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
控的一个特殊情况。
第3章
1．多址技术分类：
1）频分多址（FDMA）：是指按地面站分配的射频不同来区别地球站的站址, 使各地球站的地址频率, 在卫星转发器频带内不发生重叠, 而且还要留有保护频带。
2）时分多址（TDMA）：就是指用时间的间隙来区别地球的站址，各地球站的信号只在规定的时隙通过卫星转发器。
3）码分多址（CDMA）：就是用码型来区别地球站站址。采用扩频技术。
4）空分多址（SDMA）：以卫星天线指向地面的波束来区别站址的。
2．信道分配技术：
1）预分配(PA)方式：在通信前分配好的。当有的信到业务量增加是，他们的信道会不够使用，发生业务量损失。反之，有的站间业务量变小时，它们所分得的信道又会有一部分析之不用而造成浪费，从而降低了信道利用率。
2）按需分配(DA)方式。：按需要申请。
3．SCPC（每载波单路）/FDMA 方式：这种方式用在小容量卫星通信系统中, 它的含义是每站路一个载波, 所以又称为单路单载波；PCM/TDM/PSK/FDMA方式：这种方式是先把话音进行PCM 编码(64 kb/s), 然后进行多路复用, 变为PDH（准同步数字系列）系列的数字信号(或者SDH （同步数字系列）系列数字信号), 再进行相移键控, 最后进行FDMA, 根据载波频率不同来区别站址，现在我国广泛采用的综合性的数字卫星通信系统IDR就属于这种类型的FDMA方式。4．非线性放大器对信号的影响：(1)交调干扰：交调干扰是转移特性的3(或5)次方项产生的交调成份。；(2)信号频谱扩展；(3)信号抑制现象：解决方法：必须对大站的功率加以适当限制，否则将会严重地影响小站正常工作。；(4)调制变换。
5．减少交调产物的方法：(1)控制各载波中心频率的间隔，合理分配不同幅度、不同容量的载波位置。(2)加能量扩散信号。(3)对上行线路的载波功率进行控制以及合理地选择行波管的工作点。
6．TDMA特点：(1)这种通信方式是属于“间歇”通信形式，而不同于一般的连续通信。(2)TDMA 方式是一种无交调多址联接方式。(3)TDMA通信是一种数字通信。
7．PCM30/32路制式(数字基群或一次群。)基群帧结构如图所示，共由32路组成，其中30路用来传输用户话语，2路用作勤务。每路话音信号抽样速率fs=8000Hz，故对应的每帧时间间隔为125 μs。一帧共有32个时间间隔，称为时隙。各个时隙从0到31顺序编号，分别记作TS0，TSl，TS2，…，TS31。
8．PCM高次群：每路PCM数字话速率为64 kb/s，如果要传输更多路的数字电话，则需要将若干个一次群数字信号通过数字复接设备复合成二次群，二次群复合成三次群等。我国和欧洲各国采用以PCM30/32路制式为基础的高次群复合方式，北美和日本采用以PCM24路制式为基础的高次群复合方式。
9．SS/TDMA的帧同步：(1)星载定时：以卫星上切换电路的状态为基准，所有地球站都按照它来同步。2)地球定时：由基准地球站控制星上的切换电路，而其它地球站受它控制。10．扩频技术包括以下几种方式：1）直接序列扩展频谱,简称直扩,记为DS； 2）跳频，记为FH；3）跳时，记为TH；4) 线性调频。
11．数据卫星分组通信交换的方式：1）电路交换2）包交换3）分组交换
12．数据卫星分组通信随机连接方式：1）ALOHA方式时隙2）ALOHA方式：为了避免发生碰撞，各用户必须遵守多址协议。
第4章
1．编码的分类：
信源编码：研究如何去除掉用户不需要的冗余信息，以降低信息的比特率。
信道编码：研究如何增加一些与信息相关的冗余信息以提高信息传输的可靠性。
2．信源编码：语音数字编码技术分类：1）波形编码技术 2）参量编码技术 3）混合编码技术。
3．参数编码技术：对人发音生理机理的研究表明,语音信号可用一些描述语音特征的参数表征。分析提取语音的这些参数,对它们量化编码传输,收端解码后用这些参数去激励一定的发声模型即可重构发端语音,这种通过对语音参数编码来传输语音的方式称为语音参数编码。4．混合编码技术：声码器利用了语音信号模型,能够在保证可懂度的情况下,大幅度地降低传输码率,然而也带来了一些缺点:①损失了语音自然度。②降低了方案的可靠性。③易引起共振峰位置失真。④带宽估值误差大。
