各种限制和随机错误,这就需要通过智能天线的多波束来覆盖到更广的区域,例如,可以采用多波束快速跳变系统;同时在低轨道系统中采用蜂窝式天线来实现跟踪和同频复用功能;星上和同步轨道系统要想构成蜂窝式覆盖图就必须要采用相控阵列天线。 2.3多址接入技术 针对接入方式,ATM/TDMA多址接入方式比FDMA和CDMA更适合星上处理卫星对多址接入的要求,因为此种方式有较好的信息传输角度、网络应用灵活性好等特点。但是,TDMA方式对速率和发射功率要求很高,这在无形中就增加了解调器的实现难度,同时也增加了载波功率与噪声功率密度的比值的要求。为了克服上述问题,该领域专家提出了一种新的方式,采用多频质的TDMA,即MF-TDMA(Multiple Frequency-TDMA)多址接入技术,它是将FDMA于TDMA相结合,这样可以降低每个TDMA链路的接入速率和调制解调器的工作速率,同时对上行链路的值C/N0(C/N0=E/N0*Rb)的要求也减弱了。 2.4卫星激光通信技术 卫星通信要求速率很高,这就需要采用激光进行通信。卫星通信采用激光可以提升卫星的通信量和保密性,减轻了卫星的重量和大小;在大气层外,没有大气的干扰,通信更加准确,同时也降低了误码率;运用激光可以提升数据的传输速率以及系统的可靠性;同时卫星通信也互不干扰,最主要的是,采用激光通信可以大幅度地降低延时,使信息能够得到及时传输,激光的这些优点都被发挥得淋漓尽致。有专家预测,激光技术运用到卫星通信中将是很有前途的,对通信行业的发展起到不可替代的作用。 2.5信道纠错编码技术 众所周知,在卫星通信中难免会产生错误,尤其是在卫星通信的过程中。ATM信元在面对突发错误时会产生很大的错误。在ATM信元中,位于ATM信头的最后一个字节是信头差错控制(HEC),它主要是通过检测和纠正单比特错误以及检测是否有多比特来保护ATM信头。所以,在出现丢失信元或者信元误插现象时,主要是由于HEC在多比特发生错误时没有发生作用。因此提出了采用交织技术来降低信元丢失率和检测不出错误的概率来保护ATM信头、改善信息的传输质量。 采用MF-TDMA的多址接入方式的星上ATM系统可为不同的地球站提供不同的QoS服务,而不同的QoS需要不同 2013年第1期(总第123期) 2013 (Sum.No123)信息通信 INFORMATION&COMMUNICATIONS 157

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