《卫星通信技术》
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
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。
卫星轨道按卫星离地面的高度分为：
●HEO P14.高椭圆轨道，最近点为1000-21000km，最远点为39500-50600km
●MEO P14.中轨道，h≈10000km
●LEO P14.低轨道，700-1500km
●GEO P14.地球同步轨道，h≈35786km
●EIRP ：（P115）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
●S-ALOHA：（P108）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。
●P-ALOHA：（P107）纯ALOHA方式，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。
●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
●G/T ：（P118）地面站性能指数（G：接收天线增益、T：等效噪声温度）
●GNSS ：P213，即全球导航卫星系统，它是所有在轨工作的卫星导航定位系统的总称。
●GMDSS：全球海上遇险与安全系统。该系统主要由卫星通信系统— INMARSAT (海事
卫星通信系统) 和COS-PAS/SARSAT（极轨道卫星搜救系统）、地面无线电通信系统(即
海岸电台)以及海上安全信息播发系统三大部分构成
●INMARSAT-A：（INMARSAT是国际移动通信卫星系统）P194，它属于模拟系统，其
终端通过直径大约为1m的抛物面天线提供话音，数据，电传，传真以及高速数据。提
供一个话音和电传信道，可连接电传机或小型交换机等外设。
●C：P195，（具体为INMARSAT-C），这个终端通过一个十几厘米高的全向天线，以存
储转发方式提供电传和低速数据，用户终端小巧，陆用终端及天线可装在一个手提箱中，重量仅有3kg左右，价格经济，能耗低，可以使用电池，太阳能等，因而在边远地区很适用。它除了A型的服务以外，还可以增强群呼安全网，车和船管理网，数据报告，查询，一文多址，多文多址等。还能通过具有X.25或X.400协议的LES提供电子邮件服务。此外，它作为满足全球海上遇险和安全系统要求所必备，还广泛用于发送级别优先的遇险报警信息。
●B/M、
●Aero：P195（具体为INMARSAT-Aero），它为航行在世界各地的飞机提供双向语音和
数据服务，包括呢高质量话音，数据包信息，传真和电路模式数据，不仅提供个人通信，还用于空中交管，对飞机的过境航行进行综合监控和管理。
●Mini-M：（具体为INMARSAT Mini-M），它是Imarsat在1996年底推出市场的全新概
念卫星电话终端，体积小，重量轻，携带方便，使用灵活。拥有数字技术，清晰的通话质量，最短接通时间，可以忽略的延迟和高度的保密性。它是当时世界上唯一最小的，可以真正实现全天候，全球覆盖移动通用的电话终端。
●D：（具体为INMARSAT-D）它是Inmarsat退出额全球卫星短信息服务系统，即移动
卫星寻呼机，可以支持中心办公室与偏远地区的使用者，无人监控设备，传感器之间的通信。传输多达128个字符字母和数字混编短语信息，可双向通信。可收到短信息，也可发送短数据报告应答，也为实现数据采集的极佳选择。
●E：（INMARSAT-E）即卫星无线电紧急示位标（EPIRB）。利用INMARSAT系统的卫
星EPIRB功能，使用L频段频率提供遇险告警。
●BGAN：（INMARSAT BGAN）它是具有宽带网络接入，移动实时视频直播，兼容3G
等多种通信能力的新一代INMARSAT全球区域网。它采用INMARSAT-4卫星系统，对85％的全球陆地面积提供无缝隙网络覆盖，由于工作在无线电频谱的L频段，设备可以通过电池驱动，使其终端远小于那些使用Ku频段和Ka频段的终端和天线。重量约为1-2.5kg的终端设备承载最高达492kb/s的高速互联网接入，话音，传真等业务应用模式。
●卫星通信：P1，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。
●Arthur C.Clarke设想：利用地球同步轨道上的人造地球卫星作为中继站进行地球上通信●通信卫星：P1，用于实现通信目的的人造卫星就叫通信卫星。
●开普勒定律：P11（详细看书，必须要看公式）
①第一定律（轨道定律）：卫星以地心为一个焦点做椭圆运动
②第二定律（面积定律）：卫星与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等。
③第三定律（轨道周期定律）：卫星运动周期的平方与轨道半长轴的3次方成正比。
●同步卫星，静止卫星：P2，卫星运行方向与地球相同，且围绕地球公转周期与地球自
转周期相等，从地球上看，卫星如同静止一般，这就是静止卫星（或同步卫星）
●轨道倾角、顺行倾斜轨道、逆行倾斜轨道：P13
卫星轨道按其与赤道平面的夹角（卫星轨道倾角i）分为：赤道轨道（i=0），倾斜轨道（顺行倾斜轨道0°＜i＜90°，逆行倾斜轨道90°＜i＜180°）
