卫星通信技术
摘要：
主要是围绕卫星通信展开一系列介绍，根据卫星通信的发展背景，阐述了卫星通信的发展过程，现状及存在的问题，进一步分析了卫星通信技术的发展趋势。最后阐述了卫星通信技术的应用领域及前景。
背景：
卫星通信自20世纪40年代提出，并经过半个多世纪的发展，已逐渐成为区域与跨洋通信、国家基础干线通信、国际军事通信、行业及企业专网通信乃至个人通信的重要手段。进入到21世纪，卫星通信面临地面高密度、大容量光纤通信的严峻挑战，但随着信息全球化、互联网、数字多媒体通信以及视频、音频业务的增长，通信个体化、机动性及无缝覆盖的需求，卫星通信已转向其具有独特优势的方向发展。
卫星通信是现代通信技术、航空航天技术和计算机技术结合的重要成果。卫星通信是当今主要的通信方式之一，在国际通信、国内通信、国防、移动通信及广播电视等领域，得到了广泛的应用。卫星通信与其他通信手段相比，具有频带宽、容量大、适于多种业务、覆盖面积大、性能稳定、不妥地地理条件限制等诸多优点，特别是国际通信卫星、国际卫星移动通信等是近年来的研究热点。
从卫星通信早期的设想到卫星通信广泛应用的今天，卫星通信大致经历了设想阶段、试验阶段和实用阶段。而每一阶段都有一些标志性的重大事件，见证了卫星通信的发展：
卫星通信的设想最早出现在1945年10月英国空军雷达专家阿瑟．克拉克在《无线电世界》杂志上发表的著名论文“地球外的中继站”中，他设想在赤道上空、高度为35786km处设置1颗卫星，以与地球同样的角速度绕太阳同步旋转，就可以实现洲际间的通信。二十年后这一设想才变成了现实。通过不断研究和试验，1964年8月美国发射的第三颗”新康姆”卫星定位于东经155°的赤道上空，通过它成功地进行了电话、电视和传真的传输试验，并于1964 年秋用它向美国转播了在日本东京举行的奥林匹克运动会实况。至此，卫星通信的早期试验阶段基本结束。20世纪60年代中期，卫星通信进入实用阶段。1965年4月，西方国家财团组成的”国际卫星通信组织”将第1代”国际通信卫星”(IN—TELSAT—I，简记IS—I，原名晨鸟)射入西经35°w 的大西洋上空的静止同步轨道，正式承担欧美大陆之间商业通信和国际通信业务。两周后，原苏联也成功地发射了第一颗非同步通信卫星”闪电一1”进入倾角为65°、远地点为40000km、近地点为500km的准同步轨道(运行周期12h)，对其北方、西伯利亚、中亚地区提供电视、广播、传真和一些电话业务。这标志着卫星通信开始了国际通信业务。20世纪7O年代初期，卫星通信进入国内通信。1972年，加拿大首次发射了国内通信卫星”ANIK”，率先开展了国内卫星通信业务，获得了明显的规模经济效益。地球站开始采用21m、18m、10m等较小口径天线，用几百瓦级行波管发射级、常温参量放大器接收机等使地球站向小型化迈进，成本也大为下降。此间还出现了海事卫星通信系统，通过大型岸上地球站转接，为海运船只提供通信服务。20世纪80年代，VSAT(Very Small Aperture Terminal，甚小口径终端)卫星通信系统问世，卫星通信进入突破性的发展阶段。VSAT是集通信、电子计算机技术为一体的固态化、智能化的小型无人值守地球站。VSAT技术的发展，为大量专业卫星通信网的发展创造了条件，开拓了卫星通信应用发展的新局面。20世纪90年代，中、低轨道移动卫星通信的出现和发展开辟了全球个人通信的新纪元，大大加速了社会信息化的进程
发展趋势：
随着卫星通信技术的进步和卫星通信能力的提高，卫星通信应用范围愈来愈广泛，服务水平
愈来愈提高。在当今地面通信飞速发展的情况下，卫星通信在发展市场中虽然遇到很大的困难和风险，甚至遭受重大挫折，但由于它的不可替代的特点决定了它仍要发展和应用。因此，从全局和长远来看，未来卫星通信的发展前景仍是光明而美好的。
(1)地面电信网通常由交换网、传输网和接入网组成，现代卫星通信技术都可实现上述功能。技术上卫星通信系统已能做到不依赖地面电信网独立成网，直接向公众提供各种通信服务。这对有通信需求但无地面通信设施或建立地面通信设施不经济的地区有重要意义。这些地区是发展卫星通信业务的主要市场。
(2)随着卫星固定通信业务和卫星直接广播业务用户终端进一步小型化和可移动性，与卫星移动通信业务用户终端的区别将减小；同样，随着卫星直接广播业务由单向电视和声音广播向双向多媒体通信业务发展，卫星直接广播业务与卫星固定通信业务的区别也将减小；此外，这三种业务都在往宽带多媒体通信业务发展。这三种业务同一性增加、互异性减小的趋势，体现了这三种业务正在往融合方向发展，这种发展将更妤地适应人们进行各种活动的需要。
(3)各种卫星通信网与多种地面业务传输网将进一步互连互通,成为地面业务传输网不可缺少的补充和延伸，并与地面通信网一起联合组成全球无缝隙覆盖的海陆空立体通信网。
地面电信网、计算机网和有线电视网将继续往三网融合方向发展。自然，作为地面三网补充和延伸的卫星通信网也参与了融合。其步骤是不同性能和用途的卫星通信网先分别接入各种地面通信网发挥它们的作用，然后随着地面三网融合很自然地成为四网融合。
(5)宽带多媒体卫星通信将会有重大发展，将成为地面信息高速公路的一个重要组成部分。它将为正在到来的信息化社会提供各种服务。
卫星移动通信业务将会由小到大逐渐发展起来，将成为个人通信业务一个不可缺少的组成部分。在第二代地面移动通信业务基础上发展起来的第三代移动通信业务将包含卫星移动通信业务。第三代移动通信业务的开通和进一步发展将使人们进入真正的个人通信时代。
存在的问题：
卫星通信系统由于远距离传送数据，衰减噪声和干扰等影响，信号在传输过程中将产生畸变。如果要保证通信质量，就需要增大Eb/No。但是，一般的卫星通信都是非实时、功率受限的。对于要求越来越高的卫星通信系统，高的传信率和低的误码率就成为了衡量系统好坏的一个标准。因此必须使用相应的信道编码进行检错和纠错。在数字通信系统中利用信道编码进行差错控制的方式主要有三种：反馈重传方式、前向纠错方式和混合纠错方式。卫星通信区别于地面无线通信的一个明显特点是卫星通信系统的端到端之间存在很大的链路传播延时。前向纠错方式在采用合适的信号编码方案后，可以尽可能小的编码冗余获得优良的差错控制性能，同时避免星上设备过于复杂。目前在卫星通信中，得到公认的较好的差错控制方式是前向纠错方式。
