船载卫星通信系统解决方案
2010年5月12日
摘要：本文阐述了船载卫星通信系统在海事搜救中的解决方案和实际应用。
关键词：船载动中通天线；卫星通信技术
我国是国际航运大国，拥有辽阔的海域。1985年我国加入《1979年国际海上搜寻救助公约》。交通运输部在构筑和谐社会的新形势下，提出了将海事搜救建成“全方位覆盖、全天候运行、快速反应的水上安全保障体系，对发生在我国搜救责任区内的海上险情实施快速有效救助”的总体目标。
实现海上搜救的信息化、可视化、自动化已经是大势所趋，现代卫星移动通信技术的发展和应用，为实现这一目标提供了可靠技术保障。船载卫星通信系统的应用有效地保障了海上搜救中信息的传输。
文中详细阐述了海事搜救中对船载卫星通信系统的需求、解决方案和实际应用。通过最新的移动卫星通信技术，从根本上解决海事搜救通信中实时图像、语音、数据的传输问题。
根据海事搜救的特点，将海事搜救实时通信指挥系统的需求归纳如下：实时图像传输，即将搜救船上摄像机采集的现场图像实时传回指挥中心；建立搜救船与指挥中心的视频会议系统；建立搜救船与指挥中心的语音通话系统，实现电话、传真等功能；建立搜救船上局域网与指挥中心局域网互联，实现移动办公和现场指挥；建立搜救船上Internet接入，便于搜救时收发邮件和查找资料。
根据以上需求，提出采用基于全网IP的LinkStar高速卫星通信网络的船载卫星通信系统解决方案。
一、船载卫星通信系统链路解决方案
船载卫星通信系统链路包含以下几个部分：船载卫星动中通天线、卫星通信系统、卫星
地面站、指挥中心的通信专线或指挥中心远端卫星接收站等，其卫星通信系统链路原理如图1所示。
船载卫星动中通天线与通信卫星进行通信，通信卫星与卫星地面站进行通信，卫星地面站与指挥中心的专线，或通过与指挥中心远端卫星端站进行通信，从而实现搜救船与指挥中心的卫星通信。
船载卫星动中通天线是实现船岸通信的最重要组成部件，需要保证船在航行过程中克服船的横摇、纵摇以及上下起伏，保持与通信卫星的稳定通信。
因此，船载卫星动中通天线的选择首先要保证的是在复杂的航行条件下天线能稳定地跟踪通信卫星。其次是它的通信能力，天线的通信设备要能支持较高通信带宽。第三，安装方便。对于海事局60米巡逻船而言，船上能提供的船载天线安装空间有限，因此安装方便非常重要。
在本文所述的解决方案中，选择的是以色列Orbit Orsat(AL-7103MKⅡ)船载动中通卫星天线，如图2所示：
Orsat(AL-7103MKⅡ)船载动中通卫星天线的特点：自动跟踪精度高，可实现通信带宽上行2Mbps，下行4Mbps，是目前满足此通信带宽的最小尺寸动中通卫星天线。尺寸小，卫星天线尺寸1.15m，最大外罩直径1.27m，高1.6m，安装非常方便。
本方案推荐采用的卫星通信系统是美国ViaSat公司的LinkStar系统，具有先进的网状结构，如图3所示。
LinkStar是一个可升级、高性能的互联网协议（IP）终端，能够提供宽带卫星的前向信道和返回信道。其系统特点是：可动态带宽分配，系统可根据用户的需要自行分配带宽；提供比其他TDMA系统更高的利用率和数据传输速率；标准的DVB-S+TurboCoding编码，可
以更有效地利用空间带宽；基于DVB的构架，可以提供标准的IP数据网络；简单的基于Web 的网管系统，具有先进的网关结构；Linkstar基带设备功能强大、操作方便、连接简易、体积小。
相对于其它的卫星网络产品，LinkStar返回信道卫星终端（RCST）采用了更加有效的编码技术，用户可以通过返回链路传输更多的数据。利用TCP加速性能、“请求即与带宽（BoD）”特性及“永远在线”的连接特性可为用户端提供更加高效的吞吐量。RCST最高接收速率为60Msps(QPSK)，最高发送速率为2.5Msps。TCP加速处理器安装在RCST软件中，每个RCST的最大合成的TCP传输速率为10Mbps。根据卫星链路的不同要求，LinkStar RCST 的天线尺寸可以选择1.15～3米，可以选择2～8WKu波段功率放大器。
本方案采用的通信卫星的选择原则是，满足覆盖中国海域100海里范围内，信号强度支持搜救船与指挥中心双向2Mbps通信速率。目前可以选择的通信卫星有亚洲三号、亚洲四号、亚太五号、亚太六号等。
卫星通信的频段选择，C频段(4~6GHz)卫星通信覆盖面广，抗雨衰能力强，卫星接收天线尺寸较大，建设成本高，一般用于远洋航行船舶的卫星通信。Ku频段(10~14GHz)卫星通信覆盖中国沿海区域，与地面网的干扰较小，卫星接收天线尺寸小，安装方便，但抗雨衰能力弱，在方案设计中要充分考虑到雨衰的信号冗余。在本解决方案中的具体应用主要考虑在中国沿海区域，考虑到建设成本和安装方便等综合因素，选用工作在Ku频段。
根据国家信息产业部《信产36号令》附录七要求，卫星通信链路的可用度应达到99.5%的电信级链路标准。根据该系统选用船载卫星天线1.15米口径，KU波段，8W功放，北京卫星主站6.2米天线，200W功放，亚3#卫星，2Mbps用户码流速率，计算出卫星链路的余量为：
城市北京上海大连海口台北
留余量 6.1db 6.75db 2.85db 5.1db 5.1db
因此天线选择1.15米口径完全满足传输2M带宽要求。
二、船载卫星通信应用系统解决方案
船载卫星通信应用系统解决方案包括高清晰度视频传输、高清晰度视频会议、话音和数据传输等。
船载卫星通信应用系统要与海事局已建应用系统紧密结合，即通过船载卫星通信系统将海事局已建应用系统延伸到船上去，形成一个完整的搜救指挥调度系统。海事局已建应用系统有中国海事数字电视监控系统，高清晰度视频会议系统等，下面对船载卫星通信应用系统的建设方案阐述如下：
船上视频监控系统应作为中国海事电视监控系统的一部分，可以将船上实时图像通过宽带卫星链路传到海事局指挥中心，并接入到中国海事电视监控系统统一平台中。实现指挥中心可以对船载摄像机进行选择主动监视和控制，并且当选择监控一路视频时，可传输D1质量图像（分辨率704×576），选择监控多路视频时，自动传输CIF质量图像（分辨率352×288），图像存储按D1格式（分辨率704×576）。即船上视频监控系统应满足《海事电视监控系统技术要求（试行）》。
本解决方案采用非常成熟的中国海事数字电视监控系统技术来实现,在此不作详细探讨。
船上安装视频会议终端，通过卫星IP通信链路，与指挥中心高清晰度视频会议系统的MCU进行通信，可以实现船与指挥中心召开视频会议。
