Iridium,Globalstar,Orbcomm卫星系统多址方式的研究

北斗卫星导航定位系统简介

北斗卫星导航定位系统，是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（CNSS），是除美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的GLONASS之后，第三个成熟的卫星导航系统。卫星导航系统是重要的空间基础设施，它综合了传统天文导航定位和地面无线电导航定位的优点，相当于一个设置在太空的无线电导航台，可带来巨大的社会经济效益。在测绘、电信、水利、公路交通、铁路运输、渔业生产、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域会逐步发挥重要作用。世界上第一个全球卫星导航系统是美国从1973年开始实施的GPS系统，军民两用。但长期以来，美国对本国军方提供的是精确定位信号，对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号――也就是说，地球上任何一个目标的准确位置，只有美国人掌握，其他国家只知道个“大概”。为打破美国的垄断，俄罗斯耗资30多亿美元建起了自己的全球卫星导航系统GLONASS。2002年，欧盟启动了伽利略（Galileo）全球卫星导航定位系统计划，将在2008年投入运营，预计投资36亿欧元。2003年，我国与欧盟签署了有关伽利略计划的合作协定，目前双方合作项目已有14个。我国自上世纪80年代引进首台GPS接收机以来，已成为GPS应用大国。作为一个拥有广阔领土和海域的国家，中国有能力也有必要拥有自己的全球定位系统。北斗卫星导航定位系统的系统构成有：由两颗地球静止卫星(800E和1400E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，定位精度可达20纳秒的同步精度，水平精度100米(1σ)，设立标校站之后为20米(类似差分状态)。其精度与GPS相当。工作频率为2491.75MHz，系统容纳的最大用户数达每小时540000户，短报文通信一次可传送多达120个汉字的信息（GPS不具备此项功能），精密授时的精度达20纳秒。 2007年2月3日，第四颗试验“北斗星”在西昌成功发射。这一系统目前共有四颗导航定位卫星，其发射时间分别为： 2000年10月31日； 2000年12月21日； 2003年5月25日，第三颗是备用卫星。 2007年2月3日，北斗导航试验卫星升空。中国向着努力开发一个堪与美国GPS系统和欧洲伽利略系统(Galileo)媲美的定位系统又迈进了一步。“北斗”导航卫星通过“长征三号甲”运载火箭成功发射，凸显中国政府发展航天工业的决心。此前数周，中国用一种由导弹发射的“动能拦截器”击毁了一颗老化气象卫星，美国对此表示担忧。北斗卫星导航定位系统——英文名为“Compass”——的计划一直处于保密状态，官方一再拒绝透露意图。不过，最近的卫星发射，似乎是要加强一个相对不很精确的系统，该系统以2000年至2003年发射的三颗北斗卫星为基础。今年初将发射两颗地球静止卫星，使北斗卫星导航系统到2008年能够覆盖中国全境和邻近国家部分区域。北斗卫星导航系统最终将通过由30颗非静止轨道卫星组成的卫星“星座”，扩展到覆盖全球。它将类似于美国的GPS系统（全球定位系统）和欧洲的伽利略卫星网络。更为精确的定位，对于中国军队来说将是一项重大财富。扩展后的北斗卫星导航系统，将使用与伽利略系统相同的无线电频率，可能也会与GPS系统相同，在战时使敌方更难以干扰网络。北斗卫星导航系统的开发，可能会对伽利略系统的商业成功构成挑战。虽然中国是伽利略项目的合作方之一，中国政府和企业在相关设施及商业应用研究方面投入了2亿欧元（合2.6亿美元），但中国正成为该项目的一个潜在竞争者。

各种多址方式

第六章各种多址方式多址接入和广播使用公共的媒质连接多个通信设备，不象交换是在各媒质之间交换转发。通过公共的媒质实现一对多广播、多对一的多址接入。节点只有一个公共收、发设备和相应的缓存器。多址方式：时分多址、频分多址、码分多址信号工作总是要占一定时间、频带和功率的。多址信道的划分从时间、频率、功率三个轴上进行。时分多址：组成一定的时间结构，形成帧帧是由时隙组成的，每个用户分配一个时隙。 1 2 一般一个用户时隙由以下几部分组成：导引：针对非连续信号，用于建立接收同步，尽可能缩短同步时间。突发字：巴克码，标志信息的开始，自相关性极好。帧头：维持通信，传输勤务、信令。信息：用户信息。校验：如CRC校验，用于碰撞检测。保护：频分：构成一定的频谱结构。划分频带，每用户一个频道，频道之间要有保护间隔。由于存在带外辐射：产生邻道干扰对带外辐射有一定要求，在一倍频程处，信号能量应衰减10?20dB。经过非线性设备会增加带外辐射，出现交调干扰，产生串话现象 FDMA t