①卫星通信信道既是功率和带宽受限的信道，又是非线性信道。随着通信容量的日益增加，频谱资源日趋紧张，致使信道间互相干扰的问题相当突出，这不仅要求调制信号的频带占用尽可能小，频带利用率要尽量提高，而且要求调制信号具有快速高频滚降的频谱特性，从而使调制信号通过带限和非线性处理后具有尽可能小的频谱扩散。
②目前，针对卫星通信大容量和星间组网的需求，为提高卫星通信的优势，在成本上、服务质量上必须不断提高水平。卫星只有具有星上交换和处理能力，才能更好地满足要求。这使得星上采用的调制/解调技术必须具有较高的功率和频谱效率、较低的实现复杂等特性。同时当卫星通信使用Ku、Ka等频段时，受雨衰影响较严重，要求调制/解调技术具有好的功率效率，减小信道衰落带来的影响。从卫星系统网络同步要求考虑，调制/解调技术应具有优良的同步性能，并要有与地面通信网的兼容性。
③评价各种调制/解调技术的优劣，在满足以上各种要求的基础上，对其实现的复杂性、频带利用率和功率效率应作重点考虑。在具体实现过程中，应尽量采用经过充分验证的成熟技
术，采用高效率的解调技术，降低接收机的功耗，尽量减小设备的体积重量，保证实现的可靠性。
应用领域与前景：
近年来，卫星通信技术尤其是国外卫星通信技术有了长足的发展，无论是在军事还是商业领域都不断有新型高质量、大功率、长寿命的卫星发射升空，新的卫星通信技术不断涌现。社会需求是发展卫星通信技术的原动力。今天和将来人们对信息的需求已不满足于传统的通信服务，更感兴趣的是多媒体之类的服务如：无线Internet；直接到家的娱乐、Direct-TV；移动语音和数据通信；组播和交互TV；3G、I-Phone等。随着卫星固定通信、卫星移动通信、卫星直接广播3种通信方式融合，地面电信网、计算机网和有线电视网三网融合，各种卫星通信网与各种地面通信网互联互通，未来的通信网必将是一个包括地下的光缆，地面的微波和蜂窝移动通信，低轨道、中轨道以及静止轨道的通信卫星系统组成的服务于全球的混合通信网。它们之间既可以单独组成通信系统，又可以在不同系统间互连互通，真正构成全球无缝隙覆盖的天地一体化的海、陆、空、天共用的能够提供各种宽带和多种业务的综合通信网。它标志着真正个人通信时代的到来。
参考文献：
《现代通信技术》张敬堂主编，国防工业出版社
《卫星通信系统》郭庆、王振永、顾学迈编著，电子工业出版社
卫星通信论文 卫星通信地球站系统驱动电动机的选择 摘要:卫星通信地球站天线驱动电动机的选择需从机械、电子和伺服控制等方面综合考虑,其难度较大且至关重要。具体分析各类卫星通信地球站天线选择驱动电动机的依据,对卫星通信地球站天线驱动电动机的选择有一定参考价值。 关键词:卫星通信地球站; 电动机; 俯仰阻力矩; 方位转动; 极化 0 引言 卫星通信地球站是设置在地球上能通过卫星传输信息的微波站。设立在固定地点的地球站叫做卫星固定地球站,简称固定站。设置在车、船、飞机上,可以在移动中通过卫星进行通信的地球站叫作卫星移动地球站,即通常说的动中通[1-3] 。可以移动,但是通过卫星进行通信是在某一固定地点进行的地球站叫作静中通[4] 。而便于携带的静中通叫作便携式卫星地球站,简称便携站。 众所周知,天线是卫星通信地球站系统中最主要的设备之一[5] 。无论是何种卫星通信地球站天线,通常都包括方位、俯仰和极化三个转动部分,相应地,要实现自动对星就需要三个电动机。电动机的选择需根据转矩、转速、转动加速度、精度和伺服控制等的要求来综合考虑,其涉及到机械、电子、天馈和控制等方面的知识,而且电动机的种类繁多,所以选择合适的电动机至关重要且难度较大。
1 选择驱动电动机需考虑的因素 1.1 转矩 电动机经过减速增矩(需考虑传动系统的效率)后的输出转矩应大于最大阻力矩且有一定的裕量,通常为20%～50%。这里的阻力矩对方位来说主要是摩擦力矩,对于动中通还需根据控制要求满足一定的转动加速度要求,所以必须考虑惯性力矩,如果没有天线罩则阻力矩还要考虑风力矩,而对于俯仰阻力矩还有重力引起的阻力矩通常是最大的。对方位阻力矩通常只考虑摩擦力矩即可。 1.2 转速和转动加速度 对固定站(包括静中通、便携站)天线,通常要求在满足力矩和传动系统响应时间的条件下,转动平稳即可,一般转速为零点几度到两三度每秒,对转动加速度无特殊要求。对动中通天线通常需根据一定的控制策略确定转动速度和转动加速度。 1.3 精度 对固定站(包括静中通、便携站)天线,方位、俯仰角的精度一般不应超过-3 dB波束宽度的1/10,极化角精度不应超过0.1°;对动中通,方位、俯仰角的精度一般不应超过-3 dB波束宽度的1/7,极化角精度不应超过0.1°。所以需根据方位、俯仰和极化角要求的精度,并考虑传动系统的回差和成本等因素来综合确定电动机的精度。 2 卫星通信地球站天线驱动电动机的选用 2.1 固定站天线驱动电动机的选用
通信导论论文 通过这几周的学习，我对通信专业也有了一定的了解。通信导论是一门很深奥的学科，下面我来简要的介绍下通信导论。通信导论的课程目的和任务即为建立通信的基本概念，了解通信技术在实际中的应用，加深专业认识，为以后专业课程的学习打基础，跟踪最新通信技术的发展。以下为我对通信的了解，作为大一新生，肯定存在好多不足，还望多多指教。 （一）通信的基本概念、基本理论 一、通信的基本概念： 1通信的实质是实现信息的传输与交换。 2人们可以用语言、文字、数据或图像等不同的形式来表达信息。通信的根本目的在于传输含有信息的消息，否则，就失去了通信的意义。基于这种认识，“通信”也就是“信息传输”或“消息传输”。 3通信的范畴：语音、图像、数据、多媒体信息传输，更广泛来说，雷达、遥控、遥测等也属于通信。 4.包含信息的消息形式多种多样，这些不同的消息形式形成了不同的通信业务。 5传输一般是远距离的，可以是无线或有线传输。 二、通信系统的构成： 1通信系统：指传输信息所需的一切技术设备的总合。 2在大多数场通信系统需要进行多路复用、双向进行，信源兼为受信者，通信设备包括发信设备和收信设备。此外，通信系统除了完成信息传递外，还必须进行信息的交换，传输系统和交换系统共同组成一个完整的通信系统，乃至通信