5．差错控制方式：1）前向差错控制（FEC）：单向传输，实时性好，但译码设备较复杂。 2）检错重发：（自动要求重发---ARQ）：双向传递，需要反馈信道，译码设备简单，对突发错误和信道干扰较严重时有效，但实时性差，主要在计算机数据通信中得到应用。3）使用FEC 和ARQ技术的混合方式：双向传递，可达到较低的误码率。
6．卫星通信中常用的几种编码：1）交织码：能纠正随机差错，也能纠正突发性差错。2）BCH 码：能纠(检)错的循环码，二进制码3）格雷码：它是一种(23，12)码，由12个信息码元和11个监督码元组成的循环分组码。它能纠正3个随机差错，又能纠正≤5的突发差错。虽然也有纠正3个随机差错的其它码，但格雷码每个信息位需要的监督码元数最少。4）RS码：里德-索洛蒙码，简称RS码，它可以看成是一般BCH码的一个分支。5）级连码：包括内外编码，它就是把两个较短的码串接在一起组成一个码长较长、有很大纠错能力的分组码。
第5章
1．数字话音内插（DSI）：给通话者所分配的话路，在任一时刻既可能有话音信号，也可能出于空闲状态。如果设法仅仅在有话音的时间内给通话者分配话路，而在空闲时间则把话路分配给另外的用花这就是所谓的“话音内插”话音信号数字化后，这种操作即DSI
2．回波控制的实现方法：在发送端加回波抑制器。
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通信与网络技术基础题库 一、填空题： 1、单工数据传输是在两个数据站之间只能沿单个方向进行数据传输。半双工数据传输是在两个数据站之间可以在两个方向上进行数据传输，但不能同时进行。全双工数据在两个数据站之间，可以在 两个方向上同时进行数据传输。 2、数据在一条信道上按位传输的方式称为串行传输，在多条信道上同时传输的方式称为并行传输。 3、数据传输方式按数据是否进行调制可分为基带传输和频带传输(或宽带传输) ； 4、按数据传输的同步方式可分为同步传输和异步传输；按数据传输的顺序可分串行传输和并行传输。 5、频带传输系统与基带传输系统的主要区别是在收发两端增加调制解调器，以完成信号频谱的搬移。 6、目前常见MODEM的主要功能是数字信号与模拟信号间的相互转换。 7、多路复用的理论依据是信号的分割原理，在频分多路复用的各子频带间留有一定的保护频带，其目的是减少各子频带间信号的串扰。统计时分多路复用与时分多路复用的主要区别是采用了动态分配集合信道时隙技术。 8、在传送106bit的数据，接收时发现1位出错，其误码率为 10-6。 9、RS-232C规定使用的标准连接器为 25 芯。 10、通常在纠、检错编码中引入的监督码元越多，码的纠、检错能力越强。奇偶校验码能检测出奇数个错。 11、采用存贮转发的数据交换技术有报文交换、分组交换。不能实现异构终端间的相互通信的交换技术有电路交换。
12、计算机网络按介质访问控制方法可分为以太网、令牌环网、令牌总线网等。 13、以太网的介质访问控制常采用CSMA/CD算法，即发送站要进行监听，若线路空闲，则发送，在发送过程中，若发生冲突，则等待一个随机时间片后再试。若线路忙，则继续监听，直到线路空闲。以太网应遵循的标准是 IEEE802.3 。 14、常见网卡接口类型有 RJ-45接口、 BNC接口、 AUI 接口，用于接双绞线的接口是 RJ-45接口。常见网卡总线类型PCI总线、 ISA总线等，用于插主板上白色插槽的是 PCI总线。 15、常见集线器按延扩方式分常见的有级联、堆叠二类。 16、采用VLAN技术的主要目的是控制不必要的广播，防止广播风暴，提高网络的安全性。划分VLAN的方法主要有基于端口、MAC地址、协议、IP地址四种。不同的VLAN间不能（能、不能）直接相互通信。遵循的标准是 IEEE802.1Q 。 17、光纤分布式数字接口FDDI采用反向双环结构的网络。 18、ATM是以信元为单位的分组交换技术，其长度为 53 字节。 19、无线局域网WLAN由无线网卡、无线网桥AP 、天线等组成的，它遵循的标准有IEEE802.11b 。 20、集线器、普通交换机、路由器、网关分别工作在第一、二、 三、七层上的网络互联设备。 21、公共传输网络常见的有 PSTN 、 X.25 、 FR 、 DDN 、ISDN 等。 22、ISDN可分为 N-ISDN 、 B-ISDN ，它们采用的技术分别是帧中继技术、 ATM 技术。 23、IPv4地址的长度为 32 bit，IP地址常分为 A、B、C、D、E 等5类。 24.模拟信号数字化的转换过程包括抽样、量化和编码 三个步骤。 25.有两种基本的差错控制编码，即检错码和纠错码，在计算机网络和数据通信中广泛使用的一种检错码为 CRC 。