解决方法：采用恒定包络信号。码分：所有信号都在共同的频带和时隙上发射，按不同的码型调制接收信号的格式： K a j t - j b i t -，i cos w o t i 二 a j t - .i ：码型信号 b j t —切：信息cos W ot：* :载波希望格式之间的相互干扰越少越好，即 a j t - .j a j t - .j dt =0就可保证相互间干扰为0 要找到这样的码型，即对任意的，任意的旋转方向即正交的多对码是不太容易的，这是一种理想的状况。解决方法1使尸j，即整个系统是同步的，在广播型的网络中可以实现，但是对于不同源的多址接入则不能做到。解决方法2：使上述的互相关值尽可能地小，不一定非为0。假设信息带宽为r b，公用信道带宽为 5。定一个量，n二上，如果互相关值接近丄就可以使相互干扰降到丄，这样的系统称为 r b n n “准正交系统”。码分系统中近远干扰韭常严重，即距离接收站远近不同的发射站之间的干扰。前面曾经提到：地面电磁波与r4成反比。如果二者的发射功率是相同的，那么距离接收端0.5米和10米的两个手机的接收功率相差52dB。当n=1000时，要求丄=10-3，与52dB相比很小，因此近远干扰极为严重。 n 因此，在码分系统中功率控制是必须的。要求近的站功率小些，远的功率大些，发射功率要随距离发生变化，一般要能控制到90dB。三种体制争论的焦点： ①频带利用率的高、低频带资源有限，是宝贵资源。 ②系统容量的大小系统容量要大。 TDMA系统的容量取决于：（1）时隙的个数（2）受到的干扰（邻区干扰、外来干扰） FDMA系统的容量取决于：（1）频道的个数（2）受到的干扰（邻区干扰、外来干扰、邻道干扰） CDMA系统的容量取决于

北斗卫星导航系统定位原理及应用

xxxx导航系统定位原理及其应用北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗（两颗工作卫星、2颗备用卫星）北斗定位卫星（北斗一号）、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度，北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。美国的GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m，C/A码目前己由25-100m提高到12m，授时精度日前约20ns。。北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。四颗导航定位卫星的发射时间分别为： 2000年10月31日； 2000年12月21日； 2003年5月25日， 2007年4月14日，第三、四颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间，它将在交通、场馆安全的定位监控方面，和已有的GPS卫星定位系统一起，发挥?双保险?作用。北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD，在ITU（国际电信联合会）登记的无线电频段为L波段（发射）和S波段（接收）。北斗二代卫星定位系统的英文为Compass（即指南针），在ITU登记的无线电频段为L波段。北斗一号系统的基本功能包括：定位、通信（短消息）和授时。北斗二代系统的功能与GPS相同，即定位与授时。其工作原理如下： ?北斗一号?卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标

全球四大卫星定位系统

全球四大卫星定位系统一．GPS系统（美国）二．北斗系统（中国）三．GLONASS系统（俄罗斯）四．伽利略卫星导航系统（欧盟） GPS系统（美国） GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资近200亿美元，于1994年全面建成的新一代卫星导航与定位系统。GPS利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。如今，GPS已经成为当今世界上最实用，也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。 GPS系统概述GPS系统由空间部分、地面测控部分和用户设备三部分组成。（1）空间部分GPS系统的空间部分由空间GPS卫星星座组成。（2）控制部分控制部分包括地球上所有监测与控制卫星的设施。（3）用户部分GPS用户部分包括GPS接收机和用户团体。主要功能：导航测量授时

标准：全球定位系统(GPS)测量规范GB/T 18314-2001 Specifications for global positioning system (GPS) surveys 种类： GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型；根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。北斗卫星导航系统中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户度0.2米/秒，授时精度10纳秒。系统构成北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，中国计划2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，

全球卫星导航定位行业分析报告

全球卫星导航定位行业分析报告一、全球卫星进展概况卫星导航定位技术指利用全球卫星导航定位系统所提供的位置、速度及时刻信息对各种目标进行定位、导航及监管的一项新兴技术。与传统的导航定位技术相比，由于卫星导航定位技术具有全时空、全天候、连续实时地提供导航、定位和定时的特点，已成为人类活动中普遍采纳的导航定位技术。因此，全球卫星导航定位系统一经问世，在市场需求的牵动下专门快就深入到各国军事、安全、经济领域的方方面面，使航空、航海、测绘、机械操纵等传统产业的工作方式发生了全然的改变，开拓了移动位置服务等全新的信息服务领域，并迅速进展成为一个新兴的产业——卫星导航定位产业。以美国GPS为代表的卫星导航定位产业差不多成为当今国际公认的八大无线电产业之一。在人类信息社会中，有80%以上的信息与“位置”和“时刻”有关，在卫星导航定位技术出现以后，它能够迅速将位置、时刻信息数字化，进入互联网和各行各业的信息应用系统，被人们所使用。目前世界上投入正式运行的卫星导航定位系统有美国的GPS 系统、俄罗斯的Glonass系统和我国的北斗卫星导航定位系统。

其中GPS的应用最为广泛，占到全球应用的95%以上。鉴于民用需求的巨大与旺盛，为了摆脱对美国GPS系统的依靠，打破美国对全球卫星导航产业的垄断，欧盟在2002年提出建设Galileo 系统，俄罗斯则打算在2010年全面恢复Glonass系统，我国在2006年对外公布建设我国新一代北斗卫星导航定位系统，卫星导航定位产业步入了一个多系统并存、多技术融合的进展新时期。我国的卫星导航定位应用是在全球卫星导航定位系统逐步开放、透明的大环境下，通过学习、引进、消化、汲取再创新的方式进展起来的。美国的GPS系统在20世纪80年代建设初期是一个严加保密的纯军事系统。随着全球政治格局和经济一体化的进展，其已从最初的“军用为主、民用为辅”进展到“强军护民、以民养军”的新时期。美国GPS政策的每一次开放调整，都有力地推动了本国及全球卫星导航定位产业的市场进展。随着卫星导航定位在我国应用领域的不断拓展和深入以及自主的北斗卫星导航定位系统的建设，使我国在卫星导航定位系统技术和导航信号处理技术、卫星导航定位芯片技术和板卡、高精度接收机产品等方面取得重大突破，积存了应用经验，卫星导航定位技术与产品已呈现自主创新，集成创新，引进、消化、汲取再创新的多元