●太阳同步轨道：适当调整卫星的高度，倾角和形状，可以使卫星轨道的转动角速度恰好
等于地球绕太阳公转的平均速度，这种轨道称为太阳同步轨道。
●卫星轨道摄动：在理想条件下，卫星轨道是开普勒轨道，但由于一些次要因素的影响，
卫星的实际轨道不断发生不同程度地偏离开普勒轨道的情况，产生一定的漂移，这种现象称为摄动。
引起摄动的原因有如下几个方面
①太阳月亮引力的影响
②地球引力场不均匀的影响
③太阳辐射压力的影响
④地球大气阻力的影响
为克服摄动的影响，需要对卫星轨道进行控制，包括位置保持和姿态控制。
●日凌中断：P4，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
●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
●上行链路：P2，从地球站发射信号到通信卫星所经过的通信路径。
●下行链路：P2，通信卫星将信号转发到其他地球站的通信路径。
●内向信道：用于内向传输的信道
●出向数据、
●入向信道：用于入向传输的信道
●入向数据、
●单跳传输：由发站到收站的传输通过一次卫星转发
●双跳传输：通过两次卫星转发
●通信卫星组成：P21 通信卫星由空间平台和有效载荷两部分组成，其作用是为地球站
转发无线电信号，以实现它们之间多址通信。空间平台又称卫星公用舱，是用来维持通信转发器和通信天线在空中正常工作的保障系统，主要包括结构，温控，电源，控制，跟踪，遥测和指令等分系统，对静止轨道卫星还包括远地点发动机。有效载荷又包括天线分系统和通信转发器。（具体作用见书本）
●卫星通信系统组成、分类、特点、局限性
卫星通信系统由以下几部分组成
①卫星：接收地面传来的信号，进行处理后再发回地面，并对地面发来的指令进行姿态调整等操作
②地球站：用户终端通过它们接入卫星线路
③跟踪遥测及指令系统：对卫星进行跟踪测量并对卫星在轨道上的位置和姿态进行监视和控制
④监控管理系统：对卫星的通信应能及参数进行通信业务开通前后的监测和管理
卫星通信系统的分类（P6）
（1）按照卫星制式，分为随机，相位和静止3类
（2）按通信覆盖区的范围，分为国际，国内和区域3类
（3）按用户性质，分为公用，专用和军用3类
（4）按业务分为固定业务，移动业务，广播业务，科学实验及其他业务
（5）按多址方式，分为频分多址，时分多址，码分多址，空分多址和混合多址
（6）按基带信号体制，分为数字式和模拟式
（7）按所用频段，分为特高频，超高频，极高频和激光
卫星通信的特点：（P3）
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
局限性：（P4）
①通信卫星使用寿命短
②存在日凌中断和星蚀现象
③电波的传播时延较大且存在回波干扰
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，并且两极地区为通信盲区
●现代通信（“5W通信”）的含义
现代通信是指在任何时间、任何空间、任何地点、任何对象之间以任何方式进行信息交换的过程。
●卫星通信系统总体设计程序（P128）：
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
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，并向土建设计师提出。
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。
●无线电窗口、半透明无线电窗口
1.在0.3-10GHz频段，大气吸收衰减最小，称为“无线电窗口”
2.在30GHz附近也有一个衰减的低谷，称为“半透明无线电窗口”
●卫星通信工作频段的选择：P29（卫星通信工作频段的选择是一个十分重要的问题，因
为它将影响到系统的传输容量，地球站与转发器的发射功率，天线尺寸与设备复杂程度以及成本的高低等等）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声要小
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与其他地面无线系统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
综上，卫星通信的工作频段应选在微波频段（300MHz~300GHz）。这是因为微波频段有很宽的频谱，频率高，可以获取较大的通信容量，天线的增益高，天线的尺寸小，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，能直接穿透并到达卫星。
●范艾伦带(Van Allen belt):P14. 在空间存在两个辐射带，称之为范伦带（内带
1500-6000km或8000km，外带15000-20000km），这两个范伦带不宜运行卫星
●卫星通信多址方式、
多址技术支多个地球站通过同一颗卫星建立两址和多址之间的通信技术
1.频分多址
2.时分多址
3.码分多址
4.空分多址
●确定多址协议的原则P147
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，其中包括品均延迟和峰值延迟