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
2017年卫星通信考试试题及答案
单选题 1、处于空闲模式下的手机所需的大量网络信息来自( A )信道 A. BCCH B. CBCH C. RACH D. SDCCH 2、关于位置区说法错误的是( B ) A. 一个位置区可以属于多个BSC B. 一个位置区可以属于多个MSC C. 一个位置区只能由一个MSC处理 D. 一个位置区有一个特定的识别码 3、下面哪个是手机使用DTX的优点( A ) A. 延长手机电池寿命 B. 增加接受信号强度 C. 降低比特误码率 D. 提高通话质量 4、在同一MSC下，整个切换过程由( A )共同完成 A. MS、BTS、BSC 、MSC B. BTS、BSC 、MSC C. BTS 、BSC D. MS 、BTS 、BSC 5、支持( B )的信道不参与跳频 A. SDCCH B. BCCH C. TCH D. CCCH 6、一个用户在忙时一个小时内先后进行了2分钟和4分钟的通话，那么此用户产生的话务量是( C ) A. 33毫厄兰 B.66毫厄兰 C.100毫厄兰 D.10毫厄兰 7、模拟移动通信系统采用的多址方式是( A ) A. FDMA A. TDMA A. CDMA A. SDMA 8、采用分集技术时，最好的合并方式是哪个( A ） A. 最佳比值合并 B. 等增益合并 C. 选择式合并 9、在CDMA中，不同MSC下，同一频率的切换属于( A ） A. 硬切换 B. 软切换 C. 更软切换 10、GSM网常采用的切换方式是( C ） A. 移动台控制 B. 网络控制 C. 移动台辅助的网络控制 11.GSM移动通信系统中，采用的多址通信方式为（ B ） A. FDMA B. TDMA C. CDMA D. SDMA 12、我国目前有三大运营商获得了3G牌照，其中，CDMA2000是由（ C ）在运营。
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
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
《卫星通信》课程试题 课程号： 试 卷 卷 查 卷 卷 一、名词解释（10分） 1、S-PCN 卫星通信网络 2、DAB 数字音频广播 3、MMSS 海事移动卫星业务 4、EIRP 有效全向辐射功率 5、HEO 高椭圆倾斜轨道 6、MCPC 多路单载波 7、DBS 卫星电视接收 8、MEO 中轨道 9、BSS 广播卫星业务 10、S-ALOHA 时隙ALOHA 二、判断题——下列指令，对的打“√”，错的打“x ”。（10分） 1、（ x ）处于同步轨道上的卫星都属于静止卫星。 2、（√ ）同步卫星的轨道不一定处于赤道平面上。 3、（√ ）使用非静止卫星也能实现卫星。 4、（√ ）在VSAT 系统中，通常小站与小站之间通信使用的是双跳方式。 5、（√ ）在VSAT 系统中，通常小站与主站之间通信使用的是单跳方式。 6、（ x ）所有同步轨道的倾角都有是零度。 7、（√ ）以一个恒星日为圆形轨道周期的卫星称为同步卫星。 8、（√ ）从小站通过卫星到主站方向的信道称为内向信道。 9、（√ ）静止轨道也是同步轨道。 10、（√ ）从主站通过卫星向小站方向发射的数据称为出向数据。 三、填空题（20分） P-9 一般卫星系统由空间段、控制段和地面段三部分组成。 P-9 目前的卫星系统，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。