网。通信网中还涉及信令、协议和标准。 3信息源与受信者：信源是消息的产生者，作用是把各种消息转换成原始电信号 4发送设备与接收设备：发送设备基本功能是使信源和信道匹配，即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。信道：信是指传输信号的物理媒质。包括无线信道，有线信道。 5传输、复用、交换、网络为现代通信的四大技术。 三、通信系统的分类： 1按消息的物理特征分类：电报通信系统，电话通信系统，数据通信系统，图象通信系统，多媒体通信系统…… 2按调制方式分类：载波调制（连续波调制），脉冲调制 3按传输信号的特征分类：模拟通信系统，数字通信系统（发展的主流） 4按传送信号的复用方式分类：频分复用（FDM）-无线广播，时分复用（TDM），码分复用（CDM），波分复用（WDM） 5按传输媒介分类：有线通信系统（载波、电缆、光纤通信系统），无线通信系统（调幅、调频广播、电视、移动通信、空间遥测、雷达导航、微波接力、卫星通信系统） 四、通信方式 1按消息传递的方向与时间关系。对于点与点之间的通信，按消息传递的方向与时间关系，通信方式可分为单工、半双工及全双工通信三种。 2按数字信号排列顺序分-并行传输和串行传输。 五、通信系统的主要性能指标：
卫星通信复习提纲 一绪论 1、卫星通信的基本概念，特点 概念：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。 特点：⑴通信距离远，且费用与通信距离无关。 ⑵覆盖面积大，可进行多址通信。 ⑶通信频带宽，传输容量大。 ⑷机动灵活。 ⑸通信线路稳定可靠，传输质量高。 2、卫星通信系统和线路组成。 系统：地球站、通信卫星、跟踪遥测及指令系统、监控管理系统 线路：发端地球站，上行传播路径、通信卫星转发器、下行传播路径、收端地球站
3、地球站的组成，卫星通信地球站收发系统与地面微波中继站的比较。 天馈设备、收发信机、终端设备、天线跟踪设备以及电源设备 4、卫星通信的基本原理。 经市内通信线路送来的电话信号，在地球站A的终端设备内进行多路复用（FDM/TDM），成为多路电话的基带信号，在调制器中对中频载波进行调制，然后经上变频器变换为微波频率f1的射频信号，在经功率放大器、双工器和天线发向卫星。这一信号经过大气层和宇宙空间，信号强度将受到很大的衰减，并引入一定的噪声，最后到达卫星。在卫星转发器中，首先将载波频率f1上行信号经低噪声接收机进行放大，并变换为载波频率较低的下行频率f2的信号，再经过功率放大，由天线发向收端地球站。 5、通信卫星转发器分类： ⑴透明转发器 ⑵处理转发器：①信息处理转发器 ②空间交换转发器
6、卫星通信的工作频率，理想频段。 C ：6/4GHz Ku:14/11 GHz 、14/12 GHz 二 调制技术 1、 调制的分类，影响数字调制方式选择的主要原因。 ⑴分类：模拟调制、数字调制 ⑵原因：设计目的、通信体制、信道特性 2、 模拟调制 1）频率调制 ⑴目的：增加传输带宽，得到大的调制制度增益，有利于地球站接收机获得较高的载噪比 （CNR ），或给定CNR 可以减少卫星转发器的功率。 ⑵带宽和信噪比增益计算(结合第7章线路计算)。 P 21 2）压扩技术：原理，框图。 类似自动增益控制。信号经整流并反馈到输入（或输出）端，控制输入（或输出）信号电平。 压缩器是一个可变增益放大器，它压缩话音信号的动态范围，并使电路对弱话音信号的增益高于强话音信号的增益，因此，在含有噪声的信道中，提高了原来低电平话音信号的功率，从而使整个话路的信噪比得到改善。 扩展器对被压缩器提高的信号功率进行衰减，使它恢复到原来的信号电平。 3 、功率有效数字调制 1）QPSK 调制，解调原理 ⑴直接调相法 ①4PSK 信号的产生(π/4体系)。 AB (a )
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
目录CONTENTS 课题名称通信工程小学期论文 一通信概述 二信息论 三光纤通信 四3G网络 五数字通信 六个人学习心得
一通信概述 通信就是传递消息。古代的消息树、烽火台和驿马传令，现代的文字、书信、电报、电话、广播、电视、遥控、遥测等都是消息传递的方式或手段。实现通信的方式很多，随着社会的需求、生产力的发展和科学技术的进步，目前的通信越来越依赖利用“电”来传递消息的电通信方式。由于电通信迅速、准确、可靠且不受时间、地点、距离的限制，因而近百年来得到了迅速的发展和广泛的应用。当今在自然科学领域涉及“通信”这一术语时，一般均是指“电通信”。 我们通常把文字、语言、数据、图像等等都看成是“消息”的集合，这些消息集合具有一定的统计特性或概率特性，因而将“信息”定义为对消息统计特性的一种定量描述。更具体地说，当人们得到消息之前，对它的内容有一种“不确定性”，信息就是对这种不确定性的定量描述。当人们得到消息后，若消息所描述事件发生的可能性越小，就认为这个消息带给他的信息量越大。可见，信息的量值与消息所代表事件的随机性或事件发生的概率有关。电话网就是把程控交换机通过传输设备相互连接起来，从而来实现任意两个用户之间的语音通信的通信网络。程控交换机是一种电路交换机，所谓电路交换就是指经过呼叫，在两个用户之间建立起一条64kbit/s的电路，以此电路为基础，实现用户之间的语音通信。 对于数字通信系统，有效性可用信息传输速率来衡量。信息传输速率定义为每秒钟所传的信息量，其单位是bit/s(比特/秒)。对二进制信号，当0、1取值等概率时，一个二进制码元所含的信息量为1bit，所以，二进制信号信息传输速率就等于每秒钟传输的码元数。信息速率常称比特率，如比特率为1200bit/s，意味着每秒传送1200个二进制脉冲。当信道一定时，信息速率愈高，有效性也就愈好。 为了提高有效性，可以采用多进制信号传输，此时，每个码元携带的信息量超过1bit。