提高卫星通信系统容量的一种新技术PCMA
通信与信息系统
关键词：卫星通信，对称载波复用，系统容量
[摘要]本文介绍了在双向卫星通信领域的一种崭新的技术即对称载波复用（PCMA Paired Carrier MultiPle Acces）技术。对称载波复用是一种全新的卫星系统的频率复用方式，利用它可将现有的卫星通信系统的容量提高1倍。文章分析了PCMA的基本原理，实现方案，最后给出了性能分析以及应用前景。
1.研究目的与意义
卫星通信系统经历了半个世纪的发展，在人民生活及国防上扮演着愈加重要的角色。当今由数百颗卫星及数千个转发器构成的卫星星座提供了90%以上的国际通信业务和几乎全部的电视转播业务。卫星通信系统对于国防和民生具有重大意义。现代化的国防以及民用领域日益增长的多媒体信息交换的需求促使卫星通信系统向着更高的系统容量，更安全，更稳定的方向发展。受限于有限的频带宽度，如何提高卫星信道的利用率关系到卫星系统的容量，直接影响着对日益增长的需求的满足。成对载波多址系统(Paired Carrier MultipleAccess, PCMA)通过使两个终端的通信信道占用相同的频带，使得频带利用率理论上提高了一倍，从而大大提升了系统容量。
2.卫星通信网概述
卫星通信最早由美国国防部进行开发研究的，最初主要用于国防领域的宽带通信。首颗静止国际通信卫星由国际通信卫星组织(INTELSAT)于1965 年发射升空，开始开展卫星通信业务。我国的卫星通信布局始于70 年代的331 卫星通信工程。1984 年4 月我国发射升空第一颗同步通信卫星，标志着我国的卫星通信发展步入实用阶段。卫星通信网是信息高速公路的重要组成部分，具有大覆盖范围，无缝覆盖的能力，广播和多播的优势，不受地理环境限制等特点，承载着导航定位、气象服务、资源探测、军事侦察、远程教育、远程医疗、灾害防护、应急通信、电视广播、环境监测等广泛的应用模式。卫星可分为静止地球轨道卫星和非静止地球轨道卫星。
对于静止地球轨道卫星，轨道高度约为35 786km，卫星绕地球一周的时间正好和地球自转一周的时间相等。从地球上看，静止地球轨道卫星就像始终固定于天空中的某一位置。合理配置的三颗静止地球轨道卫星组成的星座即可达到对全球的覆盖。
卫星系统依据轨道高度不同，可分为低轨道(LEO)系统，中轨道(MEO)系统和椭圆轨道(HEO)系统。低轨道系统轨道高度为700-2000km，中轨道系统轨道高度10000-20000km。依据覆盖的范围不同，可分为全球覆盖通信系统和区域覆盖通信系统。依据系统容量不同，可分为小容量系统，大容量系统和超大容量系统。根据传输速率的不同，又可分为窄带系统和宽带系统。
3.传统容量扩增技术与PCMA容量扩增技术比较
卫星通信系统一般是带宽受限或者功率受限的。对于功率受限系统，可采用多种方式提高链路功率，比如采用更有效的功率放大器，使用更高增益的天线，设计更有效的编码方式等。有效功率得到提升后，带宽成为了限制系统容量提升的瓶颈。对于带宽受限系统，传统的容量扩增技术一般采用多址接入技术，如频分多址(FDMA)，时分多址(TDMA)，码分多址(CDMA)以及基于以上多址方式的混合多址方式，如多频时分多址(MF-TDMA)，多频码分多址等(MF-CDMA)，有效提高了频谱的利用率，从而增大系统容量。
成对载波多址技术(Paired Carrier Multiple Access, PCMA)是提升卫星带宽使用效率的一种全新的方法，由ViaSat 公司的Mark Dankberg 于1998 年提出。它允许两个不同的卫星通信地球站使用相同的频率，时隙或扩频码字，可将带宽的需求减少50%，也就是说在现有的带宽基础上将通信系统的容量提升 1 倍。PCMA 系统适用于采用透明转发器的双向卫星通信系统，典型应用包括应用单路载波(SCPC)和多路单载波(MCPC)模式的系统、TDMA 网络、VSAT 网络和提供话音和数据传输业务的DAMA 系统等。PCMA 技术与现有的卫星通信系统设备兼容，可以与各种类型的多址技术(FDMA、TDMA、CDMA)结合使用，而且PCMA技术的使用独立于调制方式和纠错方式，可适用于不同的链路调制与纠错编码方案。因为PCMA 技术本身
不能代替任何一种编码、调制技术，因此必须结合各种调制、纠错编码方案共同使用。
4.PCMA技术的基本原理
迄今为止，所有的卫星链路都是通过通常的多址接入技术（如TDMA、FDMA或CDMA）实现2路上行信号的分离。例如，FDMA技术是通过不同的载波频率实现上行信号的分离；而在TDMA接入方式中，2路上行信号利用不同的时隙来划分信道；对于CDMA接入方式，信号占用相同的频带和时隙，但可以通过其特定的CDMA扩频码实现区分。混合系统（例如多载波TDMA系统）将不同的多址接入技术混合使用，接收机通过不同终端的上行信号在频率、时间和码字各方面的不同特性将信号检测出来。PCMA则是通过充分利用卫星通信的独有特点，使相互双向通信的2个终端之间进行频率重用，以此来实现系统容量加倍。
在采用PCMA技术的系统中，首先需要对卫星错路作以下的假设：
（1）卫星系统中的任何一个终端发出的信号可以被包括它本身的任何一个终端接收到；
（2）卫星采用透明转发器。也就是说，卫星转发器只对上行信号进行带通滤波、频率转换和信号放大，然后转发至各地面站。对大多数现有的以及计划中行将建设的固定卫星地面站系统而言，都符合该假设。反之若系统不满足以上假设，则不可以使
用PCMA技术。在使用PCMA技术的卫星系统中，将系统中处于相互通信的终端两两分组，对同一组内的个不同终端使用完全相同的上、下行链路。也就是说，这2个终端可以同时使用完全相同的频率、时隙或扩频码字。而利用卫星传输中的自发自收特性（即任何一个卫星终端发出的信号均可被包括它本身的任何一个卫星终端接收到），每个终端都可以非常可靠地将该组另一个终端的信号从混合的下行信号中分离。由于卫星系统中每个终端都可以确切地知道该终端本身所发射的上行信号，而且也确切地知道该信号在卫星转发器中经过的处理过程。因此，该终端完全可以对其上行信号经卫星转发后的下行信号进行估计。