船上IP话音通信系统，可在船上设四部IP电话,其音频和传真信息经过船上VoIP网关数字化压缩编码后，通过卫星IP通信链路，经指挥中心VoIP网关解压并转换成模拟信号后直接接入指挥中心话音交换机，船上四部IP电话作为指挥中心话音交换机的分机，可以通过指挥中心话音交换机直拨本地和长途电话。而指挥中心可以通过话音交换机与船上直接进行话音通信。因船载卫星通信链路是IP接入，因此可以直接与指挥中心网络实现数据通信，即可实现船与岸的数据交换。在船上可以实现网上办公、船舶数据库查询、及时的事故报告、文字和图片等。
船上上INTERNET网收发送邮件和信息查询是由卫星主站的网管设置，通过卫星主站的INTERNET网出口来实现的。
三、船载卫星通信系统应用实例
该解决方案已于2006年11月在“海巡21”上进行了实际测试，海巡21号从长江口通过宽带卫星传回上海海事局搜救中心的现场图像非常清晰流畅，分辨率达到D1格式（704X576）。通话话音清晰，延时小于1秒。“海巡21”上的计算机系统实现了与上海海事局局域网相
联，并进行网上办公和内部资料查询。“海巡21”上的计算机系统通过卫星主站INTERNET网络出口实现了收发邮件和信息查询。如图4所示。
2007年9月该解决方案在中国海事局四条60米船：“海巡028”、“海巡153”、“海巡042”和“海巡132”上得以实施。
2009年3月10日，正在琼州海峡巡航的广东湛江海事局“海巡153”接到中国海上搜救中心的通知，中国海上搜救中心、交通运输部应急指挥中心主任徐祖远副部长将在中国海上搜救中心值班室向参加“两会”的广东省省委书记汪洋和发改委以及国务院相关领导等“两会”代表，汇报海上搜救和应急指挥中心的工作情况，通过宽带卫星通信系统将现场图像传回中国海上搜救中心，如图5所示。
作者：林华，韩伟来源：中国海事
卫星通信系统基础知识 卫星通信简单地说就是地球上（包括地面和低层大气中）的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星通信的特点是：通信范围大；只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内，从任何两点之间都可进行通信；不易受陆地灾害的影响（可靠性高）；只要设置地球站电路即可开通（开通电路迅速）；同时可在多处接收，能经济地实现广播、多址通信（多址特点）；电路设置非常灵活，可随时分散过于集中的话务量；同一信道可用于不同方向或不同区间（多址联接）。 1、卫星通信系统基本概念 1.1系统组成 卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。卫星端在空中起中继站的作用，即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站，卫星星体又包括两大子系统：星载设备和卫星母体。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户也可以通过地面站出入卫星系统形成链路，地面站还包括地面卫星控制中心, 及其跟踪、遥测和指令站。用户段即是各种用户终端。 叮搬迅地球』占 1.2卫星通信网络的结构 点对点：两个卫星站之间互通；小站间信息的传输无需中央站转接；组网方式简单。
星状网：外围各边远站仅与中心站直接发生联系，各边远站之间不能通过卫星直接相互通信（必要时，经中心站转接才能建立联系）。 网状网：网络中的各站，彼此可经卫星直接沟通。 混合网：星状网和网状网的混合形式 星状网网状网混合网 1.3卫星通信的应用范围 长途电话、传真 电视广播、娱乐 计算机联网 电视会议、电话会议 交互型远程教育 医疗数据 应急业务、新闻广播交通信息、船舶、飞机的航行数据及军事通信等 1.4卫星通信使用频率 电波应能穿过电离层，传输损耗和外部附加噪声应尽可能小 有较宽的可用频带，尽可能增大通信容量 较合理的使用无线电频谱，防止各宇宙通信业务之间及与其它地面通信业务之间产生相 互干扰
（二零一二年十二月） 2020-2025年中国低轨卫星通信行业市场发展战略研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……
报告目录 第一章企业市场发展战略研究概述 (6) 第一节研究报告简介 (6) 第二节研究原则与方法 (6) 一、研究原则 (6) 二、研究方法 (7) 第三节企业市场发展战略的作用、特征及与企业的关系 (9) 一、企业市场发展战略的作用 (9) 二、市场发展战略的特征 (10) 三、市场发展战略与企业战略的关系 (11) 第四节研究企业市场发展战略的重要性及意义 (12) 一、重要性 (12) 二、研究意义 (12) 第二章市场调研：2019-2020年中国低轨卫星通信行业市场深度调研 (13) 第一节卫星通信系统简介 (13) 一、卫星通信系统的基本概念 (13) 二、低轨卫星通信系统的特点与优势 (17) 三、低轨卫星通信系统的商业价值和战略意义 (20) 第二节卫星通信市场发展现状与趋势 (22) 一、轨卫星通信产业发展环境 (22) 二、卫星通信市场发展现状与趋势 (23) 第三节国内中外低轨卫星通信系统发展现状 (26) 一、国外中低轨卫星通信系统发展 (28) （一）第一代低轨卫星通信系统 (28) （二）国外典型中低轨宽带星座建设计划 (31) 二、国内主要中低轨卫星通信系统 (33) （一）航天科技集团“鸿雁”星座 (34) （二）航天科工集团“虹云”工程 (35) （三）中国电科集团天地一体化信息网络 (36) （四）银河航天“银河Galaxy”5G 星座 (36) （五）国电高科天启物联网星座 (37) 第四节2019-2020年低轨通信卫星产业正在兴起 (37) 一、卫星按用途分类，通信类占比最大 (37) 二、我国新发卫星通信类占比快速提升 (39) 三、美国在轨卫星远多于其他国家 (40) 四、卫星按轨道分类——低轨正在兴起 (41) 五、低轨卫星系统具有成本低效率高的优点 (43) 六、新发卫星中低轨占比逐渐提升 (43) 七、2020年预计我国低轨卫星市场空间达4000亿元 (44) 第五节美国优先布局，中国也已起步 (46) 一、美国低轨卫星系统：已规划上万颗卫星 (46) 二、相比美国，中国低轨卫星产业起步晚、规模小 (51)