3.有信道出现拥塞的情况下具有稳定性
4.应有能承受信道误码和设备故障的能力
5.建立和恢复时间短
6.易于建网，且设备造价低
●卫星通信中常用的差错控制方式
差错控制就是包括信道编码在内的一切纠错手段：自动重发请求ARQ、前向纠错FEC、混合纠错HEC
●VSAT卫星通信网的特点（P138）
与地面通信网相比：
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种类和服务质量。
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。
与传统通信网相比：
①面向用户而不是面向网络。
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，如普通的水泥地面，楼顶等。
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只分为天线，室内单元和室外单元三部分。
④VSAT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。
综上，优点如下：
①地球站设备简单，体积小，重量轻，造价低，安装与操作简便。
②组网灵活方便。
③通信质量好，可靠性高，适于多种业务和数据率，且易于向ISDN（综合业务数字网）过渡。
④直接面向用户，特别适合于用户分散，稀路由和业务量小的专用通信网。
移动卫星通信系统构成、分类、主要特点、技术特点P185
移动卫星通信系统由移动终端、卫星、地球站构成。
移动卫星通信系统分类：
按用途可分：海事移动卫星系统（MMSS）、航空移动卫星系统（AMSS）、陆地移动卫星系统（LMSS）
按卫星运行轨道和高度可分：大椭圆轨道（HEO）、同步静止轨道（GEO）、中轨道（MEO）、
低轨道（LEO）
移动卫星通信系统的主要特点
1.移动通信卫星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，需采用多卫星通信系统
3.采用中、低轨道带来的好处是传播时延较小，服务质量较高，传播损耗小，使手持卫星终端易于实现
4.采用GEO轨道的好处是只用一颗卫星即可实现脸颊的区域性移动卫星通信，但传播时延大喝传播损耗大
5.移动卫星通信系统保持了卫星通信固有的优点，副高范围大，路由选择比较简单，通信费用与通信距离无关
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应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、功耗均受限，天线尺寸外形受限于安装的载体
4.因为移动终端的EIRP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，其工作频段受到一定的限制，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，移动卫星通信应能使用用户移动终端能够多星公视
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
●各类INMARSAT的终端P194
（参考第一页的名词解释，各类INMARSAT和书本对照）
卫星通信系统选择的频段频率：
1)UHF频段：400/200MHz；
2)L频段：1.6/1.5GHz；
3)C频段：6/4GHz；（上行频率：5.925—6.425GHz、下行频率：3.7—4.2GHz）
4)X频段：8/7GHz；（上行频率：7.9—8.4GHz、下行频率：7.25—7.75GHz）
5)Ku频段：14/12GHz、14/11GHz；（上行频率：14—14.5GHz、下行频率：11.2—12.2GHz）
6)Ka频段：30/20GHz；（上行链路：27.5—31GHz、下行链路：17.2—21.2GHz）
●船站(SES)采取的技术措施？
SES是设在船上的地球站。因此，SES的天线在跟踪卫星时，必须能够排除船身位移以及船身的侧滚、纵滚、偏航所产生的影响；同时在体积上SES必须设计的小而轻，使其不至于影响船的稳定性，在收发机带宽方面又要设计得有足够带宽，能提供各种通信业务。为此，对SES采取以下技术措施：
1.选用L频段
2.采用SCPC/FDMA制式以及话路激活技术，以充分利用转发器带宽
3.卫星采用极子碗状阵列式天线，使全球波束的边缘地区也有较强的场强
4.采用改善HPA（发送部分的高攻放），来弥补因天线尺寸较小所造成天线增益不高的情况
5.L频段的各种波导分路和滤波设备，广泛采用表面声波器件（SAW）
6.采用四轴陀螺稳定系统来确保天线跟踪卫星
●四大卫星导航定位系统
1.美国全球定位系统（GPS），有24颗卫星组成，分部在6条交点互隔60度的轨道面上，精度约为10米，军民两用，目前正在试验第二代卫星系统；
2.俄罗斯“格洛纳斯”系统，有24颗卫星组成，精度在10米左右，军民两用，设计2009年底服务范围拓展到全球；
3.欧洲“伽利略”系统，有30颗卫星组成，定位误差不超过1米，主要为民用，2005年首颗试验卫星已成功发射，预计2008年前开通定位服务；