5.PCMA技术中的信号抑制技术
由上述讨论可以看出，在使用PCMA技术的卫星通信系统中，每个终端都接收到一个复合的下行链路信号。由于将正在相互通信的2个终端分为一组，占用同一信道：根据系统多址方式的不同，可能是同一频段（FDMA）或同一时隙（TDM）或同一扩频码（CDMA），因此对这2个终端而言，该复合信号内既包括有用信号，也包括该终端本身上行信号经过卫星转发后的下行信号（对该终端而言也就是因采用PCMA而引入的无用信号）。并且这2个信号在频率或是时间或是码字上（取决于多址方式）是重叠的。为了将无用信号从复合信号内除去，必须准确估计下行键路参数。当然，任何一个终端的下行键路参数都不可能估计得非常准确。因而，实际上不可能完全从复合信号中去除其本身
下行信号的影响，但通过信道参数估计，可以把影响减小。6.PCMA技术的实现
PCMA与常规的卫星调制解调器相比，PCMA需要几个额外的处理单元，其中包括：
（1）自我信号估计模块：作用是从混合的下行链路信号中提取自我信号的参量；
（2）时延、频率、相位和增益调整模块：用来校准本地产生的删除信号的参数，使之与下行链路的信号参数相一致；
（3）调制与滤波模块：作用是补偿上行与下行链路的滤波器效应。这些功能模块的物理实现取决于实际所使用的卫星调制解调器。对于最新的基于DSP的调制解调器，PCMA技术的功能可以完全用软件予以实现。
7.PCMA技术的应用与性能分析
在各种现存的卫星通信网络中，若采用PCMA技术可获得很大的性能提高。通过频率复用，PCMA能够有效地提高频谱利用率。通常有几种不同的应用方案：
（1）在同样的带宽上利用PCMA在每个链路上达到更高的数据率；
（2）在维持同样的数据率情况下，应用PCMA可以使每个链路连接占用更少的带宽。这样就能使得每个网络能支持更多的用户；
（3）在维持同样的数据率和同样的带宽下，在每个链路上
应用PCMA后可使信道编码速率降低。这样将带宽增益转换为编码增益，以提高链路的抗干扰容限，或者减少维持同等的通信质量的情况下所需的功率。
这些方案或者能够获得更大的网络的吞吐量，或者能减少功率需求。方案具体的选择依赖于用户的实际需要以及所采用的卫星网络的物理特性及经济条件，重要的是在功率需要和带宽需要中保持一种平衡。在通常情况下，PCMA技术与别的技术结合在一起使用，如采用纠错能力很强的码（如级连码或Turbo codes）。
PCMA技术的一个最有希望的应用是在DAMA语音和数据网络中，通常这种终端采用低数据率的语音压缩。语音通信一般采用全双工的链路，它在数据速率上是对称的。在各种情况下，PCMA所需的带宽只是正常FDMA所需带宽的一半。例如，对8 kbps的ITUG.729声码器，对每条双工链路，PCMA所需带宽不到8 kHZ，而通常的FDMA需要16kHZ，这样就使得卫星的容量增加一倍。最新的为家庭和商业提供的双向固定站卫星通信服务包括从最基本的电话眼务到高速的INTERNET网络接人服务。在这些系统中，整体的吞吐率是一个重要的衡量指标。而PCMA技术为卫星通信系统容量的扩展粮供了一个很好的解决方案。
8.结论
PCMA技术通过将卫星通信双向链路上2个方向的信道相重叠（根据多址方式的不同，可能是同一频段或是同一时隙或是
同一扩频码字）来有效地提高卫星通信系统的容量。收方利用卫星通信独具的自发自收的特点，将因信道叠加而带来的干扰减少至最小。从上面的分析可以看出，PCMA技术可以灵活地应用于多种卫星通信系统中，以增加系统的容量，或者获得额外的信噪比增益或者减小所需的发送功率。
卫星通信网络一般可能是带宽受限或是功率受限的；在现代卫星系统系统中，可以采用多种方式来增加链路功率（如采用更有效的功率放大器或是使用效率更好的卫星天线）。这样，在有效的功率增加后，带宽就更多地成为了一个瓶颈。所以，我们可以预测PCMA技术将成为双向卫星通信网络增加容量的有力工具。
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中国VSAT卫星通信市场发展现状与趋势（三） ——2003年中国VSAT卫星通信市场发展状况及经营状况分析 一、2003年中国VSAT小站用户发展状况 截至2003年底，全国35家VSAT经营企业共计拥有小站用户34540个，比2002年的37872个减少了3332个，降幅为8.8%。其中单向数据小站26285个，比2002年28711个减少了8.4%；双向数据小站8151个，比2002年8922减少了8.6%；语音小站仅有104个，比2002年减少了一半以上。 2003年VSAT小站用户数有所减少的主要原因有以下几方面： (1)VSAT经营企业数量比2002年减少了5个，导致小站用户总数的减少； (2)VSAT经营企业受“SARS”疫情严重影响，致使企业的业务发展计划不能如期完成； (3)无线寻呼市场进一步萎缩，一些原来主要为无线寻呼提供服务的VSAT经营企业市场规模缩小，此类小站数量明显减少； (4)由于地面光网络的快速发展，使用价格大幅度下降，在激烈的市场竞争中，VSAT败下阵来，只好退出部分市场，导致VSAT双向数据小站数量的减少； (5)另外，有一些较老的经营企业因系统设备已趋陈旧，传输带宽和传输速率已不能满足用户的通信需求，致使用户退租。 2003年，单向数据业务依然是VSAT卫星通信的应用亮点，双向数据小站所占比例与上一年基本持平，而语音小站减少一半以上，市场所占比例仅为O.3%。 近年来，VSAT单向数据小站所占比例逐年提高，2003年单向数据小站的比例已经达到76.1%，预计未来两年，单向数据小站比例还将进一步提高；双向数据小站也会有一定的发展，但所占比例不会增长语音小站比例只占O.3%，无论从规模上还是所占比例上都在逐年减少，未来两年仍将保持这样趋势。 截至2003年底，单向数据小站用户数量为26285个，占到小站用户总数的76.1%，也是目前VSAT用户小站增长的主要来源。单向数据业务(如信息广播和远程应用服务等)已经成为了VSAT卫星通信业务的