例如，对于四近制码元，一个码元所含的信息量为2 bit。将每秒钟传输的码元数，称作码元传输速率。码元速率的单位为Bd（波特），码元传输速率又称作波特率。 电信管理网的组成：网管中心、网络单元、数据通信网 通过数据通信网，网管中心和网络单元得以实现连接，网络单元的事件报告和其他数据信息通过数据信道传送到网管中心的计算机系统，由计算机系统进行存储和处理，也可以通过计算机终端对网络单元进行操作和配置。 电信管理网是具有标准结构、标准接口、标准协议的管理网络。通过Q3接口连接计算机系统和被管设备，Q3接口的协议是一个按照OSI标准设计的包含七层的满栈协议，其中下面三层是数据通信协议，第四层是端-端控制协议，第七层应用层协议主要是网络管理协议。按照Q3的标准设计和开发网络管理系统才能保证各种不同的网管系统之间的一致性和互通性。通过TMN可以对电信网的故障、性能、配置、计费和安全等五个方面进行管理。通信协议——通信双方的两个实体之间一组管理 通信协议的主要功能：分段和组装 应用实体之间以消息的形式或者以连续数据流的形式发送数据，较低层的协议需要把数据分为较小的，长度受限的数据块，这个过程称之为分段。 流量控制——指接收实体对发送实体送出的数据单元的数量或速率进行限制。流量控制最简单的形式是停止-等待程序。在这个过程中，发送实体必须在收到送出的一个PDU的确认信息之后，才能送出下一个新的PDU。 差错控制——差错控制技术用来对协议数据单元中的数据和控制信息进行保护。大多数是用校验序列进行校验，在出错的情况下对整个PDU重新传输。
卫星通信 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)。 卫星在空中起中继站的作用,即把地球站发上来的电磁波放大后再反送回另一地球站。地球站则是卫星系统形成的链路。由于静止卫星在赤道上空360 00千米,它绕地球一周时间恰好与地球自转一周(23小时56分4秒)一致,从地面看上去如同静止不动一样。三颗相距120度的卫星就能覆盖整个赤道圆周。故卫星通信易于实现越洋和洲际通信。最适合卫星通信的频率是1一10GHz 频段,即微波频段、为了满足越来越多的需求,已开始研究应用新的频段,如12G Hz,14GHz,20GHz及30GHz。 在微波频带,整个通信卫星的工作频带约有50OMHz宽度,为了便于放大和发射及减少变调干扰,一般在卫星上设置若干个转发器。每个转发器的工作频带宽度为36MHz或72MHz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。它对于点对点大容量的通信比较适合。近年来,已逐渐采用时分多址技术,即每一地球站占用同一频带,但占用不同的 时隙,它比频分多址有一系列优点,如不会产生互调干扰,不需用上下变频把各 地球站信号分开,适合数字通信,可根据业务量的变化按需分配,可采用数字话 音插空等新技术,使容量增加5倍。另一种多址技术使码分多址(CDMA),即不同的地球站占用同一频率和同一时间,但有不同的随机码来区分不同的地址。它采用了扩展频谱通信技术,具有抗干扰能力强,有较好的保密通信能力,可灵活 调度话路等优点。其缺点使频谱利用率较低。它比较适合于容量小,分布广,有一定保密要求的系统使用。 只有通信技术的不断成熟和发展，无线通信的质量才能得到逐步改善和提高。卫星通信作为一种重要的通信方式，在数字技术的迅速发展推动下，也得到了迅速发展。但是由于陆地光缆通信的迅速发展，对传统的卫星通信产生了重大的冲击。到了２０世纪９０年代中后期，由于卫星通信技术的发展，再加上卫星通信本身所具有的广播式传送及接入方式灵活等特点，使得它在因特网、宽带多媒体通信和卫星电视广播等方面得到了迅速发展。与其他通信技术相比，卫星通信技术有着自己与众不同的特点，主要表现在以下几个方面： １、市场发展潜力大
大学毕业设计论文 题目船载卫星通信地球站监控系统分析及软件设 计 专业通信工程 学生姓名XXX 班级学号XXXXX 指导教师XXX 指导单位XXXXXXXX
摘要 在突发灾难情况下，现有的地面通信网络，往往很容易遭到破坏，且难以快速恢复，此时建立先进的应急通信系统显得格外重要。快速反应，应急开通，是抢险救灾服务中争取时间、减少损失的关键，它甚至关系到救援行动的成败。然而目前的“动中通”虽然已经应用于应急通信，但是仍然有不尽如人意的地方，未来的“动中通”应具有良好的人机界面和高度的可靠性，以嵌入式处理芯片和嵌入式实时操作系统为标志。 本课题研究是的船载卫星站监控器，它是控制物体在运动状态下能够实现实时通信、精确定位的功能。与此同时会涉及到动载体卫星通信的工作原理的理解。所谓动载体卫星通信，其工作原理是：载体在移动过程中，由于其姿态和地理位置发生的变化，会引起原对准卫星天线偏离卫星，使通信中断，因此必须对载体的这些变化进行隔离，使得天线不受影响并始终对准卫星。这就是天线稳定系统要解决的主要问题，也是移动载体进行不间断卫星通信的前提。 对于本次课题研究的主要任务是实现船载卫星站系统的监控功能，并且利用KEIL集成开发平台软件辅助实现天线监控系统的各部分功能，包括电子罗盘数据采集和处理程序的编写、监控器面板键盘程序的编写以及监控器液晶显示器显示程序的编写等。 关键词：卫星移动通信,动中通,捷联技术,单脉冲自跟踪