4.中国“北斗”系统，由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。定位精度10米。
计划2008年左右覆盖中国及周边地区，然后逐渐扩展为全球卫星导航系统。
●GPS系统的星座、主要特点、定位法、信号组成、基本工作过程P217，P221
GPS系统的星座：GPS由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座，记作（21+3）GPS星座。
G PS系统具有的主要特点是：第一，全球、全天候工作，能为用户提供连续实时的三维位置、三维速度和精密时间，且不受天气的影响；第二，定位精度高，单机定位精度优于10 m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级；第三，功能多、应用广，不仅在测量、导航、测速、测时等方面得到更广泛的应用，而且应用领域在不断扩大。
定位法：（1）根据定位所采用的观测值：1.伪距定位 2.载波相位定位
（2）根据定位的模式：1，绝对定位2.相对定位
（3）根据获取定位结果的时间：1.实时定位2.非实时定位
（4）根据定位时接收机的运动状态：1，动态定位2.静态定位
信号组成：它由载波（L1和L2）、导航电文和测距码（C/A码、P码、Y码）三部分组成
基本工作过程：当GPS卫星正常工作时，会不断地用0和1二进制码组成的为随机码，即民用的C/A码和军用的P（Y）码发射导航电文。当用户接收到导航电文时，提取出卫星时间并将与自己的时钟做对比，便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户便可得知在GPS系统WGS-84大地坐标系中所处的位置、速度等信息。对于运动载体来说，通过GPS卫星信号接收机不仅可以实现运动载体位置的高精度定位，还可以实现地图显示、漫游、地理位置查询、最佳行程路线选择、语音及图形方式导航。
●北斗卫星导航系统星座、功能和优势、应用
优势性能：
1.安全
2.三频信号（全球第一个提供三频信号服务的卫星导航系统），可以更好的消除高阶电离层延迟影响，提高定位可靠性，增强数据预处理能力，大大提高模糊度的固定效率
3.有源定位和无源定位：有源定位就是接收机自己需要发射信息与卫星通信，无源就不要
4.短报文通信服务：基于这个功能，有利于求救
5.境内键控：北斗的地面监控部分只建于中国境内，不会受制于其他国家
6.分步开通
7.定位精度
功能：1.快速定位2.定位精度3.短报文通信
● 卫星通信的信源编码、信道编码P47
在数学卫星通信中所用的编码技术有信道编码和信源编码两类。
信源编码 是指通过压缩编码去掉信号源中的冗余成分，以达到压缩码元速率和带宽，实现信号有效传输的目的。 因此，信源编码实际上就是把话音，图像等模拟信号变成数字信号，并利用传输信息的性质，采用适当的编码方法，降低传输速率，即实现话音或图像的频带压缩传输，提高通信系统的效率。
信道编码 是指通过按一定规则重新排列信号码元或加入辅助码的办法来防止码元在传输过程中出错，并进行检错和纠错，以保证信号的可靠传输， 因此，信道编码是用来检测或纠正传输过程中的误码的，它是一种编码变换。检错纠错总在数字卫星中有些非常好的效果，它是是实现通信系统传输质量的重要技术。
● 卫星地球站参数计算、工程设计（作业）
1）对参数计算
方位角、仰角、站星距的计算：P18 式中：
1 1 ：为地球站经度、纬度。
2、 2：为星下点经度、纬度。
φ=φ2－φ1，为卫星地面站与卫星的经度差。
R ﹦6378.155Km ，为地球平均赤道半径。
h=35786.045Km ，为静止卫星轨道离地面高度。
方位角：
[]?
?????--??????+--=-21211211)cos(cos 1/))cos((cos tan φφθφφθφh R R e ?????
?1sin tan arctan θφφ＝a
站星距： 延迟时间：T=d/c
链路计算
自由空间传播损耗LP
卫星或地球站接收机输入端的载波接收功率：
［C ］=［EIRP ］＋［GR ］－［LP ］ (3-1)
其中，［GR ］为接收天线的增益(dBi)，［LP ］为自由空间损耗(dB)，［EIRP ］为发射机的有效全向辐射功率(dBW)。
有效全向辐射功率：
［EIRP ］=［PT ·GT ］=［PT ］＋［GT ］
若考虑发射馈线损耗［LFT ］(dB)，则有效全向辐射功率［EIRP ］为：
［EIRP ］=［PT ］－［LFT ］＋［GT ］ (3-2)
若再考虑接收馈线损耗［LFR ］(dB)、大气损耗［La ］(dB)、其它损耗［Lr ］(dB)， 则，接收机输入端的实际载波接收功率［C ］(dBW)为：式（3-3）：
［C ］=［PT ］－［LFT ］＋［GT ］＋［GR ］－［LP ］－［LFR ］－［La ］－［Lr ］ 进入接收系统的噪声功率应为：
N = k Tt B (3-4) 式中，N 为进入接收系统的噪声功率；Tt 为天线的等效噪声温度；k=1.38×10－23J/K 为波尔兹曼常数；B 为接收系统的等效噪声带宽。
接收机输入端的载波噪声功率比为：
(3-5)
?????+)(180)(18000卫星位于地球站西侧卫星位于地球站东侧－，方位角＝当地球站位于北半球时a a φφ?????)