重庆邮电大学移通学院 我国的卫星通信 —现状、问题与发展 班级：09工程管理1班 学号：0314090133 姓名：刘勋
卫星通信业务是指经过通信卫星和地球站组成的卫星通信网提供的话音、数据、视频图像等业务。通信卫星的种类分为地球同步卫星（静止卫星）、地球中轨道卫星和低轨道卫星（非静止卫星）。地球站通常是固定地球站，也可以是可搬运地球站、移动地球站或移动用户终端。 根据管理的需要，卫星通信业务分为两类。第一类卫星通信业务包括：卫星移动通信业务、卫星国际专线业务。 我国卫星通信业务的现状 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。把卫星通信业务市场按照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。 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。 我国卫星通信业务存在的问题 我国卫星通信业务发展虽然取得了显著的成绩，但与发达国家相比无论在技术还是应用规模上都还有较大的差距。主要问题有： 1.卫星转发器：目前我国的民用卫星资源相当有限。在规模、性能、容 量上都与境外商业卫星资源有较大的差距。对地禁止轨道的位置资源 有限，这限制了我国通过发射更多的禁止轨道通讯卫星来增加卫星转 发器的可能。 2.卫星移动通讯：国内尚无自建的卫星移动通信系统，目前正在使用或 正准备使用的卫星移动通信系统都是国外的。 3.市场开发：卫星通信市场潜力巨大，但尚未充分、有限的开发，如电 视直播、电力传输等等。但至今未能得到广泛的应用，一方面是广大 用户对卫星通信缺乏了解，另一方面是卫星通信的成本高于地面通讯。 我国卫星通信的未来发展 我国卫星通信事业已取得了长足发展，但仍不能满足经济发展的需要，我国卫星通信 的前景广阔，任务也十分艰巨。 1.卫星移动通信业务 我国幅员辽阔，要实现真正的“全球个人通信”，更需要大力发展卫星移动通信，特别是中低轨卫星通信。我国具有巨大的卫星移动通信市场，建立我国自主
1 发展现状 宽带卫星通信系统概述 未来宽带卫星网络带宽由极高频（E H F）频段提供，如K a频段（20～30G H z），Q-V频段（40～50GHz）和W频段（76～110GHz）。20世纪90年代提出了各种宽带极高频卫星通信系统，表明了宽带卫星通信系统向高速率、极高频、双向和因特网接入发展的趋势。 宽带极高频卫星通信系统由一颗或多颗卫星组成。在宽带极高频卫星通信系统中，星上路由和星上交换技术的应用非常重要。典型例子是低地球轨道卫星通信系统中的“泰勒戴斯克”（Teledesic）系统，此系统于19世纪90年代提出并于2002年应用，其星座图由288颗低地球轨道卫星组成，实现“空间因特网”，向全球用户提供类似光纤网络服务质量（QoS）性能[误码率（BER）<10-10]的高质量语音、数据和多媒体信息服务。尽管此系统复杂、昂贵并最终作废，但仍然是宽带卫星因特网系统的一个好例子。 近10年，“高适应”（Hylas）卫星、“太空之路”（Spaceway）、“电星”（Telestar）、“双向”（Tooway）、“狂蓝”（WildBlue）和“O3b”等系统表明了宽带极高频卫星通信系统的发展趋势。所有这些系统不仅支持宽带通信应用与服务，如：高速、双向因特网接入（如视频下载、 宽带卫星通信系统 发展现状与展望 忻向军 张琦 王厚天（北京邮电大学） 随着全球信息高速公路因特网的飞速发展和普及，以及交互式多媒体业务的迅速增加，各行各业对宽带的需求越来越紧迫。宽带卫星通信将以其灵活、大范围的覆盖能力，成为无地面网络覆盖地区宽带接入的最佳解决方案。宽带通信卫星正引领着卫星通信的重大变革。Ku等商用频段能够提供的总容量已经无法满足与日俱增的用户带宽需求。Ka频段新型卫星宽带通信系统由于其较宽的可用频段、远端设备小巧、点波束增益高、安装便捷等特点，代表了当代商用民用通信卫星的最高水平，目前美国、加拿大、欧洲、阿联酋等国均发展了Ka 频段宽带卫星，成为宽带卫星系统的主流发展方向。根据欧洲咨询公司预测，未来卫星宽带市场还将进一步扩大，到2019年卫星宽带接入用户数量预计可达约1190万人，主要来自于北美和欧洲，此外，南美约有130万，中国地区约有90万，南亚越有80万等，各地区将主要通过Ka频段多点波束卫星来满足用户快速增长的需求。Ka 频段宽带卫星将成为世界各地未来卫星通信产业重要的发展趋势，将带来显著的社会经济价值。
微小卫星技术的发展航天器体积和质量的大型化、功能复杂化, 已导致航天器的研制、开发、生产、发射、运行和维护费用迅速膨胀, 而功能复杂化又使其技术上的可靠性和管理上的安全性不可避免地下降了, 从而增加了失效概率。上述原因一方面使已经发展航天技术的国家面临资金紧张、项目风险性增大的严峻局面, 从而处于一种进退两难的尴尬境地; 另一方面又使一些计划发展航天高科技的国家或集团不得不重新审视自身的经济与技术实力。。。 随着微电子技术的发展，特别是以微机电系统（MEMS）和微型光机电系统（MOEMS）为代表的微米纳米技术的发展，使得微型卫星、纳型卫星甚至皮型卫星的实现成为可能。而现代社会信息化革命所带来的对利用空间技术获取和传输信息的新需求则成为推动现代小卫星发展的强大动力。总之, 现代小卫星的兴起是空间技术发展的必然趋势。 微小卫星的发展背景 50 年代～80 年代, 由于运载火箭的发射能力不断提高, 用户对卫星容量需求的增加, 加上冷战时期各国空间预算普遍增加,所以卫星总的发展趋势是大型化、复杂化。从80 年代末开始, 卫星技术的发展呈两种趋势: 一是继续发展大型复杂化卫星,卫星的重量和成本都大幅度增加; 二是发展 可快速研制、生产和发射的低成本小卫星。 小卫星迅速发展的原因可概括为如下几点: (1) 高新技术的进步是现代小卫星发展的重要推动力和必然结果。 (2) 冷战结束和军备竞赛的减弱, 使空间项目更加注重实效, 这促进了小