ABSTRACT In case of sudden disasters, the existing terrestrial telecommunication networks are often easily damaged and difficult to be recovered, Seting up an advanced emergency communications system is particularly important at this time. The rapid response and emergency open is the key to gain time to reduce the loss in the emergency rescue. Though some types of "mobile communications services" have been used in emergency communications, there are some failures in these systems, such as higher costs, poor human-computer interface. The new type of "mobile communications"system should solve those problems and enhance the reliability, the embedded chips and embedded real-time operating system will be wildly applied. The vehicle "mobile communications" reaserched in this issue can be installed in a normal cross-country vehicles and has merit of miniaturization, light-duty, rapid response, high tracking precision which improve the mobility of vehicle, so that it can automatic track satellite and set up satellite communications link qucikly, and satisfy the needs of the emergency communications and control. This research is a satellite station on board to monitor, it is to control the state of an object in motion to achieve real-time communications, precision positioning capabilities. At the same time would involve moving the satellite communications carrier the understanding of the working principle. The so-called dynamic carrier satellite communications, and its working principle is: the process in the mobile carrier, because of their attitude and location changes, will cause deviation from the original aligned satellite satellite antenna, so that communication interruption, it is necessary to isolate these changes in carrier so that the satellite antenna is not affected and always aligned. This is the antenna stabilization system to solve the main problem is uninterrupted mobile satellite communications carrier the premise. For this research the main task is to achieve satellite station ship monitoring systems, and integrated software development platform using KEIL assisted to achieve the various parts of the antenna control system functions, including electronic compass data acquisition and processing procedures for the preparation, monitoring panel keyboard and monitor procedures for the preparation of procedures for the preparation of liquid crystal display and so on. Key word: Satellite Mobile Communication, mobile communication, Strap-down technology，monopulse tracking
目录
前言 随着信息技术的发展，通讯在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用。进入21世纪以后，信息的传递更是越来越广泛和快捷，现代通讯的发展方向是数字化，因为数字通信不仅能实现人与人、人与机器、机器与机器之间的通信和数据交换功能。PCM 编码就是一种将模拟信号数字化以及数字信号模拟化的实现过程，编码过程就是将模拟信号经过抽样、量化后变为数字信号的过程，译码是其反变换。本文通过仿真软件MATLAB 强大的仿真功能实现了其编译码的过程，通过编译码图形对比分析了误差，并提出了进一步缩小误差的方案。PCM 原理常应用于现代语音通信中。 工程概况 PCM 的概念是在1937年法国工程师维纳斯提出。PCM ——脉冲编码调试是一种将模拟信号经过抽样、量化、编码变换成数字信号的编码方式。