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
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

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

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

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

应急通信中卫星通信的作用(3篇)

应急通信中卫星通信的作用(3篇)应急通信中卫星通信的作用(3篇) 第一篇:应急通信中卫星通信的应用 摘要: 本文介绍了卫星通信车的基本原理及功能,讨论了卫星通信车在突发事件应急报道中的应用,最后阐述了卫星通信车未来的发展方向及趋势。 关键词: 卫星通信;应急报道;卫星通信车 1引言 当自然灾害、工业事故、公共卫生和社会安全等突发事件发生时,日常网络环境往往受到损坏或限制,不具备新闻报道所需的基本通信条件。此时,卫星通信车的独特优势逐渐显现,有效提高应急报道响应能力,在新闻事件现场快速搭建指挥报道平台,实现音视频直播、互联网接入、现场指挥调度、应急保障等功能,是目前各大新闻媒体机构为应对突发事件应急报道配备的重要通信技术手段之一。 2卫星通信车的基本原理 卫星通信车是指安装了卫星通信天线及相应设备,能够传输音频、视频及数据等多媒体业务的车载式卫星远端站。本文重点研究小型卫星通信车,该种车辆一般选用性能优越、具有较强通过性和良好适应性的越野车,并集成天线、卫星射频终端、音视频、指挥调度、双向数据传输、供配电等子系统,基本原理框图如图1所示。根据通信车配备的天线系统不同,常见小型卫星通信车分为“静中通”和“动中通”。其中,“静中通”要求在静止状态下进行卫星通信,根据需要在指定地点建立与卫星主站或其他卫星站点之间的通信连接,为用户提供稳定可靠的通信服务。“动中通”能够在运动状态下对准静止轨道卫星,能够实现行进式应急报道,

突破了车辆等移动载体在运动中进行多媒体通信的难关。“动中通”与“静中通”相比较,更加机动灵活,移动中自动跟踪卫星,可实现点对点、点对多点的移动通信;并具有自动捕获能力,驶出盲区后迅速恢复通信,无需进行人工天线对星操作等优势,但“动中通”天线等效口径偏小,在使用过程中传输功率受限,在某些环境下传输性能可能会受到一定程度的影响。因此,在时效性和移动性要求较高的环境下可选择使用“动中通”卫星车实现移动通信;对传输质量要求较高及报道环境相对固定的环境下可选择“静中通”卫星车。 3卫星通信车的功能 卫星通信车广泛应用于公安、边防、消防、交通、水利、安全、环境监测等政府部门以及电信、电力、广电、新闻等企事业单位,解决在抢险救灾、应急报道等领域的通信保障问题。下面具体来分析卫星通信车在突发事件应急报道中发挥的重要作用。 (1)音视频直播报道。卫星通信车在突发事件等极端恶劣的通信条件下能够迅速搭建新闻现场与卫星主站端的通信链路,将前方画面及时传送到主站端,完成音视频直播报道。尤其是“动中通”可以在遮挡较少的地区实现移动中的音视频直播报道,有效地扩大报道范围。另外,卫星通信车可以与数字微波、3G/4G等无线传输技术相结合,大范围、高机动性地进行现场拍摄,对新闻事件进行全方位多角度地报道。 (2)建立互联网通道。综合运用先进的网络技术,在突发事件应急报道现场搭建以卫星通信车为中心的泛在通信网络,能够为记者及 工作团队提供指挥报道平台,实现文字、图片等新闻稿件的即时发送传输,供主站端进行后续加工发布,同时提供文件传输、VoIP、电子邮件、传真及上网等多种服务。另外,卫星通信车内可以配置提供无线接入点,记者通过便携机、手机、

卫星通信技术应用及优化论述

卫星通信技术应用及优化论述 摘要:本文主要的讲述了卫星通信的关键技术以及 在一些领域中的应用,最后指出了卫星通信技术的优化,为卫星通信发展奠定了基础。 关键词:卫星通信;关键技术;应用;技术优化一、卫星通信概述 从理论上来说,卫星通信主要是通过利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波的通信的一种卫星通讯方式。卫星通讯的水平如何在很大程度上影响了信号功能和水平。就目前来说,卫星通讯在国际通信、国内通信、国防通信、移动通信、广播电视等领域内,卫星通信技术正在迅速的发展,并已经成为世界电信结构中的重要组成部分。 卫星通信是一种微波中继通信,作为中继站,与发、收信地球站共同组成卫星通信链路。 目前的卫星通信系统,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(BSS),它们的组成部分不全都是相同的。一般的卫星通信系统是由空间阶段和地面阶段两个范围组成的,其中控制和管理卫星的检测站包含在空间段部分内。 卫星通信技术是现代通信技术不断发展的重要成就,也