卫星的发展。 (3) 经济和社会发展对卫星应用需求的迅速扩大, 也促进了以小卫星为基 础的星座系统开发。 (4) 高技术条件下的现代战争对发展小卫星提出了迫切的需求。 (5) 科学实验和新技术验证都需要通过发展小卫星来实现。 (6) 提高发射频度、降低风险的需要。 微小卫星概念 在小卫星发展的基础上, 由于微小型化技术的快速发展, 更进一步促 进了小卫星向微小型化发展。美国航宇局将小卫星定义500kg 以下。英国萨瑞大学还进一步将100kg～500kg的卫星称为微小卫星( MINISAT ) , 10kg～100kg的卫星称为微型卫( MICROSA T) ,10kg以下的卫星称为纳米卫星 ( NANOSAT) 。纳米卫星还称固态卫星、硅微卫星, 其自身通常无法独立完成空间任务, 需要依赖分布式的星座或网络才能实现其功能。 用重量( 或者尺寸、经费) 来定义和分类现代小卫星具有清晰和直观的优点, 但却无法阐述现代小卫星的特点, 尤其是它与传统小卫星的区别。因此, 现又提出用功能密度( 卫星分系统单位重量的功能) 进行分类的方法, 但这种方法又难于直观给出小卫星的概念。因此, 严格来讲, 现代小卫星又是卫星技术发展进步的一种表述。 微小卫星设计中的先进技术 微小卫星发展的本质是为了更进一步地提高现代小卫星的功能密度, 它必须依靠微电子、微机械、轻质材料等高新技术的支持; 而要实现“快、
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军事卫星通信系统的现状 及未来发展趋向 7’ 卫星通信在军事应用方面具有一系列的优点，例如：覆盖区域广，建设成本不随距离增 加而变化，快速延伸到新的定位点，高度灵活的网络功能，犬容量；可靠而大范围地对移动 体(舰船、飞机、车辆等)的通信服务j在战时可实现对指令和控制信息的转换和传输。军 用卫星通信不同于商业网络，它要受许多非常规性因素的影响，要具有在敌方威胁下生存的 能力。它可能遇到电子干扰，截获，通信信道／卫星控制链路的电子诱骗，空间或地面系统的实际破坏和来自于核战争的一些其他效应军用卫星通信系统应具备以下几个特性： ①在一个大范围的网络结构下提供有效的服务灵活性； ②具有为不同容量和不同终端尺寸的各种用户提供服务的能力j ⑨能适应大量低占空度(1ow-duty—cy cl e)移动用户需求的便利性； ④具有和其他网络或通信媒体的兼容性； @在不同管辖区域的卫星通信终端问的相互可操作性； @ 成本效益高和改善频谱的利用率。 2 战术卫星通信的增长 迄今为止，军事卫星通信系统还主要是有限制的固定终端，用大的天线和宽频带传输 高数据速率。战术军事通信的需求则要求发展可空中运输的终端，它可在狭小的道路上被很快运抵到一个新的位置上，并在短时问内开通，完成安全和可靠的通信。这些终端可随着部 队移动，运送到边远地区，并且敌方环境和恶劣气候条件下通信设备可短时间内建立起通 路。 由于高速移动的部件设备和运动平台(如舰船、飞机)指挥和控制的需要，卫星系统的 建造围绕较低的频段(UHF)发展，以满足关键战术通信的要求。UHF系统使用具有宽波 束的小型天线，它不需要高精度的点波束指向机构，且容易适合于移动平台。虽然，uHF 终端可以做得较小并相对价廉，但它可利用的带宽和扰干扰能力有限。需要改进的卫星通信 服务既来自于战术上的也来自战略上的用户需求，这样就导致了向更高频段的应用。随着卫 星通信系统应用的增长，一系列新的需求正在促进军事应用向更稳固和更灵活的系统发展。 3 抗威胁的对策 为了具备在不同情况威胁下能提供通信生存的能力，军事卫星通信系统与商用系统的要 1 https://www.doczj.com/doc/7910549346.html, 论文网论文大全https://www.doczj.com/doc/7910549346.html, 论文网论文大全 求是不同的。卫星通信具有固有的致命弱点：易受电子干扰和被非法截获。对卫星转发器的 干扰是一种严重的威胁；来自飞机或类似的这类平台有可能对下行链路进行干扰。因此，对 卫星或对地面，或对两者兼而有之，采取了一些对付威胁的手段。最为普遍采用的是频谱扩 展技术和天线调零技术。在军事卫星通信系统里，还采用了低截获概率技术(LPI)和复杂 的编码方法。 5．] 频谱扩展技术 频谱的扩展是一项取决于用户的抗干扰技术，即用户使用一种扩展功能来扩展其信号而 又不为敌方复制。接收机收到信号后则完成反方向的消去扩展功能。所需的信号超过干扰信
微星之光 微小卫星的发展 石卫平 潘坚 (中国航天信息中心) 1 定义 □□国际上对小卫星的叫法有很多,如小卫星(Sm allSat),廉价的卫星(Cheap sat),微卫星(M icroSat),超小卫星(M in iSat),纳卫星(N anoSat),皮卫星(P icoSat),等等。美国国防高级研究计划局(DA R PA)则把这些卫星统称之为轻卫星(L igh tSats),美国海军航天司令部称之为SP I N Sat’s(Sin2 gle Pu rpo se Inexpen sive Satellite Sys2 tem s——用途单一的廉价卫星系统),美国空军称之为TA CSat’s(T actical Satel2 lites——战术卫星)。 实际上小卫星在航天事业的早期就有了,卫星发展最初就是从简单小卫星起步的。即使在20世纪70年代和80年代大型航天器占主导地位的时代,亦可发现小卫星的身影。从20世纪80年代中期开始,世界航天界兴起了发展小卫星的热潮。随着对小卫星认识的不断加深,人们意识到仅仅以重量作为划分小卫星的依据是不够的,必须引入“功能密度”的概念。功能密度是指卫星每千克重量所能提供的功能。例如,每千克太阳电池提供100W功率,就比每千克太阳电池提供20W功率提高了4倍功能密度。按照功能密度划分,小卫星可分为简单小卫星和现代小卫星两种。我们现在通常说的小卫星是指现代小卫星。 