浅谈卫星导航定位系统在现代战争中的应用

浅谈卫星导航定位系统在现代战争中的应用 ************************************ 安茂春周光华 ************************************ 1999年3月24日,以美国为首的北约对南联盟悍然采取了空中军事打击(以下简称“盟军行动”),并于5月8日野蛮地轰炸了我驻南大使馆。在这次侵略行动中,美军使用了大量先进精确制导武器,其命中精度与威力令世人担忧,而卫星导航定位系统就是这些武器及其发射平台大量采用的制导或导航定位方式。从“盟军行动”以及90年代发生的其它几次战争的具体应用来瞧,卫星导航定位系统不仅就是现代战争的重要支援系统,而且已经成为现代武器装备系统的重要组成部分。一、目前正在运行的卫星导航定位系统目前世界上正在运行的卫星导航定位系统有美国的全球定位系统(GPS) 与俄罗斯的GLONASS,二者在定位体制上大体类似,都提供军码与民码两种信号,具有全球、全天候、全天时无源三维连续定位能力,具有很高的定位精度。 GPS由美国军方控制,1973年开始研制,1994年完成组建,系统由卫星星座以及相应的地面测控站组成。星座由24颗卫星组成,分布在6个轨道面上,无论在世界什么地方,几乎随时都可以捕获到其中的4颗卫星。每颗GPS卫星都发送L1、L2两个频率载波信号,L1信号提供C/A码(即民码),抗干扰能力比较差,供民用用户使用,也供军用接收机截获P/Y码(即军码)用,用户可自由接收;L2信号提供的P/Y码,抗干扰能力比较强,供军用接收机修正电离层误差,采取加密手段,不能随意接收。P/Y码定位精度,水平约12米,垂直约18米;C/A码定位精度,水平与垂直为100 米左右。美国仍在研制发射新一代GPS卫星,新型卫星所提供的定位精度将更高。前苏联/俄罗斯也于70年代开始研制GLONASS卫星导航定位系统,1995年完成系统的组建,其星座也由24颗卫星组成,分布在3个轨道面上。其民码定位精度可能优于100米,军码定位精度可能低于GPS军码。近几年,由于俄罗斯经济状况恶化,缺乏研制发射补网卫星所需的经费,至1999年2月,GLONASS星座工作星只有19颗,而且大多数卫星已超过了设计寿命。二、卫星导航定位系统在现代战争中的应用从1991年的海湾战争、1995年的波黑战争、1998年底的“沙漠之狐”行动,直到1998年3月开始至今的“盟军行动”,美军都大规模地应用GPS技术,GPS 的应用领域越来越广,作用越来越大。卫星导航定位系统在军事上的应用主要有以下几个方面:

三种多址方式特性比较

一、研究问题：FDMA、TDMA、CDMA三种多址技术特点比较分析二、概念：多址技术：是指把处于不同地点的多个用户接入一个公共传输媒质，实现各用户之间通信的技术。多址技术多用于无线通信。多址技术又称为“多址连接”技术。 FDMA：把信道频带分割为若干更窄的互不相交的频带（称为子频带），把每个子频带分给一个用户专用（称为地址）。这种技术被称为“频分多址”技术。 FDMA示意图 TDMA：把时间分割成互不重叠的时段（帧），再将帧分割成互不重叠的时隙（信道）与用户具有一一对应关系，依据时隙区分来自不同地址的用户信号，从而完成的多址连接。 TDMA示意图 CDMA：当以传输信号的码行不同来区分信道建立多址接入时，称为码分多址。 CDMA示意图三、特性比较概括 FDMA TDMA CDMA 实现的技术频分复用时分复用码分复用干扰问题需克服的干扰较抗干扰能力强自身多址干扰多系统容量大容量带宽利用率低容量灵活性大越区切换较为复杂和困难切换简单软切换实现四、详细比较分析 1.实现技术： FDMA是利用频分多址接入技术，以频谱作为信号的分割参量，将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带（或称子信道），每一个子信道传输1路信号，即一个用户占用一个信道；TDMA则是利用时分多址接入技术，以时间作为信号分割的参量，把时间分成周期性的帧，每一帧再分割成若干时隙，每个时隙即是一个信道，达到各路信道在时间轴上不重叠，信号不互相干扰；CDMA它作用的对象是地址码，使用码分多址接入技术，CDMA一种多路方式，多路信号只占用一条信道，故其能极大的提高带宽的利用率。 2.干扰问题： FDMA系统内的来自自身的干扰比较多，主要有互调干扰、邻道干扰、同频道干扰。由于FDMA系统内的非线性器件产生的各种组合频率成分落入本频带接收机通带内造成对有用信号的干扰，形成互调干扰，但干扰足够大时，会对有用信号形成危害。邻道干扰时指相邻波道信号存在的寄生辐射落入本频带接收机带内造成有用的干扰。移动通信系统中蜂窝小区的设计，使得相邻区群中同信道小区的信号造成干扰，这是同频带干扰。