(360)(0卫星位于地球站西侧－卫星位于地球站东侧，方位角＝当地球站位于南半球时a a φφφ
θcos cos )(2)(122h R R h R R d +-++=))(/4lg(20)/4lg(20][dB c df d L P πλπ==B
kT L G G P N C t P R T T 1?=
以分贝(dB)表示为：
(3-6)
卫星转发器接收机输入端的载噪比［C/N ］S 为
(3-7) 式中，［EIRP ］E 为地球站有效全向辐射功率，
LPU 为上行链路自由空间传输损耗，
GRS 为卫星转发器接收天线的增益，
LFRS 为卫星转发器接收系统的馈线损耗，
［La ］为大气损耗，
TS 为卫星转发器输入端的等效噪声温度；
BS 为卫星转发器接收机的带宽。
若GRS 中计入了LFRS ，则该GRS 称为有效天线增益；若将La 和LPU 合并为LU(称为上行链路传输损耗或上行链路传播衰减)，则式(3-7)可写为
地球站接收机输入端的［C/N ］E
(3-9) 式中，［EIRP ］S 为卫星转发器的有效全向辐射功率，
LD 为下行链路自由空间传输损耗，GRE 为地球站有效接收天线增益，
LFRS 为卫星转发器接收系统的馈线损耗，Tt 为地球站接收机输入端等效噪声温度，B 为地球站接收机的频带宽度
卫星地球站通信工程设计P128：
（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
[][][]()B kT G L N C t lg 10EIRP RE D S E -+-=??????[][][]()B kT G L N C t R P lg 10EIRP -+-=??????[][][][][]()S S a FR S R S PU E S lg 10EIRP B kT L L G L N C ---+-=??????[][][]()S S R S U E S
lg 10EIRP B kT G L N C -+-=??????（3-8）
（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
（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
作业：
5．已知(3，1)卷积码的编码器如图2-61所示，请画出码树图;设输入的信息序列为110 1110，请写出相应的输出码序列。
输入: 1 1 0 1 1 1 0
输出:111 101 011 110 101 100 011
8．已知卷积码的结构如图2-63所示(输出时c1、c2交替输出)。
(1)画出该卷积码的格状图(网格图)。
(2)求输入为10111010时的输出。
输入: 1 0 1 1 1 0 1 0
输出: 11 01 10 10 10 01 11 00
试参考有关资料，计算主校区(东经110.24度,北纬:21.13度)对90°E静止卫星的星-站距离、方位角、仰角和极化角。
计算结果：
星-站距离=36712.36 km
方位角=225.6423°
仰角=56.23309°
极化角=-41.82853°
往返传输时间：t=2*d/c=0.2449185秒
另外，站星距。
例如，“亚太一号”卫星的星下点P′的经度为f2＝138.00°E(东经)，北京地球站的经度和纬度分别为f1＝116.45°E和q1＝39.92°，
则北京地球站的仰角、方位角和站星距分别为38.74(38.71966)°、148.39°和37955 (37879.56)km。
论电力应急通信中卫星通信技术的应用 摘要：卫星通信具有对外部环境依赖性小、覆盖面广、可移动性好、部署快、 操作简易等优点，在应急通信保障中涵盖了通信、指挥调度、数据和视频采集、 信息发布、过程监督等各个环节。在特殊情况下，卫星通信有可能成为应急通信 的唯一技术手段，在消除通信孤岛方面起到了重要的作用。本文简单阐述了卫星 应急通信建设的必要性，同时对卫星应急通信系统的特点及应用进行了分析。 关键词：电力应急通信；卫星通信技术；应用 1卫星应急通信建设的必要性 在巨大的自然灾害影响下，灾区的电力系统往往处于瘫痪状态，无法进行通 信数据和图像的传输业务，给处于灾区中心的人造成无法与外界联系的恐慌心理，这成为电力企业需要研究并解决的问题。将卫星通信技术运用到电力通信应急中，有效发挥它的优良特性，比如不受环境、时间、地点限制，开通简单，组网方式 灵活方便，传输距离远，能同时连接多处网址，也能解決通信数据和图像业务的 双向传输需求，当灾害发生时，能第一时间开通，向人们传递灾区的外界人们测 不到的信息，并保持信息的准确性和实效性，使外界人们能及时根据灾情，作出 相应的救济措施，为解救灾区人们赢得第一时间。 常见的卫星通信系统有四种，其一，卫星地面站，是指挥救灾的中心部，覆 盖范围比较广，在覆盖范围内可以对灾区进行指挥和通信。其中的一个限制就是 不能移动。其二，应急通信车，可以作为车载指挥车，听其名字，就可知其可以 移动，机动能力强，无限集群、数字图传系统、超短波电台、短波都可以在车内 集成，覆盖范围内的通信能力也可以通过卫星链路实现。