对于小卫星的分类有许多版本,比较典型的有以下两种。美国航空航天公司(A ero sp ace)在1993年对小卫星、微卫星和纳卫星做了以下定义:小卫星是一种可用常规运载器发射的航天器,质量为10～500kg;微卫星定义为所有的系统和子系统都全面体现了微型制造技术,并可实现一种实用功能,质量为011～10kg;纳卫星是一种尺寸减小到最低限度的微卫星,其功能有赖于一种分布式星座结构来实现,质量小于011kg。不过目前更流行的卫星分类方法是英国萨瑞大学提出来的(如表1),本文将采用这种分类方法。 表1 卫星的分类名 称质量(含燃料) kg 大卫星(L argeSat)>1000 中卫星(M ediSat)500～1000 超小卫星(M iniSat)100～500 微卫星(M icroSat)10～100 纳卫星(N anoSat)1～10皮卫星(P icoSat)011～1飞卫星(Fem toSat)<011 小卫星(Sm allSat)
1.简要概述现代通信系统的发展现状和发展方向。 人类对通信的需求自古以来从未间断过，从古代的烽火台，旌旗，到近代的灯光信号，再到现代的电话，电报，电视以及互联网等，通信的形式与工具在不断地发生变化，不断地进步，逐渐变得越来越方便与人性化。而在现在的信息时代下的网络则正是集成了通信技术的众多功能，故而通信技术的发展对网络的发展起着至关重要的作用。简而言之即，通信系统的发展必将推动网络的优化，网络的优化与发展必将对我们信息时代的社会经济以及人民生活产生巨大的影响。在这个移动互联网的时代，人民对多媒体技术以及手机等新科技产品的需求越来越大，这使得现代通信系统的发展必然会呈现出多样性的趋势，而企业也开始重视客户的使用感受，产品越来越人性化、轻薄化以及高效化。 随着人民对网络的需求进一步加大，现代通信系统技术也在我国得到快速发展，而光纤通信技术在我国的广泛应用，使得我国的通信系统发生了重大变化。而我国的现代通信系统也逐渐向无线通信系统方向发展，并且已经取得了重大的进步，宽带 IP 技术在电信接入网技术中的运用、数据通信与数据网在光纤通讯技术中的广泛使用、ISDN 与 ATM 技术在互联网通信技术中的运用等都是我国现代通讯技术得以不断发展的具体表现。 目前我国的现代通信系统中常用到的现代通信技术一般包括多媒体技术，接入网技术，光通信技术，移动网络通信技术，无线通信技术以及蓝牙技术等，其中无线通信技术相对应用还不是特别的宽泛。 其中多媒体技术就是通过计算机可以实现对文字、图片、声音、动画的编辑，使之可以在计算机用户之间相互交流。多媒体技术是一种为用户和计算机之间建立的逻辑处理关系，可以为网络通信技术的发展提供声音和图像的处理技术，常常实现声音、数据和视频三者融合的技术支持。接入网技术作为现代通信网系统的核心能够实现用户与终端设备通讯信息的有效连接。而其中的蓝牙技术则在在无线网络技术中占据重要的地位，其主要作用是实现不同设备之间的互联。 而现代通信系统的发展前景可谓是不可限量的。 1.其中无线通信系统无疑是发展最快、应用最广、使用者最多的技术。无线通信技 术是对传统通信技术的革新和突破，打破了对传播介质的限制，使使用者可以方 便的通过网络进行信息的传递。无线通信技术在传播上稳定、抗干扰能力强、兼 容性好，使无线通信技术在未来的应用中具有良好的应用前景，是通信技术和网 络的未来主要发展趋势，具有良好的应用前景。
宽带卫星通信技术的现状与 发展 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
宽带卫星通信技术的现状与发展 本文综述了宽带卫星通信技术的现状，介绍已解决的关键技术问题，包括卫星数据传输技术和关键器件，以及星上处理、交换技术等。在文章的中间部分，详细阐述困扰宽带卫星系统发展的一些新的技术问题。最后，展望未来宽带卫星技术的发展趋势。 1、宽带卫星通信技术的现状 发展宽带卫星系统已成为当前通信的新热点之一。但要满足未来的需要，必须解决卫星网与服务质量（QOS）有关的系统设计问题。面对各种系统的竞争，如何在技术上保证提供业务肥价优质，以及占领市场，是宽带多媒体卫星通信系统得以生存和发展的关键。 前期的卫星宽带系统被称为卫星宽带接入系统。1996年，美国NASA的ACTS 卫星（Advaned CommuniCations TechnologySatellite）进行了155.54Mbit／s的ATM试验。目前，已经进入商用化的典型系统，如Direct PC和Direct TV都是根据大多数多媒体业务用户的业务特点（下载大量视频、音频和数据信息，但上载信息很小）而设计的。它们使用非对称传输方式来降低用户终端费用，并在北美获得较大的市场。欧洲也在积极发展这样的非对称系统。但是这些早期的应用离未来对宽带卫星系统的要求还有一些距离，在市场定位上还处于探索阶段。目前，宽带卫星通信系统的研究，如欧洲先进通信技术和业务（ACTS，the European advanced Communications technologies and services）计划的若干项目——SECOMS（satelliteEHF communications for mbile multimedia services）、ASSET（ACTS satellite switching end-to-end trials）、WISDOM（wideband satellite demonstration of multimedia）和ACCORD（ACTS broad communicationjoint trials and demonstration等，都集中在可提供2Mbit／s速率的新系统设计上。同时，以支持宽带业务为目的的一些同步和非同步卫星通信系统相继出现，1999年5月11日欧洲发射了ASTRA卫星，组成宽带、面向大众的“空中因特网”卫星系统。 现代宽带卫星系统的特点是工作在更高的频段、采用基于ATM的传输技术和主要提供多媒体和因特网业务。其市场由三个基本部分组成：在线个人客户、多媒体业务提供商和在线企业集团。 目前，宽带卫星系统已采用Ka波段，而Ka波段传播特性受降雨衰耗的影响较大，这一点为人们所普遍关注。但是从实验和实际应用的结果来看，采用自适应功率调整和自适应数字编码可以解决这个问题。 地面光纤网采用ATM技术来提供宽带综合业务。而误码率较高的卫星定带系统在采用ATM技术提供多媒体业务时，需考虑保证QOS的问题。一些国家，如美国、欧洲、日本、澳大利亚对卫星ATM层和物理层性能测试的结果表明，ATM的性能可以满足ITU－TG.826和I.356的目标要求。如果系统采用RS块状编码、交织、FEC技术，卫星链路可达到准光纤链路质量，ATM可以作为卫星系统的数据传输技术。而具有星上交换处理的卫星ATM系统却有着光纤网络所不及的如下优点： ·卫星可以在广阔的地理范围内（包括偏远地区、农村、城市和无人区）提供ATM业务。