三种多址技术的特点比较解读

三种多址技术的特点比较 ◆FDMA系统的特点 FDMA信道每次只能传送一个电话。每信道占用一个载频，每个信道对应的每一载波仅支持一个电路连接。所以FDMA 通常在窄带系统中实现。每信道只传送一路数字信号，信号速率低，一般在25kb/s以下，远低于多径时延扩展所限定的100 kb/s，所以在窄带FDMA系统中无需自适应均衡。基站系统庞大复杂，因为BS有多少信道，就需要多少部收发信机。 FDMA系统每载波单个信道的设计，使得在接收设备中必须使用带通滤波器允许指定信道里的信号通过。越区切换较为复杂和困难。 ◆TDMA系统的特点突发传输的速率高，远大于语音编码速率。TDMA系统中需要较高的同步开销。发射信号速率随N的增大而提高，如果达到100kb/s以上，码间串扰就将加大，必须采用自适应均衡。基站复杂性减小。N个时分信道共用一个载波，占据相同带宽，只需一部收发信机。互调干扰小。抗干扰能力强，频率利用率高，系统容量大。越区切换简单。越区切换时不必中断信息的传输，即使传输数据也不会因越区切换而丢失。 ◆CDMA系统的特点 CDMA系统的许多用户共享同一频率。不管使用的是TDD还是FDD技术。通信容量大。容量的软特性。平滑的软切换和有效的宏分集。低信号功率谱密度。使其有两方面的好处：具有较强的抗窄带干扰能力；对窄带系统的干扰很小，有可能与其它系统共用频段，使有限的频谱资源得到更充分的使用。 5.4 网络结构 ◆模拟蜂窝移动通信系统：数字蜂窝移动通信系统： ◆两层数据库：HLR和VLR ◆原籍位置登记器HLR(Home Location Register):是一种用来存储本地用户位置信息的数据库。在蜂窝通信网中，通常设置若干个HLR，每个用户都必须在某个HLR中登记。 ?登记的内容分为两类： ①一种是永久性的参数，如用户号码、移动设备号码、接入的优先等级、预定的业务类型以及保密参数等； ②另一种是暂时性的需要随时更新的参数，即用户当前所处位置的有关参数，即使用户漫游到HLR所服务的区域外，HLR也要登记由该区传送来的位置信息。这样做的目的是保证当呼叫任一个不知处于哪一个地区的移动用户时，均可由该移动用户的原地位置寄存器获知它当时处于哪一个地区，进而建立起通信链路。 ◆访问位置登记器VLR(Visit Location Register):是一种用于存储来访用户位置信息的动态数据库。一个VLR通常为一个MSC控制区服务，也可为几个相邻MSC控制区服务。

全球四大卫星导航系统对比

简单对比全球四大卫星导航系统 2011年12月27日，对于中国的高精度测绘定位领域来说是一个不平凡的日子，中国北斗卫星导航系统(CNSS)正式向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务，这是世界上第三个投入运行的卫星导航系统。在此之前，美国的全球定位系统(GPS)和俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)早在上世纪90年代就已经建成并投入运行。与此同时，欧盟也在打造自己的卫星导航系统——“伽利略”计划。那么，这四大卫星导航系统之间到底有着怎么样的区别和联系呢？下面，就让我们来逐个分析一下，通过四大卫星导航系统的优劣分析，给大家一个较为明显的概念。四大卫星导航系统各有优势，详情如下： GPS：成熟 GPS，作为大家最为熟悉的定位导航系统，她最大的特点就是技术方面最为成熟。美国“全球定位系统”（GPS），是目前世界上应用最广泛、也是技术最成熟的导航定位系统。GPS空间部分目前共有30颗、4种型号的导航卫星。1994年3月，由24颗卫

星组成的导航“星座”部署完毕，标志着GPS正式建成。中国北斗：互动开放北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。系统建设目标是：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。目前市面上定位导航仪器公司如国外的天宝、拓普康，国内的华测导航等都已支持北斗卫星导航定位系统。欧盟伽利略：精准伽利略定位系统是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统，有“欧洲版GPS”之称。伽利略定位系统总共发射30颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星。该系统除了30颗中高度圆轨道卫星外，还有2个地面控制中心。俄罗斯格洛纳斯：抗干扰能力强早在美苏冷战时期，美国和苏联就各项技术特别是空间技术方面争锋相对，在美国GPS技术遍布全国的同时，苏联也没闲着，一直忙于研发自己的全球导航定位系统。俄罗斯的这套格洛纳斯系统便是其不断努力的结果。格洛纳斯由24颗卫星组成，也是由军方负责研制和控制的军民两用导航定