P-43 范·阿伦辐射带是由高能质子和电子组成的辐射带，有强电磁辐射，高能粒子穿透会 使卫星的寿命大大降低。其内层辐射带的高度为1500~5000Km，高度为3700 Km时，浓度最大；外层辐射带的高度为12000~19000，高度为18500 Km时，浓度最大。 P-114 用于卫星跟踪的自动跟踪系统主要有三种，即：步进跟踪系统、单脉冲跟踪系统和智 能跟踪系统。 P-159 P-159 VSAT网络的小站天线直径最小的为0.55m左右。由于要考虑邻近卫星系统干扰，使天线的尺寸受到限制。 用在VSAT网络中的主要结构有：星形结构、广播网络、网状或总节点(总线连接)连接。 P-163 VSAT主站又称中心站或枢纽站(Hub)，是VSAT网的心脏。与普通地球站类似，它使用大、中型天线，其直径在Ku波段一般为3.5 ~ 8m，在C波段一般为5 ~ 11m。 四、画图题（共20分） 1、（P-95）如下是地球站设备的一般原理性框图，请标注出其中发送支路各组成部分的名称。 2、（P-155）请画出在数字压缩卫星电视中采用的MPEG-2编码过程基本原理框图。 P-158 VSAT设备框图。
卫星通信基础原理测试题 单位:_________ 姓名:___________ 分数:___________一、填空题（每空2分，共64分） 1 乐、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。 2、我国自目前全球共有地球同步静 止轨道卫星约。 3 4 5、SkyBridge2002年开始运行，通过 80 6、VSAT 7、在VSAT通信中，一般常用的调制解方式有 8、按卫星的运转周期以及卫星与地球上任一点的相对位置关系不同， 9
10、另外还有 的正常工作。 二、不定项选择（每题2分，共10分） 1、超级基站采用的卫星是（A ） A、同步静止轨道卫星 B、中轨卫星 C、倾斜同步轨道卫星 2、自动寻星天线室外部分包括（ ABC ） A、卫星天线 B、LNB C、BUC D、GPS 3、中国移动应急抗灾超级基站的网络拓扑结构为（ D ） A、环形 B、链型 C、网状 D、星型 4、VOIP超级基站无法对星通常会检查哪些参数（ ABCD ） A、极化角 B、方位角 C、俯仰角 D、信标频率 5、通过下列哪个命令可以查询iDriect设备的发送功率（ B ） A、rx power B、tx power C、tx cw on D、rx frequency 三、判断题（每题1分，共6分） 1、按轨道平面与赤道平面的夹角不同，可分为赤道轨道卫星、极轨道卫星和倾斜轨道卫星（√） 2、VOIP超级基站站点一律采用自动寻星天线。（√） 3、超级基站在配置时采用一套硬件，单逻辑基站配置。（x） 4、通信卫星是卫星通信系统中最关键的设备，一个静止通信卫星主要由5个分系统组成（√） 5、VSAT系统一般工作在Ku波段或C波段。（√）
一、 1）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 2）通信卫星：由一颗或多颗通信卫星组成，在空中对发来的信号起中继放大和转发作用。每颗通信卫星都由收发天线、通信转发器、跟踪遥测指令、控制和电源等分系统。 3）HEO 、MEO、LEO 、GEO：卫星轨道按卫星离地面的高度分为--低轨道（LEO，700-1500km）、中轨道（MEO，h=10 000km）、高椭圆轨道（HEO，最近点1000-21000km，最远点为39500-50600km）和地球同步轨道（GEO，h=25786km） 4）EIRP：把卫星和地球站发射天线在波束中心轴向上辐射的功率称为发送设备的有效全向辐射功率（EIRP），即天线发射功率PT与天线增益GT的乘积，表征地球站或转发器的发射能力的重要指标 5）S-ALOHA、P-ALOHA： 随机多址访问方式指多有用户访问一条共享信道，而不必与其他用户协商。分为S-ALOHA、P-ALOHA P-ALOHA：在该系统中，各个地球站共用一个卫星转发器的频段，各站在时间上随机地发射其数据分组。在发生碰撞，就会使数据分组丢失，各站将随机延迟一定时间后，再重发这个数据分组。 S-ALOHA：是以卫星转发器的输入端为参考点的埋在时间上等间隔的划分为若干时隙，而每个站多发射的分组就必须进入指定的时隙，每个分组的持续时间将占满一个时隙。 6）VSAT：即甚小口径天线终端，指一类具有甚小口径天线的小型地球站与一个大站协调工作构成的卫星通信网。 7）日凌中断:当卫星处于太阳和地球之间，，并且三者在一条直线上时，卫星天线在对准卫星接受信号的同时，也会因对准太阳而受到太阳的辐射干扰，又由于地球站天线对准卫星的同时也对准了太阳，使得强大的太阳噪声进入地球站，会噪声通信中断，成为日凌中断 8）星蚀现象：当卫星进入地球的阴影区时，通信卫星上的太阳能电池不能正常工作，而星载蓄电池只能维持卫星自转，不能支持转发器的工作，成为星蚀现象。 