《宇航技术的发展与微小卫星》课程期末考试作业要求 简答题： 1.飞行器在自由空间与惯性空间（在轨）的运动与控制有什 么不同？ 在自由空间中，力改变方向后，速度改变且沿此方向运动； 在惯性空间中，外力使卫星速度改变后，不会按照切线方向，而是沿曲线进入另一个轨道。 2.卫星的轨道根据所在轨道高度不一样一般分为哪几种，对 地遥感卫星一般选取什么轨道？ 按轨道高度分类:低地球轨道、中地球轨道、高地球轨道。 对地遥感卫星一般为低地球轨道的太阳同步轨道。 3.卫星主要有哪些功能系统组成，为了适应空间环境，一般 要做哪些地面试验？ 功能系统：位置与姿态控制系统、天线系统、转发器系统、遥测指令系统、电源系统、温控系统、入轨和推进系统。 地面试验：电磁兼容性试验，振动试验，声试验，旋转平衡试验，磁试验，热真空试验，热平衡试验，热循环试验，粒子辐照试验，紫外辐照试验。 4.为什么微小卫星是卫星技术发展的重要方向，它有哪些特 点？ (1)与大卫星相比，功能较单一，也因此易引发航天装 备思路的改革；
(2)是各国航天装备体系建设的重要方向之一； (3)与其它种类的卫星相比，微小卫星是未来攻防的主 要手段； (4)微小卫星的发展是微纳米技术发展的重要牵引，也是微纳米 技术发展的重要方向。 特点：体积小，质量轻，新技术含量高、研制周期短、研制经费低，且可以进一步组网，以分布式的星座形成“虚拟大卫星”。5.目前我国已开发通讯、遥感、定位导航、科学试验系列的 卫星，这些卫星的应用对国民经济繁荣与国家安全有那些影响,试举例说明，并对其未来发展趋势进行展望。 中国返回式遥感卫星拍摄的数万米地物照片和其它卫星获得的地物信息，为国家进行国土规划和宏观经济决策提供了重要依据；中国已建成能接收各类（光电型、雷达型）资源卫星数据的遥感卫星地面站，利用该站发布的数据，各部委和各省市在资源调查、环境监测、国土整治和规划、土地利用和普查、农作物估产、地质勘探、重大灾害评估等方面做了大量有成效的工作；气象卫星，为中国的天气预报工作提供了大量的实时云图，尤其是气象卫星系统的业务运行，大大提高了灾害性天气预报的准确率，每年减少经济损失几十亿元；卫星导航定位在我国的应用迅速发展，毫无疑问，智能交通是一个大规模的潜在市场，卫星导航技术已经广泛应用在测绘的各个方面，GPS的应用必
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：通信围大；只要在卫星发射的电波所覆盖的围，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。
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 1.3卫星通信的应用围 ●长途、传真 ●电视广播、娱乐 ●计算机联网 ●电视会议、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 ●通信采用微波频段（300MHz-300GHz） 注：由于空间通信是超越国界的，频谱分配是在ITU主管下进行的，1979年世界无线电行政大会（WRAC)分配给卫星通信的频带包含17个业务分类，并将全球分为三个地理区域：Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区，我国位于第Ⅲ区。详细的频率分配可查阅到。 常用工作频段 C波段与Ku波段的比较 1.5多址方式 在微波频带，整个通信卫星的工作频带约有500MHz宽度，为了便于放大和发射及减少变调干扰，一般在星上设置若干个转发器。每个转发器被分配一定的工作频带。目前的卫星通信多采用频分多址技术，不同的地球站占用不同的频率，即采用不同的载波。比较适用于点对点大容量的通信。近年来，时分多址技术也在卫星通信中得到了较多的应用，即多个地球站占用同一频带，但占用不同的时隙。与频分多址方式相比，时分多址技术不会产生互调干扰、不需用上下变频把各地球站信号
中国卫星通信现状和展望 闵士权 一、卫星通信基本情况 我国卫星通信21世纪初发展基本情况如下： （1）卫星固定通信：空间段建设大发展；相应的卫星公用通信网、卫星专用通信网和卫星广播电视传输网得到较好的发展。 （2）卫星移动通信：静止轨道的便携式用户终端的全球卫星移动通信系统运营良好；中低轨道的手持式用户终端的各种全球卫星移动通信系统运营不佳。 （3）卫星直接广播：国外卫星声音直播系统正在进入中国市场；国内卫星电视直播系统已纳入国家重点建设项目，前期建设准备工作已开始。 （4）卫星宽带通信：积极发展卫星宽带通信业务；密切跟踪新型卫星宽带通信系统动态。 二、卫星固定通信情况 1. 空间段 中国独资或中外合资经营卫星的公司有5家：中国通信广播卫星公司、亚 洲通信卫星有限公司、亚太通信卫星有限公司、鑫诺卫星通信有限公司和中国 东方通信卫星有限责任公司。5家公司现有9颗静止通信卫星在轨运行提供业务，这些卫星是中星－6（东三）、亚洲－1、亚洲－2、亚洲－3S、亚太－1、 亚太－1A、亚太－2R、中卫－1和鑫诺－1。以上卫星共有346个转发器单元， 其中C频段213个，Ku频段133个。它们共覆盖了中国本土及其周边国家以及亚、太、非等部分地区。此外还有待发射的中星－8卫星，其转发器单元C频 段38个，Ku频段22个。以上卫星主要为中国国内用户服务，也为覆盖区内其 它国家和地区的用户服务。 为了开展国际业务需要，有关单位还租用了国外多颗通信卫星的转发器。 这些卫星有国际通信卫星和泛美卫星，还有银河－3R和热鸟－3通信卫星。 2.地面段 （1）公用通信国内业务：主要由中国电信、联通、网通和吉通诸公司经营。其中中国电信为最早和最大经营者。中国电信公网共用中星－6和中卫－1卫星