全球四大卫星导航系统

全球四大卫星导航系统美国GPS系统目前世界使用最多的全球卫星导航定位系统是美国的GPS系统。它是世界上第一个成熟、可供全民使用的全球卫星定位导航系统。该系统由28颗中高轨道卫星组成，其中4颗为备用星，均匀分布在距离地面约20000千米的6个倾斜轨道上。俄罗斯格洛纳斯系统格洛纳斯是前苏联国防部于20世纪80年代初开始建设的全球卫星导航系统，从某种意义上来说是冷战的产物。该系统耗资30多亿美元，于1995年投入使用，现在由俄罗斯联邦航天局管理。格洛纳斯是继GPS之后第2个军民两用的全球卫星导航系统。欧洲伽利略系统伽利略系统是欧空局与欧盟在1999年合作启动的，该系统民用信号精度最高可达1米。计划中的伽利略系统由30颗卫星组成。2005年12月28日，首颗实验卫星Glove-A发射成功，第2颗实验卫星Glove-B在2007年4月27日由俄罗斯联盟号运载火箭于哈萨克斯坦的拜科努尔基地发射升空。中国北斗系统北斗全球卫星定位导航系统由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供开放服务和授权服务两种模式。根据系统建设总体规划，2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。 2011年4月10日，我国成功发射第八颗北斗导航卫星，标志着北斗区域卫星导航系统的基本系统建设完成，我国自主卫星导航系统建设进入新的发展阶段。从当初的“最高机密”，到今日向民用市场推广，北斗计划已经走过了20多年。曾经的主力科学家已经成了白发苍苍的院士，北斗系统的理论创始人也已经故去。4月10日4时47分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第八颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道。这是一颗倾斜地球同步轨道卫星。这颗卫星将与2010年发射的5颗导航卫星共同组成“3+3”基本系统(即3颗GEO卫星加上3颗IGSO卫星)，经一段时间在轨验证和系统联调后，将具备向我国大部分地区提供初始服务条件。今明两年，我国还将陆续发射多颗组网导航卫星，完成北斗区域卫星导航系统建设，满足测绘、渔业、交通运输、气象、电信、水利等行业，以及大众用户的应用需求。中国卫星导航系统管理办公室负责人冉承其介绍，目前，北斗卫星导航系统正按照“三步走”发展战略稳步推进第一步，2003年建成北斗导航试验系统。系统由三颗地球同步静止轨道卫星和地面系统组成，可为我国及周边地区的中、低动态用户提供定位、短报文通信和授时服务，已应用于水利、渔业、交通、救援等国民经济领域，经济和社会效益显著。第二步，2012年左右，将建成由10余颗卫星组成的北斗区域卫星导航系统，具备覆盖亚太地区的服务能力，采用无源定位体制，具有定位、导航、授时以及短报文通信功能。第三步，2020年左右，建成由30余颗卫星组成，覆盖全球的北斗全球卫星导航系统，系统性能达到同期国际先进水平。北斗卫星导航系统除了能够提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务，还保留了北斗卫星导航试验系统的短报文通信、差分服务和完好性服务特色，是我国经济社会发展不可或缺的重大空间信息基础设施。

卫星通信知识点

卫星通信卫星通信：是指利用人造地球卫星作为终极辗转发或发射无线电信号，在两个或多个地球站之间进行的通信。（特点：它覆盖面积大、不受地理条件的限制、通信频带宽、容量大、机动灵活，因而在国际和国内通信领域中，成为不可缺少的通信手段）卫星通信系统：由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统、监控管理分系统四大功能部分组成。（①跟踪遥测及指令系统对卫星进行跟踪测量控制其准确进入静止轨道上的指定位置，并对在轨卫星的轨道位置及姿态进行监视和校正。②监控管理分系统对在轨卫星的通信性能及参数进行业务开通前的监测和业务开通后的例行监测和控制，以便保证通信卫星的正常运行和工作。③空间分系统指通信卫星）卫星转发器：装在卫星上的收、发系统称为转发器，作用是接受由各地面站发来的信号，经变换频率和放大后，再发给各收端站。它主要是由天线、接收设备、发射设备和双工器组成。（主要的功能收到地面发来的信号（上行信号）后，进行低噪声发大，然后混频，混频后的信号再进行功率放大，然后发射回地面（下行信号）。上行信号和下行信号的频率是不同的，这是为了避免在卫星天线中产生同频率信号干扰）卫星通信频率选择中考虑的损耗(电波传播的特点) 工作频段的选择主要考虑电离层的反射、吸收；对流层的吸收、散射损耗等因数与频率的关系。常用波段：L波段（1.6/1.5GHz）C波段（6.0/4.0GHz ）Ku波段（14.0/12.0GHz 14.0/11.0GHz）Ka波段30/20GHz）一般工作频率选择在1-10GHz，最理想为4-6GHz。考虑的传播损耗：1.自由空间的传播损耗。2.大气损耗（对流层的影响和电离层的影响） 3.移动卫星通信电波的衰落现象（多径传播和多径衰落） 4.多普勒频移（由于通信双方相对位置在移动时，由多普勒效应引起的附加频移）同步卫星：如果卫星的轨道是圆形且在赤道轨道上，卫星离地面约35860km时，其飞行的方向与地球自转的方向相同，则从地面上任何一点看去，卫星都是相对静止的，这种对地静止的同步卫星简称为静止卫星。（利用静止卫星作为中继站的通信系统，称为静止卫星通信系统。）信道：目前常用的多址方式有FDMA/TDMA/CDMA/SDMA在信道分配技术中，信道的含义，在FDMA中是指各地球站占用的频段；在TDMA中指各地球站占用的时隙；在CDMA中是指各地球站使用的码型。信道利用率问题编码方式选择的原则：①保证话音质量-数码率越高越好②有较高的信道利用率-数码率越低越好两类编码技术：①波形编码（将时域信号直接编为数字代码如PCM、ADPCM等。）②参量编码（抽取频域特征参量或其它参量进行数字编码的方式，如线性预测声编码器 LPC 等。一般常用 ADPCM 方式）卫星通信中的差错控制与扰码差错控制（1）前向纠错（FEC）码是一种无反馈的差错控制方式，依靠在编码过程中选用适当的纠错码，在接收端进行识别纠错。特点：不需要重发，适合于传输时延大的白噪声信道。前向纠错码（FEC）分为分组码和卷积码两大类。①分组码主要采用：循环冗长校验（CRC）码和循环（BCH）码②卷积码主要采用：代数译码和概率译码两种方法。（2）重传技术是一种反馈差错控制方式，采用双向信道，当接收端收到信号被判有误时，反NAK信号要求重发，直到信号被确认，反馈ACK(acknowledge)信号时，再发送下一组信号。特点：由于卫星信道时延太长（单边时延为0.27秒），重传方式适合于非实时的数据信息传输。重传技术（ARQ）分三种类型（停止与等待ARQ/连续ARQ/有选择的ARQ）信道的分配方式：①预分配方式（PA）②按需分配方式（DAMA）③随机分配方式（RA）多径传播和多径衰落：①高频电波在传播过程中，往往经过了反射、散射、绕射等途径，最后以合成波的形式到达接收天线，这种传输方式称为多径传播。 ②在多径传播的过程中，由于传播途径变化引起的衰落现象称为多径衰落。信道的预分配方式（PA）：每个地球站预先分配一个专用的上行和下行载波频率，其他地球站要接收某一地球站信号时，必须具备接收该站频率的条件。优点：技术成熟、工作可靠等，适合用于站少而容量大的场合。缺点：转发器同时放大多个载波，存在互调干扰。①采用最多的方式：模拟制—频分多路复用—调频—频分多址—预分配（FDM/FM/FDMA/PA）②当前发展最快的一种方式为：数字制—时分多路复用—数字调相—频分多址—预分配（TDM/PSK/FDMA/PA）卫星通信体制：是指卫星通信系统的工作方式（即采用的信号传输方式，信号处理方式和信号交换方式等）指以下两方面内容：①卫星通信采用的信号传输方式-多路复用方式②信号处理和交换方式（调制方式/编码方式/多址连接方式）卫星通信采用的多路复用和调制方式广泛采用的多路复用方式为频分多路(FDM)和时分多路(TDM)两种。调制方式：由于不同的数字调制方式具有不同的功率利用率和频带利用率，综合两方面考虑，现在主要采用二相移相键控和四相移相键控调制方式。随着转发器线性技术的发展，也有采用正交调幅QAM方式，以提高频率利用率。互调干扰：由于放大器存在非线性，在放大过程中不可避免地要产生谐波，而FDMA方式卫星转发器要同时