9）静止卫星：在地球高纬度地区通信效果不好，并且两极地区为通信盲区 10）轨道倾角：卫星轨道按其与赤道平面的夹角（即卫星轨道的倾角i）分为：赤道轨道（i=0）、倾斜轨道（顺兴倾斜轨道0 卫星通信技术及其发展趋势 朱军王培国 （成都军区） 摘要：综述了卫星通信网中使用的CDMA、抗干扰、MPLS等技术和卫星通信的发展趋势，并对我国卫星通信的发展进行了展望。 关键词：卫星通信CDMA 抗干扰MPLS 发展趋势 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，尤其在军事上具有重要的应用价值。 1 卫星通信网络的定义 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。其中，地面站是指设在地球表面（包括地面、水面和大气层）的通信站，也称为地球站。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。 当卫星的运行轨道属于低轨道时，对于相对较远的地面站而言，要进行远距离实时通信，除采用延迟转发方式（利用一颗卫星）外，也可以利用多颗低轨道卫星进行转发，这种网络就是通常所说的低轨道移动卫星通信网络。 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利用多个卫星分集接收，大大降低多径衰落的影响，改善传输的可靠性。此外，由于CDMA多址方式具有优越的抗干扰性能、很好的保密性和隐蔽性、连接灵活方便所等特点，决定了它在军事卫星通信上具有重要的意义。 2.2 抗干扰技术 现代军事斗争中，敌我双方对卫星通信干扰与抗干扰技术对抗越来越激烈。未来战争中电磁环境将变得越来越复杂，卫星通信因其固有的特点而面临极大的威胁。由于通信卫星始终暴露在太空中，且信道是开放的，易于受对方攻击。因此，军事卫星通信中干扰和抗干扰是斗争双方关注的焦点，研究在复杂电磁环境下卫星通信抗干扰技术体制已成为提高军事通信装备生存能力、确保军事指挥顺畅的关键。 卫星通信抗干扰主要通过传输链路抗干扰、软硬件设备抗干扰以及建立综合智能抗干扰体系等措施实现。 传输链路抗干扰主要有DS/FH混合扩频、自适应选频、自适应频域滤波、猝发通信、时域适应干扰消除、基于多用户检测的抗干扰、跳时(TH)、自适应信号功率管理、自适应调零天线、多波束天线、星上SmartAGC、分集抗干扰、变换域干扰消除、纠错编码和交织编码抗干扰技术等。软硬件设备抗干扰主要有光电隔离、硬件滤波、屏蔽、数字滤波、指令冗余、程序运行监视等技术。建立综合智能抗干扰体系可以通过建立软件化抗干扰硬件平台、建立智能化抗干扰软件应用系统，如：智能抗干扰系统、网络监测控制系统、专家策略支持系统等措施实现。 特别值得一提的一种抗干扰、抗搜索、抗截获的技术是跳频通信技术，它是在现代信息对抗日益激烈的形势下迅速发展起来的。各国军方对这一先进技术的发展和应用十分重视，不断加强对跳频抗干扰通信的研究和推广应用。目前，跳频技术装备正朝着宽频带、高速率、数字化、低功耗的方向快速发展，其信息战潜力巨大。 2.3 基于MPLS的移动卫星通信网络体系构架 MPLS（多协议标签交换）技术由于可将IP路由的控制和第二层交换无缝地集成起来，具有IP的许多优点(如扩展性、兼容性好)，又可很好地支持QoS和流量工程，是目前最有前途的网络通信技术之一。近年来，在地面固定网MPLS技术逐渐成熟后，该技术已向光通信、无线通信和卫星通信等领域扩展。现有的宽带卫星系统设计主要采用卫星ATM 技术，研究表明该技术可给不同的业务提供很好的QoS保证，并可利用面向连接的虚通路设计以及流量分类等方法为网络提供有效的流量工程设计。 卫星通信发展趋势分析 据悉，“十三五”期间，我国将建起一个全天候、安全可靠、自主可控的全球卫星宽带通信系统。在服务于国家“一带一路”战略和海外发展战略的同时，面向国内外航空机载、海事船载和陆地移动业务客户，提供高通量卫星资源和卫星宽带通信服务。 本版邀请中国航天科技集团公司所属单位相关业务专家，谈一谈高通量卫星和卫星宽带通信的那些事儿。 高通量通信卫星也称高吞吐量通信卫星，是相对于使用相同频率资源的传统通信卫星而言的，主要技术特征包括多点波束、频率复用、高波束增益等。 目前，海洋通信、民航通信和火车通信这三个领域，被看作高通量通信卫星系统应用正在进军的蓝海市场。 