是航空航天技术运用到实践中的重要方面。它具有容量大、覆盖面广、频带宽、稳定性灵活性强等优点。四十多年以来,它在国际国内通信、军事民用通信等领域得到了比较广泛的应用。 二、卫星通信系统的特点 2.1 下行广播,覆盖范围广。 对地面的情况如高山海洋等不敏感,适用于在业务量比较稀少的地区提供大范围的覆盖,在覆盖区内的任意点均可以进行通信,而且成本与距离无关; 2.2 工作频带宽。 可用频段从150MHz~30GHz。目前已经开始开发0、v 波段(40~50GHz)。ka波段甚至可以支持l55Mb可s的数据业务; 2.3 通信质量好。 卫星通信中电磁波主要在大气层以外传播,电波传播非常稳定。虽然在大气层内的传播会受到天气的影响,但仍然是一种可靠性很高的通信系统; 2.4 网络建设速度快、成本低。 除建地面站外,无需地面施工。运行维护费用低; 2.5 信号传输时延大。 高轨道卫星的双向传输时延达到秒级,用于话音业务时会有非常明显的中断;

卫星通信发展及未来趋势

卫星通信与导航大作业(一) 题目:卫星通信技术发展及未来趋势 班级:021212 姓名:李景 学号:02121149

目录 一.卫星技术的概论 (2) 二.我国卫星通信系统的发展现状 (3) 三.应用在卫星通信中的技术 (4) 四.卫星通信发展前景展望 (5) 五.结语 (6)

随着信息化时代的到来,全球个人移动通信和信息高速公路通信需求的迅速增长,要实现通信网的“无缝”覆盖,卫星通信是必不可少的通信手段。与传统的通信和传输方式相比,卫星通信在技术和成本上具有高可用性和高性价比的优势,它以其覆盖广、通信容量大、通信距离远、不受地理环境限制、质量优、经济效益高等优点,已成为信息化的主要支柱之一。 一.卫星技术的概论 1.卫星通信技术 卫星通信技术是利用卫星作为中继站,充分利用了高空中人造卫星不易受干扰高速运行的特点,从而实现信息在地空地中高效率的传输,从而能够较快较好地完成通信的技术。例如低轨道移动卫星通信网络就是利用卫星在距离地球较近的低轨道中时,利用多颗低轨道卫星进行转发,从而实现远距离实时通信。 2.卫星通信网络的概述 在卫星通信技术支持下,以卫星作为中继站并在通信过程中转发无线电波,利用数量众多的卫星,实现两个或多个地区之间的信息传递。这一过程就是人们所说的卫星通信网络。 3.卫星通信系统的基本组成 通信卫星起中继作用,把一个地球站送来的信号经变频和放大传送给另一端的地球站;地球站是卫星系统与地面系统的接口,地面用户通过地球站出入卫星通信系统,形成连接电路;为了保证系统的正

常运行,卫星通信系统还必须要有测控系统和监测管理系统配合,测控系统对通信卫星的轨道位置进行测量和控制,以保持预定的轨道,监测管理系统对所有通过卫星有效载荷(转发器)的通信业务进行监测管理,以保持整个系统安全、稳定地运行。 二.我国卫星通信系统的发展现状 1.卫星固定通信 我国卫星固定通信网的建设非常迅速,人民银行、新华社、交通、石油天然气、经贸、铁道、电力、水利、民航、中核总公司、国家地震局、气象局、云南烟草、深圳股票公司以及国防、公安等已建立了20多个卫星通信网,卫星通信地球站已达上万座。 2.卫星移动通信 卫星移动通信主要解决陆地、海上和空中各类目标相互之间及与地面公用网的通信任务。我国的便携式用户终端在静止轨道全球卫星移动通信系统中运营良好,中低轨道系统运营不佳。作为国际海事卫星组织(INMARSAT)成员国,我国已进入INMARSAT的M站和C站,有近5000部机载、船载和陆地终端,可为太平洋、印度洋和亚太地区提供通信服务。石油、地质、新闻、水利、外交、海关、体育、抢险救灾、银行、安全、军事和国防等部门均配备了相应业务终端。 3.卫星电视广播 实践证明,卫星电视广播具有服务区域大、传播远、质量高、投资省、见效快和经济效益高等优点,是提高我国(特别是边远山区)电

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