全球四大导航系统

全球四大卫星定位系统目前，世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。当前全球有四大卫星定位系统，分别是美国的全球卫星导航定位系统GPS、俄罗斯的格罗纳斯GLONASS系统、欧洲在建的"伽利略"系统、和中国的北斗卫星导航系统。一、美国GPS长期垄断美国国防部从1973年开始实施的GPS系统，这是世界上第一个全球卫星导航系统，在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。GPS全球定位系统计划自1973年至今，先后共发射了41颗卫星，总共耗资190亿美元。GPS原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统，在1991年的海湾战争中首次得到实战应用。随后，在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。从克林顿时代起，该系统开始应用在了民用方面。现运行的GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。美国利用GPS获得了巨大的经济利益，多年来在出售信号接收设备方面赚取了巨额利润。以1986年为例，当时一台一般精度的GPS定位仪价格5万美元，高精度的则达到10万美元。现在价格虽然有所下降，但也可推算出20年来GPS"收获颇丰"。以GPS为代表的卫星导航定位应用产业，已成为八大无线产业之一。据美国国家公共管理研究院进行的调查评估表明，GPS的全球销售额将以每年38%的速度增长，2005年全球GPS市场已达到310亿美元。长期以来，美国对本国军方提供的是精确定位信号，对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号--也就是说，地球上任何一个目标的准确位置，只有美国人掌握，其他国家只知道个"大概"。在海湾战争时，美国还曾置欧盟各国利益不顾，一度关闭对欧洲GPS服务。 2003年3月20日，伊拉克战争爆发。大批轰炸机、战斗机猛扑向伊拉克首都巴格达，用炸弹准确地将一座建筑彻底摧毁，行动代号："斩首行动"；4月，一架B-1B"枪骑兵"轰炸机临时接到任务，用炸弹摧毁了另一座建筑。他们的目标都是一个人：萨达姆侯赛因，他们所使用的炸弹都是一种：联合攻击炸弹(JDAM)，这些炸弹之所以都能够精确的打击目标，是因为他们都是通过卫星定位来实现定位，提供这种定位服务的正是由24颗美国卫星组成的全球定位系统--GPS。由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消SA政策，GPS民用信号精度在全球范围内得到改善，利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到10米，这将进一步推动GPS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量，刺激GPS市场的增长。二、俄罗斯GLONASS（格洛纳斯）系统 "格洛纳斯GLONASS"是俄语中"全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE"的缩写。作用类似于美国的GPS、欧洲的伽利略卫星定位系统。最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。1995年俄罗斯耗资30多亿美元，完成了GLONASS导航卫星星座的组网工作。它也由24颗卫星组成，原理和方案都与GPS类似，不过，其24颗卫星分布在3个轨道平面上，这3个轨道平面两两相隔120°，同平面内的卫星之间相隔45°。每颗卫星都在19100千米高、64.8°倾角的轨道上运行，轨道周期为11小时15分钟。地面控制部分全部都在俄罗斯领土境内。俄罗斯自称，多功能的GLONASS系统定位精度可达1米，速度误差仅为15厘米/秒。如果必要，该