浅谈军事通信卫星发展及趋势 【摘要】现代防御技术指挥控制与通信中，通信卫星成了指挥、控制、通信和情报收集的重要工具，是满足决策部门、军事指挥部门、军政领导通信需要，应付突发事件的一种有效手段。本文阐述了军事通信卫星在现代战争中的作用并对其发展及趋势进行分析。 【关键词】军事战略；卫星通信；应用状况；发挥作用；发展趋势 引言 卫星通信系统实际上也是一种微波通信，它以卫星作为中继站转发微波信号，在多个地面站之间通信，卫星通信的主要目的是实现对地面的“无缝隙”覆盖。卫星通信是以卫星作为中继的一种通信方式，是在地面微波中继通信和空间电子技术的基础上发展起来的，具有通信距离远、覆盖范围广、不受地面条件的约束、建站成本与通信距离无关、灵活机动、能多址连接且通信容量较大等优点，在全球许多领域应用效果很好，尤其在军事上已成为军事通信卫星提供的现代通信手段，可为军事指挥员提供灵活的全球通信覆盖能力和战术机动性，这种通信能力是其他通信手段无法比拟的，在军事C4ISR系统中，卫星通信起着关键的作用。 一、卫星通信在国外军事及战略上的应用状况 迄今只有美、俄两国拥有独立的卫星导航定位能力，美国的“全球定位系统”（GPS）和俄罗斯的“全球导航卫星系统”（GLONASS）是世界上广泛应用的两种现役导航卫星系统。这两个系统的导航卫星都采用多普勒测速和时间测距的导航方法。GPS的定位精度可达15m，测速精度为0.1m/s，授时精度为100ns。GLONASS的三个相应数据分别为30～100m、0.15m/s和1μs。美国军方认为未来的战争将是“信息战争”，而且还认为夺取制信息权和制天权是未来战争取胜的关键。以侦察卫星、预警卫星、通信卫星和导航卫星为代表的航天系统是夺取信息优势的重要武器，因此，夺取制天权是夺取制信息权的重要保障。 军用航天系统的迅速发展极大地提高了武器装备的整体作战效能，已成为直接支援作战行动不可替代的手段。美国建立了世界上最庞大的军用通信卫星系统，包“舰队卫星通信”系统、“特高频后继星”系统、“卫星数据系统”、“国防卫星通信系统”、“军事星”通信卫星系统和“跟踪与数据中继卫星系统”……这些卫星通信系统所承担的主要任务各不相同，有的用于为某一军种或三军提供战术通信，有的用于为国防部和国家指挥当局提供战略通信。 二、卫星通信在军事及战略上发挥决定性作用 卫星通信网络是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，从而实现两个或多个地面站之间通信的网络。通信卫星的作用相当于离地面很高的中继站，卫星通信网络分为延迟转发式通信网络和立即转发式通信网络。现代防御技术指挥
第三部分技术规格及要求 一、总则 1.1 本文件是珠海高速客轮有限公司（以下简称招标人）船载宽带卫星综合应用平台工程的技术规范书。本系统工程包含以下几个子系统： ●船载卫星通信系统 ●船舶远程视频监控管理系统 ●船舶无线上网设备及平台管理系统 ●船舶轨迹卫星实时监控系统 ●船岸一键呼叫对讲系统 ●船岸对切(卫星链路切至码头光纤线路)无线系统 投标厂商/公司（以下简称投标人）针对以上六大系统编写点对点应答、技术建议书及详细的设备配置和报价。 1.2 本规范书对投标设备所符合的技术标准要求如下： （1）符合有关标准（如ISO、ITU-T、ETSI、IMTC、IETF、IEEE的相关规范等）的投标人应在建议书或应答中具体说明。 （2）若投标人的设备和系统包含非标准扩展协议或自有专用标准，应在建议书中具体说明，并附上相应的详细技术资料。 （3）本规范书中未给出，但ISO、IEEE、ITU-T、ETSI、IETF的相关规范等已有建议的相应性能和功能，投标人均应满足。 1.3 投标人所提供设备的各项功能、性能应完全符合或高于招标人在本规范书中的要求。
1.4 如无特别说明，本规范书对“投标设备”或“设备”的技术服务等要求均适用于本次投标所涉及的所有设备。 1.5 本规范书中的配置要求为保证设备正常运行所需的基本配置要求，投标人所配置的设备应包括但不限于本技术规格及要求中明确列出的设备范围，且满足招标人为保证设备正常运行所提出所有要求。投标人应保证设备配备的品种数量准确无误，若本技术规格设备配置表中有缺漏项目，投标人应予以补充。否则，一旦中标，将认为投标人认同遗漏部分并免费提供，且必须保证不得降低设备的整体性能。 本规范书对于硬件设备、附属设备、辅助材料、耗材、软件、人工、差旅、培训、服务、税费、利润和环境等方面的要求所涉及的费用均包含在本次招标的投标范围之内。如果投标人没有提供明确的报价，可以认为上述要求所需要的费用由投标人免费提供。 1.6投标人应提供本项目的执行团队情况，包括技术服务人员、项目管理人员、售后服 务人员及售后服务机构的详细情况。 1.7 招标人在任何时候都保留和拥有对本文件的解释权和修改权。招标人有权在签定合同前，根据需要修改和补充本技术规范书，修改补充后的最终技术规范书将作为合同的附件。 1.8 投标人在参与本项目中，对于招标人披露和提供的所有信息应作为商业秘密对待并予以保护，未经招标人授权不得将任何信息泄漏给第三方，否则招标人有权追究投标人的责任。 二、技术应答要求 2.1 投标人应按照本规范书的要求提供技术建议书，技术建议书应包含但不限于以下内容： （1）综述 包括总体技术方案、系统设计原则、各个子系统的详细说明、投标人的技术优势等内容。投标人应对其提供的产品进行详细介绍和技术说明。 （2）投标人应对所有投标系统（包含各个子系统）所采用的设备的种设备逐一说
卫星通信基础知识 第一节电磁波常识 一、电磁波 振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。 由收音机收到的无线电广播信号，由电视机收到的高频电视信号, 医院里物理治疗用的红外线，消毒和杀菌用的紫外线，透视照相用的X射线，以及各种可见光，都属于电磁波。 二、电磁波的频率、波长 人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。 频率是指在单位时间内电场强度矢量E （或磁场强度矢量H）进行完全振动的次数，通常用f表示。波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离，通常用入表示。波速是指电磁波在单位时间内传播的距离，通常用v表示。频率f,波长入，和波速v 之间满足如下关系： v=Xf 如果一电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是1Hz , 在国际单位制中，波速的单位是m/s（米/秒），波长的单位是m（米）, 频率的单位是Hz. 对于无线电信号，它属于电磁波，它的传播速度为光速，即每秒约前进30万公里。 例如：对于一个频率为98MHz的调频广播节目，其波长为 300,000,000 米除98,000,000Hz,等于3.06 米。 不同的频率的（或不同波长）电磁波具有不同的性质用途。人们按照其频