PCM 通信系统的基本组成是先对模拟信号进行抽样、量化、编码，经过信道和新稻种的干扰后再进行译码再经过低通滤波器输出信号。 脉冲编码调制(pulse code modulation ，PCM)是概念上最简单、理论上最完善的编码系统，是最早研制成功、使用最为广泛的编码系统，但也是数据量最大的编码系统。PCM 的编码原理比较直观和简单，下图为PCM 系统的原理框图： 图中，输入的模拟信号m(t)经抽样、量化、编码后变成了数字信号(PCM 信号)，经信道传输到达接收端，由译码器恢复出抽样值序列，再由低通滤波器滤出模拟基带信号m(t)。通常，将量化与编码的组合称为模/数变换器（A/D 变换器)；而译码与低通滤波的组合称为数/模变换器(D/A 变换器)。前者完成由模拟信号到数字信号的变换，后者则相反，即完成数字信号到模拟信号的变换。 PCM 在通信系统中完成将语音信号数字化功能，它的实现主要包括三个步骤完成：抽样、量化、编码。分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。根据CCITT 的建议，为改善小信号量化性能，采用压扩非均匀量化，有两种建议方式，分别为A 律和μ律方式，我国采用了A 律方式，由于A 律压缩实现复杂，常使用 13 折线法编码,采用非均匀量化PCM 编码。 正文 3.1 设计目的和设计意义 3.1.1设计目的 1.进一步学习PCM 编译码器原理； 抽样 量化 编码 信道 干扰 m(t) m s (t) m sq (t) A/D 变换 译码 低通滤波 m sq (t) m(t)
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
计算机网络技术基础论文 1.网络安全的含义 网络安全从其本质上来讲就是网络上信息的安全.它涉及的领域相当广泛。这是因为.在目前的公用通信网络中存在着各种各样的安全漏洞和威胁。从广义的角度来说：凡是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全索要研究的领域。下面给出网络安全的一个通用定义： 网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行.防止和控制非法、有害的信息、进行传播后的后果，本质上是维护道德、法规或国家利益网络上信息内容的安全.即我们讨论的狭义的“信息安全”。它侧重于保护信息、的保密性、真实性和完整性，避免攻击者利用系统的安全漏洞进行窃听、冒充等有损于合法用户的行为.本质上是保护用户的利益和隐私网络安全与其所保护 的信息对象有关.其含义是通过各种计算机、网络、密码技术和信息安全技术，保护在公用通信网中传输、交换和存储的信息的机密性、完整性和真实性.并对信息的传播即内容具有控制能力。网络安全的结构层次包括：物理安全、安全控制和安全服务。 2.计算机网络安全机制分析 安全性机制是操作系统、软硬件功能部件、管理程序以及它们的任意组合.为一个信息系统的任意部件检测和防止被动与主动威胁的方法。安全机制与安全
性服务有关，机制是用于实现服务的程序，OSI定义的安全性机制有加密、数字签名、鉴别、访问控制、通信量填充、路由控制、公证等。安全性服务和安全性机制有一定的对应关系，例如：机密性服务可以通过加密、通信量填充和路由控制来实现。另外，加密不仅可以是机密性服务的成分.而且还可以是完整性和鉴别服务的成分。 各种安全机制中.加密有着最广泛的应用.并且可以提供最大程度的安全性。加密机制的主要应用是防止对机密性、完整性和鉴别的破坏。 数字签名是一种用于鉴别的重要技术数字签名可以用于鉴别服务，也可以用于完整性服务和无拒绝服务。当数字签名用于无拒绝服务时，它是和公证一起使用的公证是通过可信任的第三方来验证(鉴别)消息的。 对于网络终端用户来说.最通常的安全性经历是通过使用口令来实现访问控制。口令是一个字符串，用来对身份进行鉴别。在获得对数据的访问权之前.通常要求用户提交一个口令，以满足安全性要求。问卷与口令有很近的亲缘关系.它也是鉴定身份的方法。 3.采取的应对措施 3.1信息加密信息加密技术是一种主动的信息安全防范措施.是保证网络信息安全的核心技术信息加密技术的原理是利用一定的加密算法.将明文转换成为不可以直接读取的密文.对非法用户获取和理解原始数据起到了很好的阻止作用，确保了数据的保密性。明文转化为密文的过程我们称之为加密，密文还原成
Industry Observation 产业观察 DCW 27 数字通信世界 2019.05 从1964年美国成立国际卫星通信组织（Intelsat ），并于次年发射第一颗商用通信卫星（“Early Bird ”）以来，卫星通信技术蓬勃发展，卫星通信作为地面通信的一种补充通信方式取得巨大的成功，卫星通信已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。 1 V SAT 技术时代 在卫星通信技术早期，甚小孔径终端（VSAT ）解决了天线尺寸和成本对卫星通信发展的限制，这也决定了天线系统的基本拓扑结构是由一个大型中心站与大量小口径天线终端共同构成的一个星型网，通过中心站天线的高G/T 值来弥补小站天线因口径小所导致的链路余量不足的弱点。早期基于VSAT 的卫星通信系统是通信频段集中于L 、S 、C 波段的窄带通信系统。 随着技术进步和人民生活水平提高，对宽带卫星通信的需求应运而生。由于L 、S 、C 的频段带宽资源有限和日趋紧张，国外于上世纪八九十年代就开始了对Ka 频段宽带卫星通信技术的研究。2005年，美国Wild Blue 通信公司成功发射世界第一颗Ka 频段宽带通信卫星并试点应用，此后各国的Ka 频段宽带通信卫星开始向着系统容量更大、用户终端更小、业务速率更大的高通量方向发展。 2 多波束天线技术时代 由于VSAT 天线系统的灵活性不足，并且无法利用频率复用技术来提高频谱效率，卫星通信天线的发展已经转向多波束天线。多波束天线（Multiple Beam Antenna ）从2000年开始迅速发展，由于它能够实现高增益的点波束覆盖，又能在广域覆盖范围中实现频率复用，从而在卫星通信天线系统中得到广泛应用。 