现代通信技术发展现状及其趋势 2008-12-25 19:48 【摘要】本文概述了现代通信技术的发展现状，并讲述了移动、卫星、光纤等通信方式。 关键词: 通信技术发展移动通信卫星通信光纤通信 一、引言 21世纪是一个信息社会，信息交流已经成为人们生活的基本需要。通信作为传输和交换信息的重要手段，是推动人类社会文明、进步与发展的巨大动力。电话技术的演变日新月异，传输媒介、交换设备、传输设备、终端设备和通信方式的改变都是影响电信通信的因素。 二、社会的需求,市场的需求 社会和市场的需求是刺激技术发展的原动力,对于信息技术的发展,市场同样起着举足轻重的推动作用。随着社会的发展,特别是近年来全球经济的发展,信息在社会生活中的地位越来越重要。以往那种单一、低效的信息传输方式已难以满足社会的需求,人们不仅要求所获取的信息数量更多、质量更好,还要求获得信息的手段更加方便、快捷,并能对信息系统实现实时、交互控制。社会与市场的这种需求再加上现代计算机技术的发展,对现代通信技术的发展起到了举足轻重的促进和导向作用。。 三、移动通信 为了实现客户对通信业务种类及数量的需求，移动电话通信系统在经历了模拟、GSM数字系统变革后,，又提供了一种能够全球漫游、支持多媒体等数据业务且有足够容量的第三代移动通信技术，既是码分多址技术(CDMA )——数字蜂窝移动通信系统。码分多址无线电通信技术是第三代无线电通信技术, 目前已在北美、东南亚和韩国被大规模投入商用。以前的模拟手机只能在模拟网覆盖地区使用, GSM 手机只能在GSM 网覆盖区使用, 两大系统互不兼容, 造成频率资源的浪费。采用CDMA 技术的新型手机由于实行的是双模式, 所以无论是数字网, 还是模拟网覆盖的地区, 都能自动转换工作方式, 不但可以提高频率资源利用率10～20倍,而且给用户带来方便;二是通话质量高,接近市话效果;三是发射功率在0.1～2000毫瓦之间所以对，人体辐射小。四是断话率低，保密能力强，因此，倍受用户的青睐。另外, 低地球轨道卫星开辟了移动通信的新领域, 掀起了卫星全球移动通信的新浪潮。将多个卫星链接在一起, 把地球天衣无缝地覆盖起来, 由多个蜂窝交换机网, 可连通地球上任何一点, 从而实现全球卫星移动通信,实现“电子地球村”的目标。 四、卫星通信 卫星通信是在空间技术和微波通信技术的基础上发展起来的一种通信方式。其利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电信号，可实现两个或多个地球站之间的通信。全球卫星通信产业正在飞速发展, 卫星通信技术和电子技术取得了突破性进展，包括中、低轨道全球卫星移动通信系统在内的新系统不断涌现出来, 归纳起来，分为非同步(含低轨道L EO、中轨道M EO ) 和同步(同步轨道GEO ) 两大类。以低轨道卫星为基础的系统, 具有时延短、路径损耗小、能有效地频率复用、
现代微小卫星技术及发展趋势 詹亚锋,马正新,曹志刚 (清华大学电子工程系微波与数字通信国家重点实验室,北京100084) 摘 要: 微小卫星以其独特的魅力,已经引起了人们越来越多的关注.本文结合当前微小卫星的研究现状,分析 了微小卫星的技术特点,并结合它的特点,提出了微小卫星的设计对策.最后对微小卫星的发展趋势,提出了一点看法. 关键词: 微小卫星;多功能体系;微机电;卫星组网 中图分类号: TN927+.2 文献标识码: A 文章编号: 0372-2112(2000)07-0102-05 Technology of Modern Micro Sa tellite and Its De velopmen t Direction ZHAN Ya -feng ,MA Zheng -xin ,CAO Zhi -gang (Stake Key L ab .on Micr owave &Digital Communic ations ,Elect ronic Engine ering Depar tment ,T singhua Unive rs it y ,Be ijing 100084,C hina ) Abstract : Micro Satellite has attracted people 's interests because of its particular fascination .This paper anal yzes the technical characters of micro satellite according to its present research situation and summaries s ome des ign strategies based on its characters .At the end ,some viewpoints for development direction of micro satellite are presented . Key words : micro -satellite ;multifunctional structures ;MEMS (micro electronic mechanical system );satellite network 1 现代微小卫星简介 自前苏联1957年10月4日发射了第一颗人造地球卫星Sputnik 以来,卫星得到了广泛的应 用,其家族也变得越来越庞大.