率或波长的不同把电磁波分为不同的种类，频率在300GHz（lGHz=109Hz）以下的波称为无线电波，主要用于广播，电视 或其他通讯。频率在3 X1011HZ-4X 1014Hz之间的波称为红外线, 它的显著特点是给人以“热”的感觉，常用于医学上的物理治疗或红外线加热，探测等，频率在3.84X 1014HZ-7.69X 1014Hz之间的波为 1417可见光，它能引起人们的视觉，频率在8X10Hz-3X10Hz 之间的 波称为紫外线，具有较强的杀菌能力，常用于杀菌，消毒，频率在3X1017 Hz-5X 1019Hz之间的波称为X射线（或伦琴射线）它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等，在原子核物理中还有频率为1018Hz-1022Hz以上的射线，其穿透能力就更强了。三、波段与频道 由于利用频率可以计算出波长，一个频率范围将对应一个波长范围，所以频段与波段具有同样的意思。两个叫法是对应的，也是通用的，在电视广播领域中，更多使用波段。 微波是指波长在微米级的无线电信号。 按照波长和用途不同，人们把无线电波又分成许多波段，如表所示。 表无线电波波段的划分 频道是指传送一个信号源节目所使用的频率（或波长）范围。通常一个频段（或波段）能够再分成多个频道。 四、极化方式 当电磁波在空间传播时，其电场强度矢量E的方向具有确定的规律，这种现象称为电磁波的极化。在均匀无限空间中传播的电磁波是一种横波，其电场
2009年第05期，第42卷 通 信 技 术 Vol.42，No.05,2009 总第209期Communications Technology No.209,Totally GEO多波束卫星通信网络关键技术研究 杨巧丽①②， 陆锐敏②， 马刈非① （①解放军理工大学 通信工程学院，江苏 南京 210007；②总参第63研究所，江苏 南京 210007） 【摘 要】文章对GEO多波束卫星通信网络的体系结构进行了分析研究；提出了一种集中式与分布式相结合的天地一体化无线资源管理模式；针对QoS保证和特殊的抗干扰应用需求，对其呼叫准入控制、波束切换管理、分组调度策略等关键技术给出了初步的研究建议。 【关键词】GEO卫星通信网络；服务质量（QoS）；无线资源管理（RRM） 【中图分类号】TN927.23【文献标识码】A【文章编号】1002-0802(2009)05-0158-03 Key Technologies of GEO Multi-beam Satellite Communications Network YANG Qiao-li①②， LU Rui-min②， MA Yi-fei① （①Institute of Communication Engineering, PLA University of Science & Technology, Nanjing Jiangsu 210007, China; ②No.63 Research Institute of PLA General Staff Headquarters, Nanjing Jiangsu 210007, China） 【Abstract】The network structure of GEO Multi-beam satellite communications network is analyzed. The model of integrated space-ground radio resource management in combination of centralized mode and distributed mode is proposed. For the quality of service (QoS) support and the special requirement of anti-jamming, some research suggestions on call admission control, beam handoff management and packet scheduling are given. 【Key words】GEO satellite communications network；quality of Service (QoS)；radio resource management (RRM) 0 引言 GEO多波束卫星通信系统以其覆盖范围广、星座和网络控制简单等诸多优点一直都是军事领域研究和应用的重点[1]。为了满足未来国家多方面安全利益的需求，未来军事卫星通信系统将由3-5颗GEO卫星星座组成，采用更高的频段、多波束天线、宽带跳频、星上处理、星上交换、星上网络控制、星际链路等先进技术，能够实现与地面其他网络内任何用户的互连互通，同时还将满足从低速到高速的话音、数据、视频、Internet数据传输等多媒体业务需求，实现抗干扰并可应对复杂的电磁环境，提供受保护的动中通服务能力。 1 天地一体化网络体系结构 随着星上处理和交换技术的发展，鉴于军事应用抗干扰、抗摧毁能力的特殊需求，未来军事GEO卫星通信系统将采用多星全球覆盖有星际链路组网应用模式[2]，采用星际链路方式时，卫星无需地面站中转就可直接互连，不仅降低了通信时延，而且还会显著地改善通话质量；另外，为了保证在地面网络管理中心受到打击时整个卫星通信系统的自主运行能力，还应该考虑星上网络控制设计方案[3]。 如下页图1所示，给出了多星全球覆盖有星际链路天地一体化网络体系结构示意图。在军事应用背景下，应用Ka或更高频段为系统提供了足够大的带宽，可调多波束主要是为了空间隔离以提高系统的抗干扰能力，必要时可能还需要波束重叠使用以增强特殊覆盖区域内的用户容量和通话质量，所以一般不进行频率复用。同其它卫星通信系统类似，GEO多波束卫星通信网络也可划分为空间段、用户段和地面段[4]。 空间段由3-5颗多波束GEO卫星通过星际链路组成一个+/- 65°纬度带内的准全球覆盖卫星星座，每颗卫星均具备 收稿日期：2008-09-22。 作者简介：杨巧丽（1979-），女，工程师，博士生，主要研究方向为卫星通信抗干扰；陆锐敏（1963-），男，高级工程师，硕导，主要研究方向为卫星通信抗干扰；马刈非（1947-），男，教授，博导，主要研究方向为卫星通信网络。 158