卫星定位与导航系统设计说明书

卫星定位与导航系统设计说明书一、测区概况与任务的提出 1、任务来源为了维护土地的社会主义公有制，保护土地使用者的合法权益，加强土地管理，建立健全地籍管理制度，使土地管理向规范化、科学化迈进，满足飞速发展的社会主义市场经济的需要，受灌云县国土管理局委托，由淮海工学院空间信息科学系实测伊山镇城区和全县25个乡镇约1000平方公里、100个点的GPS基础控制网，以满足城区和全县各乡镇地籍调查工作的需要。 2、测区概况灌云县地处苏北平原，属连云港市管辖，处于连云港市南部，灌南县北部。测区内有宁连高速公路、204国道贯通，交通十分便利，测区内地势平坦，大伊山最高海拔227米，东南部最低2.6米，平均海拔高程约3.7米。测区属季风特点的海洋性气候，四季分明，寒暑适宜，光照充足，雨量适中。气候温和湿润，常年平均气温14度左右，年平均降水量约910-980毫米之间，降雨期集中在7-9三个月。测区包括灌云县全乡镇政府所在地，测区为从西至东直线距离约60公里的带形区域。其地理坐标：东经 119゜08′~ 119゜29′ 北纬 34゜ 34′~ 34゜ 46′ 测区现有的平面控制网系国家测绘局于1954年完成国家一、二等三角网。坐标系统采用新54系坐标系。一、二等三角点多个，根据实际情况和本设计书的要求采用了三个一等三角点和一个二等点。测区现有高程控制网系统由国家测绘局完成的二、三等水准网（56黄海高程系和85基准面高程）。利用原三等水准点4个。该控制网工程实施计划从2004年6月开始收集资料、踏勘找点，2004年7月开始选定点位、埋设标石，进入全面施工，2004年8月开始外业观测。2004年3季度进行内业平差计算，整理资料， 2004年12月底检查完毕提请验收。若利用常规测量技术进行这项工作，一方面是施工周期太长，少则3年，多则好几年；另一方面，平面控制点间要求通视，这就需要建造高标，无疑需要耗费大量的经费。水准观测虽然具有较高的精度，但野外观测劳动强度大，观测周期长，费用高。而卫星全球定位系统（GPS）具有定位精度高、全天候、高效率、经费省等优点，用于建立平面和高程控制网，是当代最先进的技术手段。采用双频和单频GPS接收机观测距离可以从数米--数百公里，精度可达5+1×10-6·D毫米，完全可以用于建立灌云县控制网。用常规测量技术花费时间较长，而用GPS定位技术在短时间内即可完成。经费则为常规测量的1/5。

三种多址方式特性比较

三种多址方式特性比较 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

2.干扰问题： FDMA系统内的来自自身的干扰比较多，主要有互调干扰、邻道干扰、同频道干扰。由于FDMA系统内的非线性器件产生的各种组合频率成分落入本频带接收机通带内造成对有用信号的干扰，形成互调干扰，但干扰足够大时，会对有用信号形成危害。邻道干扰时指相邻波道信号存在的寄生辐射落入本频带接收机带内造成有用的干扰。移动通信系统中蜂窝小区的设计，使得相邻区群中同信道小区的信号造成干扰，这是同频带干扰。 TDMA系统中，N个时分信道公用一个载波，占据相同带宽，只需一部发信机，互调干扰比FDMA小，抗干扰能力弱于CDMA。由于FDMA和TDMA具有合理的频带保护带或保护时间，所以接收信号近似保持正交。但在CDMA系统中，非同步CDMA网中不同的用户的扩频序列不完全正交，从而引起多址干扰，并且，在异步传输信道以及多径传播环境中多址干扰将更为严重，由于移动台是随机分布的，非常容易出现“远近效应”。 3.容量 FDMA系统是将用户分配在时隙相同而频率不同的信道上，把在频分多路传输系统中集中控制的频率段根据要求分配给用户，使其信道容量可根据要求动态地进行交换。 TDMA可以通过采用灵活的时隙分配策略支持综合业务的接入，对媒体和多速率业务具有较大的灵活性。 CDMA系统本身所固有的码分扩频技术加上先进的功率控制、话音激活技术，所以CDMA系统频谱利用率高，容量大。大大节省频谱资源。在用户容量方面有软特性，在DS—CDMA系统中，多加一个用户只是使通信质量略有下降，不会出现硬阻