在宽带卫星通信发展动向方面，高清化、融合化、IP化、星座化是其几个主要趋势。 啥叫“高通量”？ HTS可提供比常规通信卫星高出数倍甚至数十倍的容量，传统通信卫星容量不到10吉比特每秒（Gbit/s），HTS容量可达几十吉比特每秒到上百吉比特每秒。 按轨道划分，HTS卫星分为地球同步静止轨道（GEO）和非静止轨道两种类型，当前在轨应用的HTS卫星以GEO居多。 截止到2015年，全球已有48颗HTS卫星发射并在轨运行，主要包括运行在GEO 轨道的Kasat、卫讯-1（Viasat-1）、亚塞特卫星-1A/1B（Yahsat-1A/1B）、回声星-17（Echostar-17）、哈里斯-2（Hyas-2）和国际移动卫星-5（In-marsat-5）星座。 按计划，2016年将陆续发射Viasat-2、Echostar-19等。在未来3年里，还将有33颗HTS载荷卫星发射，届时，全球高吞吐量通信卫星总容量将达到1400Gbit/s。非静止轨道高通量卫星构建的系统较少，以O3b卫星为典型代表。 频率是建设通信卫星的基本要素。对高通量通信卫星而言，频率是影响其吞吐量的重要因素。高通量通信卫星可以工作于Ku或Ka频段，但目前大多数的高通量通信卫星采用的是Ka频段。 鉴于高通量卫星通信经济性方面的优势，电信服务提供商能够提供与地面4G网络服务抗衡的包月服务资费。 有资料统计，目前一颗HTS卫星的总容量超过100Gbit/s，但卫星建造、火箭发射、发射保险的费用与传统卫星持平，每Gbit/s的投资已经降到400万美元～500 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， 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。 卫星通信系统分类 1.按照卫星制式，分为随机、相位和静止3类卫星通信系统； 2.按照覆盖区的范围，分为国际、国内和区域3类卫星通信系统； 3.按用户性质，分为公用（商用）、专用和军用3类卫星通信业务； 4.按业务分为固定业务（FSS）、移动用户（MSS）、广播业务（BSS）、科学实验及其他业务（如数学、气象、军事等）卫星通信系统； 5.按多址方式，分为频分多址、时分多址、码分多址、和混合多址5类卫星通信系统。 6.按基带信号体制，分为数字式和模拟式两类卫星通信系统； 7.按所用频带，分为特高频（UHF）、超高频（SHF）、提高频（EHF）、和激光4类卫星通信系统。以上各种分类方法从不同侧面反映出卫星通信系统的特点、性质和用途，若将它们综合起来，便可较全面描绘出某一具体的卫星通信系统的特征。 范艾伦带(Van Allen belt)范围 在空间上有两个辐射带，是由美国科学家范伦（J.A.Van Allen）于1958年发现的，称之为范伦带（Van Allen belt，内带1500-600.km，外带15000-20000km），它们由地球磁场吸引和俘获的太阳风的高能带电离子所组成，形成的恶劣的电辐射环境对卫星电子设备损害大，所以在这两个范伦带内不宜运行卫星，否则卫星只能存在几个月。这就得出了相应的低、中、高轨道卫星，中轨道卫星运行在两个范伦带之间，虽然卫星遭受的辐射强度约为地球同步卫星遭受的辐射强度的二倍，但可用电防护措施进行防护，并使用辐射电子器件。 卫星通信中常用的差错控制方式 常用的差错控制方式有三种，自动重发请求（ARQ）、前向纠错（FEC）、混合纠错（HEC） 自动重发请求（ARQ）：收端能发现错码，但不能确定错码的位置；如果有错，则通过反向信道通知发送端重发、直到收端认为传输无错为止。 前向纠错（FEC）：收端能发现错码，并能纠正错码，实现FEC的编码方式有线性分组码、卷积分和Turbo码等。 混合纠错（HEC）：它是FEC和ARQ的结合。收端经纠错译码后检测无错码，则不再要求发端重发；若仍有误码，则通过方向信道要求发端重发。 卫星通信特点 1.通信距离远，且费用与通信距离无关。 2. 覆盖面积大，可进行多址通信。 3. 通信频带宽，传输容量大。 4. 机动灵活。 5.通信链路稳定可靠，传输质量高。 卫星通信的局限性 1.通信卫星是使用寿命较短 2.存在日凌中断和星蚀现象。 3.电波的传输时延较大且存在同波干扰。 4.卫星通信系统技术复杂。 5.静止卫星通信在地球高纬度地区通 信效果不好 VSAT卫星通信网特点 与地面通信网相比，VSAT卫星通信网具有以下特点 1.