动中通卫星宽带应急通信系统解决方案 北京航天福道高技术股份有限公司 2009年4月24日
第一章公司概况 航天科工集团二院创建于五十年代，是国家重点军工科研院所，下属二十五所创立于1965年10月，是我国专业从事精确制导通信设备研制的骨干研究所，二十五所在雷达技术、红外光学测量技术、遥测、遥控、遥感和通信技术等领域具有雄厚的技术实力，在国内精确制导通信领域处于绝对领先地位。主要专业范围包括：无线电系统工程总体技术及红外光学系统工程总体技术、无线电接收与发射技术、信号与信息处理技术、自动控制技术、天馈系统与天线罩技术、通信工程技术、特种器件与微带组装技术等，是国家学位委员会通信与信息系统的硕士学位授权点。 作为二十五所民用产业及横向军品任务的对外唯一窗口，1993年6月由二十五所发起创立了北京航天福道高技术股份有限公司（简称福道公司），北京市高新技术企业。福道公司注册资本1700万元，其中二十五所及所职工持有99%的股份。福道公司的成立与发展继承了航天四十多年的科技成果和经验，并以院所的强大技术后盾为依托，拥有雄厚的技术实力和人才优势。多年来，在通信技术、电子产品、探测技术及系统集成方面不断创新，开发了系列高科技产品，并承接了多项国家级、省部级重点工程，在公司成立的十四年里，公司先后为邮电部、中国联通、公安部建设了全国及省市级寻呼联网系统、短信增值系统，其中 仅寻呼全国联网 系统3年实现销 售收入2.3亿，国 内市场占有率高 达75%；另外还 为所内各型号任 务测试与批生产 研制生产多批次 配套调试与标定 设备，如多频点多 通道接收机、多种
型号的导引头通信综合测试设备、接收应答机单元通信测试设备、目标仿真计算机测控台等；公司还多次中标并承建了海军基地光纤通信系统、多媒体指挥调度系统、HD-255经纬仪改造项目、机动供靶系统指挥通信分系统等多个靶场建设项目；为总装提供了江河工程侦察车、河床断面测绘仪、便携式流速仪、布雷车布控装置等优质的装备产品，赢得了广大用户的信任；公司的电装生产中心承担了所军品批生产任务的无线电装，同时还承接了大量民品生产任务。 另外，福道公司还自筹资金在上地信息产业基地兴建了1万多平米的写字楼。除出租外，楼内还设有公司的电装生产中心、天线罩生产中心、IT实训中心。 第二章 动中通应急通信系统概述 2.1系统概述 卫星移动通信是指利用卫星作为中继，实现移动用户之间或移动用户与固定用户之间的相互通信。车载动中通卫星通信系统具有不受时间、地域、距离的限制、实现动态和静态条件下的实时双向传输等特点，并具有现场指挥、远程移动指挥、车顶摄像视频信息采集、无线摄像视频信息采集、移动电话电台调度、移动视频会议、实时图像切换、智能保护等多项功能。其创新的天线系统自动搜索捕获指定的卫星信号。并且在车辆运动过程中通过自动控制方位、仰角和极化角。自动跟踪保持指向，并支持车辆在时速300公里行驶条件下的双向2M传输速率。隐形动中通卫星天线是由安装于车顶的低轮廓相控阵天线和安装在车内的天线控制器等组成。天线控制器为天线提供动
船载卫星通信系统解决方案 2010年5月12日 摘要：本文阐述了船载卫星通信系统在海事搜救中的解决方案和实际应用。 关键词：船载动中通天线；卫星通信技术 我国是国际航运大国，拥有辽阔的海域。1985年我国加入《1979年国际海上搜寻救助公约》。交通运输部在构筑和谐社会的新形势下，提出了将海事搜救建成“全方位覆盖、全天候运行、快速反应的水上安全保障体系，对发生在我国搜救责任区内的海上险情实施快速有效救助”的总体目标。 实现海上搜救的信息化、可视化、自动化已经是大势所趋，现代卫星移动通信技术的发展和应用，为实现这一目标提供了可靠技术保障。船载卫星通信系统的应用有效地保障了海上搜救中信息的传输。 文中详细阐述了海事搜救中对船载卫星通信系统的需求、解决方案和实际应用。通过最新的移动卫星通信技术，从根本上解决海事搜救通信中实时图像、语音、数据的传输问题。 根据海事搜救的特点，将海事搜救实时通信指挥系统的需求归纳如下：实时图像传输，即将搜救船上摄像机采集的现场图像实时传回指挥中心；建立搜救船与指挥中心的视频会议系统；建立搜救船与指挥中心的语音通话系统，实现电话、传真等功能；建立搜救船上局域网与指挥中心局域网互联，实现移动办公和现场指挥；建立搜救船上Internet接入，便于搜救时收发邮件和查找资料。 根据以上需求，提出采用基于全网IP的LinkStar高速卫星通信网络的船载卫星通信系统解决方案。 一、船载卫星通信系统链路解决方案 船载卫星通信系统链路包含以下几个部分：船载卫星动中通天线、卫星通信系统、卫星
地面站、指挥中心的通信专线或指挥中心远端卫星接收站等，其卫星通信系统链路原理如图1所示。 船载卫星动中通天线与通信卫星进行通信，通信卫星与卫星地面站进行通信，卫星地面站与指挥中心的专线，或通过与指挥中心远端卫星端站进行通信，从而实现搜救船与指挥中心的卫星通信。 船载卫星动中通天线是实现船岸通信的最重要组成部件，需要保证船在航行过程中克服船的横摇、纵摇以及上下起伏，保持与通信卫星的稳定通信。 因此，船载卫星动中通天线的选择首先要保证的是在复杂的航行条件下天线能稳定地跟踪通信卫星。其次是它的通信能力，天线的通信设备要能支持较高通信带宽。第三，安装方便。对于海事局60米巡逻船而言，船上能提供的船载天线安装空间有限，因此安装方便非常重要。 在本文所述的解决方案中，选择的是以色列Orbit Orsat(AL-7103MKⅡ)船载动中通卫星天线，如图2所示：