多波束天线与数字波束成形不同，它使用大量的点波束实现广域范围覆盖，可用带宽被分为很多个子波段，从而在大量空间独立的点波束之间可以实现每个子波段的复用，这与地面蜂窝通信网络相似，显著地增加了频谱利用率和卫星通信容量。多波束天线技术提高了转发器的功率使用效率和频谱资源利用率，是发展大容量卫星通信系统和增强卫星通信市场竞争力的关键技术，高通量通信卫星时代随之而来。 3 窄带卫星通信VS 宽带卫星通信VS 高通量卫星通信 从早期的窄带卫星通信系统实现基本的卫星通信，到Ka 宽带卫星通信以Ka 频段、大容量、提供宽带互联网接入为标志，开辟了卫星互联网接入的新业务，再到今日以多点波束和频率复用（可以在任何频段复用，目前大多采用Ka 频段）和高波束增益为标志的高通量通信卫星（HTS ，High Throughput Satellite ），通信容量通过分配频谱和频率的服用次数得到大幅度扩大，开启了卫星通信新纪元。 高通量卫星（HTS ）已成为宽带卫星通信的主流，高通量通信卫星在使用相同频率资源的条件下，大幅提升了容量并降低了单位带宽成本，单颗容量可达几十Gb/s 到上百Gb/s ，通信容量比传统通信卫星高数倍甚至数十倍。 4 市场主流卫星通信系统一览 卫星通信技术的发展和通信容量的需求促进了卫星通信从窄带走向宽带，又走向如今的高通量时代，卫星通信系统作为连接底层卫星天线和上层通信应用的重要环节，也在不断的发展演进，结合自己2016年和2017年两次参加中国卫星应用大会以及平常的关注，将当前市场上主流的卫星通信系统整理如下，个别系统资料不足，还需进一步完善。4.1 C omtech 的Heights 系统 2017年5月，Comtech EF Data 公布了Heights 动态网络接入（H-DNA ）技术的性能优势。通过H-DNA ，Heights 网络平台提高了卫星终端用户的体验质量。 Comtech 为Heights 网络平台的返回链路设计了H-DNA 。它为用户、服务提供商和卫星运营商带来了很多新的好处。新的波形、增强带宽管理算法和多级别服务质量（QoS ）的应用使得该返回链路接入方案能够自动响应实时流量需求，根据客户的服务水平协议和网络策略提供最佳的解决方案。 H-DNA 提供亚秒级响应时间来改变用户需求和链接条件，而且不会带来通常与其他返回链路接入技术相关联的过度抖动和延迟。另外，H-DNA 还采用了VersaFEC-2高性能低密度奇偶校验（LDPC ）波形、自适应编码和调制、动态功率控制、互联网协议优化、较低的帧开销、多级QoS 和WAN 优化，与同类的其他解决方案相比，它提供了最多的每赫兹用户IP 数据。 H-DNA 根据网络范围的需求分配容量，并确保随着需求的变化，为网络中的用户和站点即时提供带宽，还可以按照用户需求和服务协议级别，为用户分配所有可用带宽，以确保随时使用所有容量。4.2 C omtech 的ViperSat 系统 Viper sat 系统主站由570L 、564L/562L 以及VMS 、VCS 、VNO 服务器等组成，远端站由570L 、564L/562L 组成，带有网口，可以直接传输IP 数据。 Vipersat 的网管系统由VMS 服务器（1∶1热备份）、VMS 客户端、VCS 服务器和VNO 服务器。其出境TDM 载波，入境S-TDMA （自适应TDMA ）载波，其中TDM 载波为64kb/s ，S-TDMA 载波为128kb/s 。网络为星状网。 Vipersat 系统的业务传输采用的是dSCPC （动态SCPC ）载波，modem570L 会自动检测（根据QoS 、协议等）网口收到的数据，并根据需求向主站发送业务申请。主站收到业务申请后会通过TDM 载波发送配置参数，调整远端站（主-远端通信或者（远端-远端）的参数，建立2M 甚至以上的SCPC 通信连接。当通信结束后，modem570L 检测到网口没有收到类似数据时，向主站发送申请，主站通过TDM 下发配置参数，断掉SCPC 链路，远端站改为发S-TDMA 载波。 Vipersat 系统中使用的570L 采用的调制编码与纠错方式是DVB-S 体制，其调制方式为：B/SK/ QPSK/8PSK16QAM 等调制方式，前向纠错编码方式为TPC 、viterb 、RS 和TCM 码。4.3 S TE 的iDirect 系统 iDi rect 系统主站为插卡式设备，主要由电源板、调制板、 卫星通信系统汇总 任 政，陈 霁 摘要：本文综合介绍了各种卫星通信系统，阐述了卫星通信作为地面通信的一种补充通信方式取得巨大的成功，卫星通信已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。 关键词：卫星通信系统；VSAT ；多波束；高通量doi ：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.05.015中图分类号：TN927+.2 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2019）05-0027-03
摘要 通信工程（Communication Engineering）专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景，也是人才严重短缺的专业之一。本专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。