卫星通信知识点

第1章 1．卫星通信：利用人造地球卫星作为中继站转发无线电破，在两个或多个地球站之间进行通信。它是宇宙通信形式之一。 2．卫星通信的特点：①覆盖面积大, 通信距离远。一颗静止卫星可最大覆盖地球表面三分之一, 三颗同步卫星可覆盖除两极外的全球表面, 从而实现全球通信。②设站灵活, 容易实现多址通信。③通信容量大, 传送的业务类型多。④卫星通信一般为恒参信道, 信道特性稳定。⑤电路使用费用与通信距离无关。⑥建站快, 投资省。 3．卫星通信的缺点：①卫星要求严格,要求有高可靠性、长寿命。②通信地球站设备较复杂、庞大。③存在日凌和星蚀现象。④卫星传输信号有延迟 4．非同步卫星系统按轨道分：1）低轨道卫星通信系统(LEO)，如极轨道卫星, 当卫星通过赤道上空时卫星间的距离最大, 此时须多开放一些小区; 当卫星通过两极时, 卫星间的距离变小, 这时会出现小区重叠, 在切换时要关闭一些小区。 2）中轨道卫星通信系统(MEO)3）同步（静止）卫星通信系统(GEO)：当卫星的运行轨道在赤道平面内，其高度大约为35800 km 时，它的运行方向与地球自转的方向相同． 5．地球卫星轨道分为：赤道轨道，极轨道，倾斜轨道。 6．卫星通信系统的组成：通信卫星，地球站，跟走遥测及指令系统和监控管理系统。 7．地球站的组成：天馈设备，收信机，发信机，终端设备，天线跟踪设备，以及电源设备。8．基本工作原理：当甲地一些用户要与乙地的某些用户通话时, 甲地首先要把本站的信号组成基带信号, 经过调制器变换为中频信号(70 MHz), 再经上变频变为微波信号, 经高功放放大后, 由天线发向卫星(上行线)。卫星收到地面站的上行信号，经放大处理, 变换为下行的微波信号。 9．影响同步卫星通信的因素：1）摄动：在空中运行的卫星, 受到来自地球、太阳、月亮的引力以及地球形状不均匀, 太阳辐射压力等影响, 使卫星运行轨道偏离预定理想轨道, 这种现象称为摄动。2）轨道平面倾斜效应3）星蚀与日凌中断4）卫星姿态的保持与控制 10．同步卫星通信卫星的组成：控制分系统，通信分系统，遥测指令分系统，电源分系统，温控分系统。 11．天线类型（按其覆盖面大小分）：1）球波束天线: 覆盖地球表面面积最大。一般可达地球表面的1/3。2）覆形波束天线(区域波束天线): 覆盖的地球通信区域为一特定的区域, 如为一个国家国土等。3）半球波束天线: 是球波束天线覆盖的1/2。4）点波束天线: 此波束很窄, 覆盖地面某一限定的小区。 12．卫星通信的工作频段：1~10GHZ范围内较为适宜，而且最理想的频段是4~6GHZ附近。第2章 1．窄带调频：NBFM 宽带调频：WBFM 2．调频波带宽公式（模拟）：BFM=2(mf+1)fm=2(Δfp+fm) 3．CSSB/AM压扩单边带调幅概念：压扩器是由在卫星通信发射端的“压缩器”和接收端的“扩展器”组成。原理：如果一个36MHz带宽的转发器能容纳一个携带1100条话路的FDM／FM／FDMA载波，则在采用压扩器后。可使36MHz的转发器容纳2100条活路。另外，如果在转发器中可利用过频偏传输．则该转发器的容量还可进一步增至2900条话路。 4．CSSSB/AM/FDMA与FDM/FM/FDMA的不同：前者制式的卫星转发器的容量并不随着多址而减少。 5．QPSK解调方式：同步解调，非同步解调。 6．MSK调制与QPSK调制的区别：QPSK产生的相位模糊可以用DQPSK调制方式的 180（度）的载波相位变化消除，但不能改变其相位不连续；MSK（最小移频键控）就是相位连续频移键

北斗卫星导航系统概述

北斗卫星导航系统概述 00钟恩彬引言自从1960 年美国发射第一颗导航卫星并于 1964年组成美国海军导航卫星系统(NNSS)以来，导航卫星经过了从多普勒定位技术到伪码扩频测距定位，从间断、部分覆盖导航到全天候、全天时、全覆盖导航，从单纯广播式导航到通信导航融合技术的发展，其中运行了近二十年的美国GPS 系统是卫星导航技术发展的结晶。随着卫星导航系统应用价值的不断扩展，GPS 也暴露了一些不足，比如， GPS 能够解决单一用户的精确定位导航问题，但由于它是广播式的导航，用户不能与导航卫星建立通信，定位信息不能传输给用户中心，这一缺

点使得它若在战场上运用时虽然能给导弹导航，但不能向指挥中心回传打击效果。我国充分吸收GPS 的经验，于上世纪80 年代开始研究设计自己的卫星导航系统—北斗卫星导航系统。截至目前，我国已经发射了16 颗组网卫星，基本实现了亚太区域覆盖，我们很快就将用上国产的北斗终端设备了。在此背景下，本文将主要从北斗卫星导航系统的基本原理、与其它系统的比较两个方面简要介绍北斗卫星导航系统。一、北斗卫星导航系统的基本原理卫星定位说白了就是测出几颗卫星到定位点的距离，然后在建立的三维空间坐标系中以这些距离为半径画几个球，球的交点即为定位点的坐标，至于导航就是选定一个参考点，测算出它的坐标，引导用户到该参考坐标点就是导航。关键的问题是如何测量出实时的距离，这就需要利用电磁波在卫星与用户之间的来回传播来测算。不过实际的系统远不止这么简单，例如必须保证发射和接受同步，这

就好比要使卫星和用户接收机同时开始播放同一首歌，这时站在接收机旁的人会停到两个版本的歌声，滞后的就是来自卫星的歌声，这个时延乘上光速c 即为卫星到定位点的距离，当然，这个时延的测量也必须用精准的时钟。为了保证这些，电磁波上必须加载复杂的导航电文。导航电文不是由卫星单独产生的，而要有地面主控站来控制完成，所以为了不受制于人，我国决定开发自己的卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端组成，空间端包括35 颗组网卫星，其中 5 颗为静止轨道(GEO)卫星，地面端主要有主控站、注入站 1 和监测站等，而用户端既包括北斗用户终端，也包括与其它导航系统兼容的终端。北斗卫星导航系统分三阶段组网，目前已成功完成北斗-1 的试验和北