卫星应急通信解决方案 2007-3-16 13:56:54 阅读531次 为了预防和减少自然灾害、事故灾难、公共卫生和社会安全事件及其造成的损失，保障国家安全、保障人民群众生命财产安全、维护社会稳定，提高应急处置的指挥效率，公安、军队、市政、电力、地震、气象、电信、疾病控制、防火等诸多领域急需建设应急通信系统，将突发现场的视频、音频和其他数据送至指挥中心，为其获取灾情信息，进行现场指挥提供“通信畅通、现场及时、数据完备、指挥到位”的技术保障。由于通信线路的限制，通常采用卫星通信作为应急通信的主用线路，卫星通信灵活多样，机动性好，但系统建设和运营成本较高，因此系统平时应可用于一般的民用通信租赁，为商业用户提供高速率的话音、图像和数据传输，以降低运营成本；在遇突发事件时，可根据实际情况配置成满足实际需要的应急通信网，迅速转变为应急战备状态，保证各种通信指挥系统的畅通无阻。 应急通信网络应具备以下特点： １、平战结合，注重实用性 网络建设要考虑平时应用，尽量简化中心站和远端站的配置，提高利用率，在日常的工作中，整个系统资源可以用来处理民用通信：如电视会议、数据输出、视频传输等工作；当进入应急工作状态，指挥中心和整个系统资源将全部用来应付紧急公共安全事件，能做到在最短的时间内，实现最佳的资源调配和指挥，达到“一点感知，处处可知；闻警而动，处处协同；有备而战，临危不乱”的状态。 ２、以实际需求为导向的应用系统建设 着眼于应急联动实际使用现状，以满足各业务部门的应用需求为前提，尽量利用和整合现有系统资源，避免重复投资，不搞“高、大、全”式的形象工程。注重网管建设，合理调配转发器资源。通过引进规范、先进的项目管理方法来保证系统的成功实施，建立科学的运行保障体系保证系统的正常运行，把硬件建设放在以需求驱动的基础上。 ３、支持高速率数据通信 在以往的卫星通信应用中，单链路用户数据速率达３Ｍ－２０Ｍｂｐｓ的高速率通信需求不是十分普遍，随着视频应用的日益普及，通信和互联网的各类应用速率不断提高，基于卫星通信的单链路宽带数据通信需求正越来越多。因此系统应能够支持多种类和大流量业务，可提供不低于５Ｍｂｐｓ速率的数据通信，并具备支持大型网络的能力，适应网络覆盖全国、辐射省市、地区的日益扩大的规模要求。 ４、系统安全可靠，易操作，简化接口类型和协议，避免繁复的设备组合在多媒体数据交互的过程中，尽可能选择统一、标准的接口和协议，力求
卫星接收技术 一、卫星通信基础知识 1．无线电通信基本知识 １.１电磁波的概念 振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。 由收音机收到的无线电广播信号，由电视机收到的高频电视信号,医院里物理治疗用的红外线,消毒和杀菌用的紫外线,透视照相用的X射线，以及各种可见光，都属于电磁波。 1.2 电磁波的物理量 人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。 频率是指在单位时间内电场强度矢量E（或磁场强度矢量H)进行完全振动的次数，通常用f表示。波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离,通常用λ表示。波速是指电磁波在单位时间内传播的距离,通常用ｖ表示。频率f,波长λ，和波速v之间满足如下关系: v＝λｆ 如果一电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是１Hz ，即发f=１/T 在国际单位制中,波速的单位是m／ｓ(米/秒) ,波长的单位是m(米) ,频率的单位是Hz. 对于无线电信号,它属于电磁波，它的传播速度为光速，即每秒约前进30万公里。 Y 图１－1 电磁波图 例如：对于一个频率为１０2ＭＨz的调频广播节目，其波长为３０0,00０,000米除1０2,０00，０00Hz,等于2.94米。
１.3 电磁波的种类 不同频率的（或不同波长)电磁波具有不同的性质用途。人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类,频率在３０0ＧHz（１GHz=109Hz)以下的波称为无线电波,主要用于广播,电视或其他通讯。频率在３×1011Hz-４×101４Hｚ之间的波称为红外线，它的显著特点是给人以“热”的感觉，常用于医学上的物理治疗或红外线加热，探测等，频率在3.8４×1014ＨZ-7．69×1０１４Hｚ之间的波为可见光，它能引起人们的视觉,频率在8×1０１４Hz-3×１０１７Ｈz之间的波称为紫外线,具有较强的杀菌能力,常用于杀菌,消毒,频率在3×1017Ｈｚ-5×1０１9Hｚ之间的波称为Ｘ射线（或伦琴射线）它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等,在原子核物理中还有频率为1０１８Hz－1022Hｚ以上的射线，其穿透能力就更强了。 1.４波段与频道的概念 由于利用频率可以计算出波长,一个频率范围将对应一个波长范围，所以频段与波段具有同样的意思。两个叫法是对应的，也是通用的,在电视广播领域中,更多使用波段。 频道是指传送一个信号源节目所使用的频率（或波长)范围。通常一个频段（或波段)能够再分成多个频道。 1.５波段的划分 按照波长和用途不同，人们把无线电波又分成许多波段,如表1.1所示。
低轨卫星星载通信信号处理关键技术研究卫星技术的发展推动了低轨卫星星群化和网络化程度的不断加深。通过星间链路构成的低轨卫星网络可以为全球数据传输和多种业务应用提供支持，长期以来一直受到各国军事和科研部门的关注。 应用需求和承担角色的转变对低轨卫星通信体制与技术提出了一系列挑战。就通信信号处理的角度而言，这些挑战主要包括提高捕获精度、降低星上信号处理开销、提高功率利用率等。 本文以具有星间链路与星上处理能力的低轨卫星系统为背景，以解决低轨卫星星载通信信号处理面临的挑战为目标，围绕上述三方面问题开展工作，对直扩信号高精度捕获技术、稀疏简化时频处理技术、最紧致高阶调制技术进行研究。本文的主要工作和创新性成果如下：提出基于频域重排实现并行高精度捕获的高精度频域重排捕获技术，通过引入相频特性将二维估计转化为一维估计问题从而实现并行捕获。 与传统捕获方法基于信号幅频特性通过能量检测实现捕获的思路不同，高精度频域重排捕获算法充分利用了信号的相频特性。在频域重排捕获算法中，相频特性与幅频特性各自表征一个参量且二者间存在约束关系，因此二维估计问题被转化为一维估计问题，可以通过一次运算同时得到时频估计结果。 引入相频特性使频域重排捕获算法在不降低捕获时效性的基础上获得精度上的改善。文中对影响算法性能的因素和算法的抗噪声性能进行了分析，推导了信噪比门限的非紧致理论界，并对捕获精度进行了仿真。 结果表明，该算法的码相位估计精度和频率估计精度比传统算法分别改善了50%和60%以上。提出基于频域解耦改善算法抗噪声性能的频域重排联合解耦捕