毕业后可从事无线通信、电视、大规模集成电路、智能仪器及应用电子技术领域的研究，设计和通信工程的研究、设计、技术引进和技术开发工作 Communication Engineering (Communication Engineering major is information and the rapid development of science and technology and a dynamic field, especially digital mobile communications, optical fiber Communication, Internet, network Communication makes people in the passing information and access to information has reached unprecedented convenience degree. Communication engineering has a very broad prospects for development, is also one of the serious shortage of professional talents. This professional learning communication technology, communication system and network knowledge, can in the field of communication research, design, manufacture, operation, and in the departments of national economy and defence industry engaged in the development and application of communication technology and equipment. After graduation can be engaged in wireless communications, television, large scale integrated circuit, intelligent instrument and application in the field of electronic technology research, design and communication engineering research, design, technology import and technology development work。 关键词： 前言： 在现代社会，经济高速发展，社会日益前进，广阔的经济前景离不开通信的发展。近几十年，全球通信迅猛发展，走在时代前沿。目前，现代通信已由原先单纯的信息传递功能逐步深入到对信息进行综合处理，如信息的获取、传递、加工等各个领域。特别是随着通信技术的迅速发展，如卫星通信、光纤通信、数字程控交换技术等的不断进步，以及卫星电视广播网、分组交换网、用户电话网、国际互联网络等通信网的建设，通信作为社会发展的基础设施和发展经济的基本要素，越来越受到世界各国的高度重视和大力发展。 在现代社会，通讯技术起到了关键作用。科学技术是第一生产力，既然是生产力，就会对社会的方方面面有决定作用。当然在强调技术对社会的决定作用时，不能片面地夸大技术的作用。技术不能简单的、直接的、唯一的决定社会生活。技术是整个社会大系统的组成部分，与社会的经济、政治、文化和社会生活紧密相关。特别是当今的高技术，它对社会经济、对社会生活质量、对社会关系的改变、对社会政治和社会文化，都有其决定性的作用和影响。马克思把科学技术首先看成是历史的有力杠杆，看成最高意义上的革命。他在评价近代技术的社会作用时说，蒸汽、电力和纺织机甚至是比巴尔贝斯、拉斯拜尔和布朗基诸位公民，更危险万分的革命家。列宁对科学技术的社会作用也给予了极高的评价，在他看来，技术进步“也是其他一切进步的动力，前进的动因”。 而通信技术在对社会发展及社会生活的方面，也存在着巨大作用。通信技术作为信息技术的重要组成部分，共同使人类进入了虚拟时代、数字时代。虚拟，就其本身来说，是数字化方式的构成，它是人类中介系统的革命。虚拟性激发了人们创造能力的巨大发展。通信技术的进步还改变了人们的某些生活方式。比如：过去人们要上邮局寄信，现在在家发个E-mail
华东交通大学理工学院 论文题目： 卫星通信发展动态 课程：现代通信技术与业务姓名；吕进 专业：通信工程 班级：12 通信2班 学号：20120210420243
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。卫星通信自1945年发展至今，大大加速了社会信息化的进程。我国卫星的研究和使用始于20世纪70年代初。卫星通信应用主要包括数据传输业务中的应用、移动通信系统中的应用、视频广播业务传输中的应用、电话等交互式业务传输中的应用。随着卫星通信技术的进步和卫星通信能力的提高，卫星通信应用范围愈来愈广泛，服务水平愈来愈提高。在当今地面通信飞速发展的情况下，卫星通信在发展市场中虽然遇到很大的困难和风险，甚至遭受重大挫折，但由于它的不可替代的特点决定了它仍要发展和应用。因此，从全局和长远来看，未来卫星通信的发展前景仍是光明而美好的。我国卫星通信方面的发展目标：管好、用好现有卫星通信系统，积极发展新业务、新市场、新系统并坚持自主建设。 【关键词】卫星通信卫星数据传输卫星移动通信卫星视频广播卫星电话交互
前言 1 第一章卫星通信发展简史 2 第二章卫星通信应用 3 第一节数据传输业务中的应用 3 第二节移动通信系统中的应用 3 第三节视频广播业务传输中的应用 4 第四节电话等交互式业务传输中的应用 4 第三章卫星通信的发展趋势及我国卫星通信的发展目标 5 第一节卫星通信的发展趋势 5 第二节我国卫星通信的发展目标 6 结论7 参考文献8
前言 卫星通信是航天技术和通信技术结合的，由计算机控制的先进通信方式。它是在微波通信基础上发展起来的一种特殊形式的微波通信。 卫星通信是指利用人造地球卫星作为离地面很高的中继站，在两个或多个地球站之间转发无线电信号，从而实现它们相互之间的信息交换和信息传输的通信方式。 它所使用的无线电波频率为微波频段(300MHz～300GHz)。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、应用、趋势等方面对卫星通信进行概括和综述。