覆盖范围大，通信成本与距离无关，可对所有地点提供相同的业务和服务质量。 2.灵活性好，多种业务可在一个网内并存，对一个站来说，支持的业务种类、 分配的频带和服务质量等级可动态调整；可扩容性好，扩容成本低；开辟一个新的通信地点所需时间短。3.点对多点通信能力强，独立性好，是用户拥有的专用网，不像地面网中受电信部门制约。4.互操作性好，可使采用不同标准的用户跨越不同的地面网，而在同一个VSAT卫星通信网内进行通信；通信质量好，有较低的误比特率和较短的网络相应时间。 与传统卫星通信网相比，VSAT卫星通信网具有以下的特点： 1.面向用户而不是面向网络，VSAT与用户设备直接通信，而不是如传统卫星通信网中那样中间经过地面电信网络后再与用户设备进行通信。 2.天线口径小，一般为0.3-2.4m；发射机功率低，一般为1-2W；安装方便，只需简单的安装工具和一般的地基，如水泥地面、楼顶、墙壁等。 3.智能化功能强，包括操作、接口、支持业务、信道管理等，可无人操作；集成化程度高，从外表看VSAT站只可分为天线、室内单元（IDU）和室外单元（ODU） 三部分。 4.VSAT站很多，但各站的业务量较小；一般用作专用网，而不像传统卫星通信网那样主要用作公用通信网。 移动卫星通信系统的主要特点 1.移动卫星通信覆盖区域的大小与卫星的高度及卫星的数量有关。 2.为了实现全球覆盖，需要采用多卫星系统。对于GEO轨道，利用三颗卫星可构成覆盖出地球南、北极区之外的移动卫星通信系统。若利用一颗GEO轨道卫星 仅可能构成区域覆盖的移动卫星通信系统。若利用中、低轨道卫星星座则可构成全球覆盖的移动卫星系统。 3.采用中、低轨道带来的好处是转播延迟较小，服务质量较高；传输损耗小，使手持卫星终端易于实现。由于移动终端对卫星的仰角较大，一般为20度-50度， 故天线波束不易遭受反射的影响，可避免多径深衰落。但是，中、低轨道必须是多星的星座系统，技术上较为复杂，造价较为昂贵，投资较大，用户资费高。 4.采用CEO轨道的好处是只用一颗卫星即可实现廉价的区域性移动卫星通信，但缺点有两个：一是转播时延较大，两跳话音通信延迟将不能被用户所接受；二是 转播损耗大，使手持卫星终端不易于实现。这两个缺点可通过采用星上交换和多点波束天线技术得到克服。 5.移动卫星通信保持了卫星通信固有的一些优点，与地面蜂窝系统相比，其优点是：覆盖范围大，路由选择比较简单。通信费用与通信距离无关。因此可利用卫 星通信的多种服务，例如移动电话、调度通信、数据通信、无线定位以及寻呼等。 移动卫星通信系统技术特点 1.系统庞大，结构复杂，技术要求高，用户（站址）数量多。 2.卫星天线波束应能适应地面覆盖区域的变化并保持指向，用户移动终端的天线波束能随用户的移动而保持对卫星的指向，或者是全方向性的天线波束 3.移动终端的体积、重量、供好均受限，天线尺寸外形受限于安装的载体，特别市手持终端的要求更加苛刻。 4.因为移动终端的EIRB有限，对空间段的卫星转发器及星上天线需专门设计，并采用多点波束技术和大功率技术以满足系统的要求。 5.移动卫星通信系统中的用户链路，其工作频率受到一定的限制，一般在200MHz-10GHz。 6.由于移动体的运动，当移动终端与卫星转发器间的链路受到阻挡时，会产生“阴影”效应，造成通信阻断。对此，移动卫星通信系统应使用用户终端能够多星 共现。 7.多颗卫星构成的卫星星座系统，需要建立星间通信链路，星上处理和星上交换，或需要建立具有交换和处理能力的信关关口地球站（即网关，Gateway）. 卫星工作频段的选择应依据的原则 为了满足卫星通信的要求，工作频段的选择原则，归纳起来有以下几个方面： 1.工作频段的电波应能穿透电离层； 2.电波传输损耗及其他损耗要小； 3.天线系统接收的外界噪音要小； 4.设备重量要轻，耗电要省； 5.可用频带要宽，以满足通 信容量的需要；6.与其它地面无线系统（如微波中继通信系统、雷达系统等）之间的相互干扰要尽量小；7.能充分利用现有技术设备，并便于与现有通信设备配合使用。 为什么要选在微波频段： 综合上述各项原则，卫星通信的工作频段应选在频段（300MHz-300GHz）。这是因为微波频段有很宽的频谱，频率高，可以获得较大的通信容量，天线的增益高，天线尺寸小，现有的微波通信设备可以改造利用；另外就是微波不会被电离层所反射，能直接穿透电离层到达卫星。 确定卫星通信的多址协议的原则 确定多址协议时应考虑的原则主要如下： 1.