获算法，通过固化幅频特性对相频特性谱的影响减少时频估计受到的限制。 在高精度频域重排捕获算法中，时频二维估计过程在流程上的耦合效应对算法抗噪声性能产生了影响。通过引入联合解耦处理，算法在保持幅频和相频特性各自反映的参量特征不变的基础上，使得二者的处理流程不相关化，减少了对码相位偏移和剩余频率估计过程的限制，从而改善了整体的抗噪声性能。 通过联合解耦处理获得的抗噪声性能的改善不以降低捕获算法的时效性为代价。文中分析了算法的抗噪声性能，推导了信噪比门限的非紧致理论界。 结果表明，频域重排联合解耦捕获算法的信噪比门限比频域重排捕获算法改善了约6dB。提出定位优化的稀疏傅里叶变换算法，充分利用直扩信号的“限带稀疏”特性来降低稀疏处理流程的运算复杂度。 传统稀疏傅里叶变换方法的稀疏处理过程本质上是解欠定方程的问题，必须采用“压缩、解算、选择”的处理流程。与传统方法不同，文中提出的定位优化稀疏傅里叶变换方法充分利用直扩信号优异的“限带稀疏”特性来防止有效谱峰的碰撞。 这使得稀疏处理过程转化为解结果具有一定波动的常规方程的问题，因而可以采用“压缩、预选、解算”的处理流程来降低整体复杂度，且不以最终估计结果的精确性为代价。文中对定位优化的稀疏傅里叶变换算法性能进行了分析，并将其引入前文所述捕获算法中。 结果表明，定位优化的稀疏傅里叶变换算法的复杂度比原稀疏傅里叶变换算法降低约50%；基于定位优化的稀疏傅里叶变换的频域重排捕获算法以及频域重排联合解耦捕获算法的复杂度比传统捕获算法分别降低了约96%和90%。建立最紧致高阶调制方式通用数学模型，基于分类和递推的方法求得抗噪声性能的通用
卫星通信的SATCOM系统设计解决方案 过去二十年来，商用航空领域一直依赖卫星通信协调民用航空乘客出行。随着数据流量和物联网(loT)应用的增长，对卫星通信系统的需求已达到顶峰。 对于商用喷气机和大型客机而言，商用飞机的高带宽数据访问需求也增长显著。我们发射了支持更高频率的新卫星，以实现这种带宽增长。本文将考察这些技术趋势，以及可通过市场上提供的可定制架构实现所需性能并缩短上市时间的解决方案。 SATCOM介绍和历史 不断提高数据速率的需求正在推动SATCOM领域中的许多新发展。SATCOM链路的数据速率将从kbps提高至Mbps，这将实现更高效的数据和视频传输。无人机的大幅增加为SATCOM链路创造了一个新的舞台。而且，商业航空航天市场中对数据和互联网接入不断增长的需求正在推动Ku频段和Ka频段不断发展，以支持最高达1000 Mbps的数据速率。同时，支持传统数据链路、最大限度减小尺寸、重量和功耗(SWaP)和减少系统开发投入也正在推动对开发灵活架构和最大限度提高系统重用率的需求。 SATCOM系统通常利用对地静止轨道(GEO)卫星—相对于地球表面静止的卫星。要实现对地静止轨道，卫星必须具有非常高的海拔高度—与地球表面的距离超过30 km。这样的高轨道的好处在于，覆盖大面积的地面只需要很少的卫星，而且由于知道其固定坐标，因此将数据传输至卫星较为简单。由于这些系统的发射成本较高，因此它们专为长使用寿命而设计，非常稳定，但有时也会有点过时。 由于海拔高度较高且存在辐射，因此往往需要采用额外的设备屏蔽或卫星屏蔽措施。而且，由于卫星离得太远，地面上的用户可能会有重大信号损失，同时还会影响信号链设计和元件选择。地面到卫星的距离较长还会造成用户和卫星之间的高延迟，这会影响部分数据和通信链路。 最近，人们提出了许多GEO卫星的替代方案或补充系统，无人飞行器和低地轨道(LEO)卫星也正在考虑当中。借助低轨道，这些系统可减小基于GEO的系统方面的挑战，但会影响覆盖范围，需要更多的卫星或无人飞行器才能实现类似的全球覆盖。
船载动中通卫星收发天线 1、Ku-60-Ⅰ型 Ku-60-1型船载卫星通信天线可安装在石油钻井平台和大、中、小型水面舰船上，实现图象、话音、数据等综合业务的传输。该天线采用陀螺稳定与前馈补偿加电子圆锥扫描跟踪的复合控制跟踪技术，保证了天线始终高精度地对准所使用的同步轨道通信卫星，实现高质量的通信。该型天线用于海上石油平台、交通、鱼政等民用领域。 功能特点 ?采用环焦抛物面天线，具有高增益、低交叉极化等特点； ?采用电子圆锥扫描跟踪体制，跟踪速度快，跟踪精度高，成本低； ?利用船上综合导航系统提供的船体横、纵摇和航行信号实现同步引导跟踪。 主要性能指标 ?电气指标
?机械性能 ?伺服性能
环境适应性能
1 概述 本天线用于船载站的卫星通信（军事应用为主）。 ① 天线：采用环焦抛物面后馈天线（TE21模单脉冲跟踪方式），这种跟踪方式跟踪精度高，成本也相对高。这种天线具有高增益、交叉极化低等特点。 ② 天线座：采用四轴式天线座，即横摇轴、纵摇轴、方位轴、俯仰轴。 ③ 稳定方式：同步引导方式，由船上综合导航系统提供船体的横、纵摇和航行信号。 ④ 跟踪方式：自动和手动。 ⑤ 天线罩：天线罩能承受45Kg的液压，同时使Ku频段电波的损耗最小。 2 主要性能指标
Ku-80-Ⅰ型船载卫星通信天线可安装在石油钻井平台和大、中、小型水面舰船上，实现图象、话音、数据等综合业务的传输。该天线采用陀螺稳定与前馈补偿加电子圆锥扫描跟踪的复合控制跟踪技术，保证了天线始终高精度地对准所使用的同步轨道通信卫星，实现高质量的通信。该型天线用于海上石油平台、交通、鱼政等民用领域。 功能特点 ?采用环焦抛物面天线，具有高增益、低交叉极化等特点； ?采用电子圆锥扫描跟踪体制，跟踪速度快，跟踪精度高，成本低； ?利用船上综合导航系统提供的船体横、纵摇和航行信号实现同步引导跟踪。 主要性能指标 ?电气指标 ?机械性能 ?伺服性能
卫星通信关键技术研 究
卫星通信关键技术研究 小组成员：冉文，李鹏翔，杨亚飞 小组分工： 冉文（学号：15085208210015）：程序审查，论文校订 李鹏翔（学号：15085208210008）：收集资料，编辑文献，结果分析杨亚飞（学号：15085208210023）：仿真程序设计 专业：电子与通信工程