卫星有多种分类方法,按照星体重量的不同,可以分为如下几种(表1). 纵观这40多年的历史,可以清楚地发现卫星的发展经历了从小卫星到大型卫星又到小卫星的道路.受技术的限制,人类发射的第一颗卫星属于微小卫星的范畴,其重量 表1 卫星的分类大卫星>1000kg 中型卫星500～1000kg 小卫星100～500kg 微小卫星10～100kg 纳卫星1～10kg 皮卫星0.1～1kg 飞卫星 <0.1kg 只有50kg ,功能也极其简单.后来随着技术的不断发展,人们的需求也日益多样化,卫星的功能也变得越来越复杂.于是它 的体积慢慢扩大,重量逐步增加,造价越来越昂贵,承担的风险也越来越大.此时人们又逐步把目光投向了小型卫星.因为小型卫星有如下一些主要特点:重量轻、体积小、成本低、研制周期短、轨道低、发射容易、生存能力强、风险小,还有一点就是它的技术含量相当高.正是由于这些特点,微小卫星已经受到了各方面特别是经费有限而技术力量雄厚的大学的广泛关注,并得到了迅速发展.国外的许多大学已经研制并发射了自己的微小卫星,如英国的Surrey 大学等.国内若干所主要大学也正在加入这一个行列. 2 微小卫星的技术特点 微小卫星虽然有许多与众不同的特点,但却是“麻雀虽小,五脏俱全”.和一般卫星类似,它包括如下几个部分:有效 载荷、控制、电源、结构、推进和测控等[1] .在传统卫星技术的基础上,随着微机械、集成电路技术的发展,这些部分必将获得突破性进展.下面结合这几个部分讨论一下微小卫星的技术特点.2.1 有效载荷 微小卫星上的有效载荷随卫星的功能不同而有一定的差别,但都离不开通信模块. 通信模块一般包括天线和转发器.天线按功能可以分为接收天线、发射天线、遥测遥控天线和用于星际通信的专用天线等.目前转发器几乎都是采用弯管式转发器,它对上行信号是透明的,只是做了简单的低噪声放大、变频和功率放大等处理后就直接由发射天线向地面发送.如果采取星上再生处理技术,就可以大大提高系统的通信质量.所谓星上再生处理技术,就是转发器对收到的上行信号进行信道分离、解调再生、信道译码等处理,从而恢复出地面的基带信号,并根据目的地址进行星上交换,然后进行信道编码、调制、信道合成等处理,把信号调整到对应下行目的地波束的相应信道上.这样处理之后可以获得如下几点好处:通过对数字信号的解调再生、信道的编译码,避免上下行噪声积累;采用多个点波束,每一个 收稿日期:1999-07-14;修订日期:2000-02-12 基金项目:国家自然科学基金(No .69772022)资助项目 第7期2000年7月电 子 学 报ACTA ELECTRONICA SINICA Vol .28 No .7 J uly 2000
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
卫星通信系统发展简史和未来展望 作者：张关兵 班级：通信081 学号：200810404110
摘要： 本文主要介绍卫星通信系统的发展简史和未来发展方向。主要内容有：什么是卫星通信、卫星通信中的主要技术、卫星通信在国际上和我国的发展历程、卫星通信的发展趋势和我国卫星通信发展展望。 关键字： 卫星通信北斗导航发展简史未来展望 1、卫星通信概述 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。 2. 卫星通信中的主要技术 2.1 CDMA技术 CDMA(码分多址)系统通过采用话音激活技术、前向纠错（FEC）技术、功率控制技术、频率复用技术、扇区技术等技术手段，可使CDMA系统容量大幅扩大，同时，它还具有抗多径干扰能力、更好的话音质量和更低的功耗以及软区切换等优点。CDMA以其本身所具有的特点及优越性而广泛应用于数字卫星通信系统中。特别是近年来，小卫星技术的发展为实现全球移动通信和卫星通信提供了条件，利用分布在中、低轨道的许多小卫星实现全球个人通信，已在国际上逐渐形成完善的体系。 CDMA移动卫星通信系统根据导频信号的幅度实现功率控制, 减少用户对星 上功率的要求从而增加系统的容量，减少多址干扰；CDMA移动卫星通信系统可
2017-2021 年中国微小卫星发射规模分析 中投顾问发布的《2017-2021 年中国卫星产业深度分析及发展规划咨询建议报告》指出在2016 年全球发射的小卫星中，0-10kg 卫星78 颗，10- 100kg 卫星23 颗，100-500kg 卫星20 颗，小卫星数量占同期入轨航天器总数的57.89%，是各国航天重要的发展领域。从卫星发射数量上看，高潮继2015 年首度回落后，2016 年小卫星发射数量再次减少，但依旧处于历史较高发射 水平，连续4 年保持在120 颗以上。 2016 年小卫星发射量降低主要与2016 年9 月，SpaceX 公司的Falcon 9 火箭在测试时意外发生爆炸事故有关，事故发生后Falcon 9 火箭的发射任务全部中止，直到2017 年初才重新开始发射。全球卫星市场结构分析2016 年全球卫星产业总收入达到2605 亿美元，同比增长2%；其中卫星制造行业收入139 亿美元，卫星服务1277 亿美元，地面设备制造收入1134 亿美元。其中卫星服务收入中，商业消费类收入为1047 亿美元，为整体收入的82%。中投顾问发布的《2017-2021 年中国卫星产业深度分析及发展规划咨询建议报告》指出截止2016 年12 月31 日，全球共有在轨卫星1459 颗，分属59 个国家，美国拥有594 颗。所有在轨卫星里，数量最多的是商业通信卫星和遥感卫星，分别占35%和19%。过去的5 年，卫星数量增长47% （2012 年是994 颗），发射量增加53%，平均每年144 颗，多数是小于1200 公斤的小微卫星。卫星（特别是通信卫星）的平均寿命达到15 年，在轨卫星中有247 颗是2002 年之前发射的。静止轨道卫星数量520 颗（多数是通信卫星）。相关报告：2017-2021 年中国卫星产业深度分析及发展规划咨询建议报告tips:感谢大家的阅读，本文由我司收