要有较高的卫星信道共享效率，即吞吐量要高。 2.有较短的延迟，其中包括平均延迟和峰值延迟。 3.在信道出现拥塞的情况下具有稳定性。 4.应能承担信道误码 和设备故障的能力。5.建立和恢复时间短。6.易于组网，且设备造价低。 …… 二、卫星通信系统总体设计的一般程序 假定使用的通信卫星、工作频段、通信业务类别、容量及站址等已确定，则卫星通信系统的设计程序如下： 1.确定传送信号质量 2.根据总通信量确定使用的多址方式。 3.决定地球站天线直径。天线直径大，地球站G/T值很高，转发器利用率就高，频带就宽，地球站的 建设费也高。4.根据电话、电视等业务的要求，确定系统配置，包括各类附属设备、专用设备以及地面传输系统设备等。在此基础上确定相应的土建工艺要求，并向各分系统提出指标要求。5.按照相应规范要求，确定总体系统指标，并对各分系统提出分指标要求。6.对各分系统设备进行设计。 作为地球站设计工程师，对于上行链路应特别注意发射机功率放大器的确定，以尽量减小传输线上的损耗；同时也要考虑功率放大器有较大的功率调整范围。下行链路设计对地球站有着十分重要的作用，低噪声接收机要尽量靠近馈源，提高G/T值，防止外部干扰信号进入，系统增益分配要合理，系统匹配要良好，以提高通信质量指标。以某种意义上来说，地球站实际上是围绕下行链路设计的。 卫星地球站通信工程设计：主要包括通信体制的确定、工作频段的选择、典型的链路计算、造价评估。建设地球站首先进行总体方案设计，包括：使用总体、技术总体、工程建设总体。 1.用户需求分析【1）需求内容2）需求内容3）需求质量】 2.确定使用的卫星【1）卫星轨道的位置及天线的覆盖区域2）工作频段3）卫星EIRP值4）卫星的费用和服务】 3.通信体制的选择 4.链路预算【1）网络规模与业务分析2）中继线数量及无线信道数】 5.网络设计【1）电话网2）数据网3）建网方式】 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 1）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 2）通信卫星：由一颗或多颗通信卫星组成，在空中对发来的信号起中继放大和转发作用。每颗通信卫星都由收发天线、通信转发器、跟踪遥测指令、控制和电源等分系统。 3）HEO 、MEO、LEO 、GEO：卫星轨道按卫星离地面的高度分为--低轨道（LEO，700-1500km）、中轨道（MEO，h=10 000km）、高椭圆轨道（HEO，最近点1000-21000km，最远点为39500-50600km）和地球同步轨道（GEO，h=25786km） 4）EIRP：把卫星和地球站发射天线在波束中心轴向上辐射的功率称为发送设备的有效全向辐射功率（EIRP），即天线发射功率PT与天线增益GT的乘积，表征地球站或转发器的发射能力的重要指标 5）S-ALOHA、P-ALOHA： 随机多址访问方式指多有用户访问一条共享信道，而不必与其他用户协商。分为S-ALOHA、P-ALOHA P-ALOHA：在该系统中，各个地球站共用一个卫星转发器的频段，各站在时间上随机地发射其数据分组。在发生碰撞，就会使数据分组丢失，各站将随机延迟一定时间后，再重发这个数据分组。 S-ALOHA：是以卫星转发器的输入端为参考点的埋在时间上等间隔的划分为若干时隙，而每个站多发射的分组就必须进入指定的时隙，每个分组的持续时间将占满一个时隙。 6）VSAT：即甚小口径天线终端，指一类具有甚小口径天线的小型地球站与一个大站协调工作构成的卫星通信网。 7）日凌中断:当卫星处于太阳和地球之间，，并且三者在一条直线上时，卫星天线在对准卫星接受信号的同时，也会因对准太阳而受到太阳的辐射干扰，又由于地球站天线对准卫星的同时也对准了太阳，使得强大的太阳噪声进入地球站，会噪声通信中断，成为日凌中断 8）星蚀现象：当卫星进入地球的阴影区时，通信卫星上的太阳能电池不能正常工作，而星载蓄电池只能维持卫星自转，不能支持转发器的工作，成为星蚀现象。9）静止卫星：在地球高纬度地区通信效果不好，并且两极地区为通信盲区 10）轨道倾角：卫星轨道按其与赤道平面的夹角（即卫星轨道的倾角i）分为：赤道轨道（i=0）、倾斜轨道（顺兴倾斜轨道0卫星通信技术及其发展趋势
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