引言 卫星通信系统具有覆盖范围广、受地理环境因素影响小等特点,从而使得卫星通信成为当前通信领域中迅速发展的研宄方向和现代信息交换强有力的手段之一。目前,下一代卫星通信网络正朝着更高速率、更大带宽的方向发展,其与地面通信网络联合组成全球无缝覆盖的信息交换网络。随着空间通信技术的飞速发展和业务需求的急速增长,有限的无线资源与多媒体业务不断提高的QoS要求之间的矛盾曰益尖锐,使得设计可以支持高速、高质量多媒体传输的资源管理策略成为当前空间通信领域关注的重点。同时,卫星组网技术直接关系到卫星网络能否实现全球覆盖以及卫星网络的可扩展性问题,是卫星通信系统研宂中的关键问题。相应的,路由协议、链路切换等都要针对卫星网络的特点重新设计,以星上路由交换为核心的新型卫星通信系统是空间通信领域的另一个研究重点。 卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。它是微波通信和航天技术基础上发展起来的一门新兴的无线通信技术，所使用的无线电波频率为微波频段(300MHz～300GHz，即波段lm～1min)。这种利用人造地球卫星在地球站之间进行通信的通信系统，则称为卫星通信系统，而把用于现实通信目的的人造卫星称为通信卫星，其作用相当于离地面很高的中继站，因此，可以认为卫星通信是地面微波中继通信的继承和发展，是微波接力通向太空的延伸。卫星通信是空间通信的一种形式，它主要包括卫星固定通信、卫星移动通信和卫星直接广播三大领域。由于卫星通信具有覆盖面大、频带宽、容量大、适用于多种业务、性能稳定可靠、机动灵活、不受地理条件限制、成本与通信距离无关等优点。多年来，它在国际通信、国内通信、军事通信、移动通信和广播电视等领域得到了广泛应用。下面我们就从卫星通信的发展简史、现状、趋势等方面对卫星通信进行概括和综述。
船舶VSAT 卫星通信综合解决方案 一、VSAT 简介和可实现功能介绍 (2) 1.1 VSAT 概念 (2) 1.2 VSAT 基本组网方案 (2) 1.3 可实现功能介绍 (3) 1.3.1宽带网络接入 (3) 1.3.2 SIP语音电话 (3) 1.3.3远程视频监控 (3) 1.3.4远程数据回传 (4) 二、卫星覆盖航线 (4) 2.1大陆及沿海航线 (4) 2.2 东南亚及一带一路航线 (4) 2.3 球95%以上航线 (5) 三、全天候通信保障方案 (5) 3.1 双天线方案描述 (5) 3.2 方案拓扑图 (6) 3.3 铱星备份方案 (6) 3.3.1 铱星系统 (6) 3.3.2 铱星与VSAT优劣势 (7) 3.3.3 铱星备份方案说明 (7)
一、VSAT 简介和可实现功能介绍 1.1 VSAT 概念 VSAT 直译为“甚小孔径终端”，意译应是“甚小天线地球站”，其他名称：卫星通信地球站、微型地球站或小型地球站，是 20 世纪80 年代中期开发的一种卫星通信系统。VSAT 由于源于传统卫星通信系统，所以也称为卫星小数据站或个人地球站，这里的“小”指的是VSAT 系统中小站设备的天线口径小，通常为 0.3m~1.4m，设备结构紧凑、固体化、智能化、价格便宜、安装方便、对使用环境要求不高，且不受地面网络的限制，组网灵活。 VSAT(Very Small Aperture Terminal )于 20 世纪 80 年代最先在美国兴起，发展速度很快，是 30 多年来卫星通信技术的转折性发展。VSAT 系统有两种类型，一种是双向 VSAT 系统，它由中心站控制许多 VSAT 终端来提供数据传输、语音和传真等业务；另一种是单向 VSAT 系统，在这种系统中，图像和数据等信号从中心站传输到许多单收 VSAT 终端。 VSAT 系统由室外单元和室内单元组成。室外单元即射频设备，包括小口径天线、上下变频器和各种放大器；室内单元即中频及基带设备，包括调制解调器、编译码器等，其具体组成因业务类型不同而略有不同。 1.2 VSAT 基本组网方案 基本组网方案系统拓扑图如下：
卫星通信基础知识 一、电磁波 振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。 由收音机收到的无线电广播信号，由电视机收到的高频 电视信号，医院里物理治疗用的红外线，消毒和杀菌用的紫外线，透视照相用的X射线，以及各种可见光，都属于电磁波。 二、电磁波的频率、波长 人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。 频率是指在单位时间内电场强度矢量E（或磁场强度矢量H）进行完全振动的次数，通常用f表示。波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离，通常用λ表示。波速是指电磁波在单位时间内传播的距离，通常用v 表示。频率f，波长λ，和波速v之间满足如下关系： v=λf 如果一电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是1Hz ，在国际单位制中，波速的单位是m/s(米/秒) ，波长的单位是m(米) ，频率的单位是Hz. 对于无线电信号，它属于电磁波，它的传播速度为光速，即每秒约前进30万公里。 例如：对于一个频率为98MHz的调频广播节目，其波长为300,000,000米除98,000,000Hz，等于3.06米。 不同的频率的（或不同波长）电磁波具有不同的性质用途。人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类，频率在300GHz(1GHz=109Hz)以下的波称为无线电波，主要用于广播，电视或其他通讯。频率在3×1011Hz-4×1014Hz 之间的波称为红外线，它的显著特点是给人以“热”的感觉，常用于医学上的物理治疗或红外线加热，探测等，频率在3.84×1014HZ-7.69×1014Hz之间的波为可见光，它能引起人们的视觉，频率在8×1014Hz-3×1017Hz之间的波称为紫外线，具有较强的杀菌能力，常用于杀菌，消毒，频率在3×1017 Hz-5×1019Hz之间的波称为X射线（或伦琴射线）它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等，
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