但是因为它是可以移动的，不可避免的受到路面平整度的限制。其三，机动便携站，具有应急通信车的 作用，打破路面限制，直接到达灾区，通过卫星链路进行灾情实况转播，但是它 有体积和重量方面的限制。其四，卫星电话，作为终端设备，是信息指令互通的 工具。灾情发生时，电力应急通信可以及时启用卫星通信技术，使几种通信系统 能结合彼此的优势、弥补自身的限制，共同作用，能为灾区救助提供第一服务。 2分析VSAT卫星通信传输技术的特点 2.1 TDM/AlohaTDMA 此种体制属于纯星状卫星通信，系统中心站应用一个出向广播的TDM载波，各个远端站均可接受，而且可从中选择发送信息，形成了处境信道；主站如境方 向的云端站应用Aloha机制，以竞争方式发送TDMA载波，一旦信道建立，可利 用碰撞维持通信，主要特点如下：该体制由多个远端经过竞争、碰撞后形成，不 能应用到通信时间较长、通信效率低下或实时性要求较高的场所。一般远端站数 量超过30个时，可应用此种传输机制的传统卫星通信系统。目前随着科学技术 的发展，人们已经对传统Aloha卫星通信系统进行了改变，提高了其宽带利用率，但延时情况依旧没有得到改善。Aloha有多种类型，显著差异是信道利用率、应 用场所及平均传输时延不同。该体制下，各个端站均占用带宽，主要目的是承载 入境通信时隙，要求降低通信服用下来。 同时远端接入网络或登入网络的时间较长，受业务量与网络规模影响，容易 降低通信质量。因此机制主要应用于传输突发分组数据、短消息等小规模或低速 网络。该体制下的卫星通信要求使用单一星形网络，要求建立庞大的中心站与广 播信道，保证所有小站均可接收广播。此种体制进行卫星通信时主要存在占用带 宽大、成本高等问题。
（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)
无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来，全球通信技术的发展日新月异，尤其是近两三年来，无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术，呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入，也包括集群通信、卫星通信，以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在，已经发展到了第三代移动通信技术，目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温，近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网（WMAN）、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早，但随着技术的发展，数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性，已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术，正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势
无线技术与业务有以下几个发展趋势: （1）网络覆盖的无缝化，即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 （2）宽带化是未来通信发展的一个必然趋势，窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 （3）融合趋势明显加快，包括:技术融合、网络融合、业务融合。 （4）数据速率越来越高，频谱带宽越来越宽，频段越来越高，覆盖距离越来越短。 （5）终端智能化越来越高，为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 （6）从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加，在原来的移动网上叠加，覆盖可以连续;另外，WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;
卫星通信技术的发展及应用 伴随时代的发展、科技的进步，卫星通讯技术逐渐应用于各个领域，卫星通信技术发展的迅猛让其成为众多专家学者探讨的热点话题。基于此，本文对当前的卫星通信技术及其发展轨迹、应用领域进行简单探索，希望能对今后相关的研究起到参考作用。 标签：卫星通信发展应用 社会的需求以及科技技术的推动，卫星通信技术的发展正不断向更高峰攀升，卫星通信技术下的新兴技术产业以及发展动向也受到大眾的关注，本文将对此进行概述，重点涉及卫星通信技术的发展现状、未来发展趋势以及应用效果等。 一、简介宽带卫星通信技术及其发展 1.宽带卫星通信发展及应用 所谓宽带卫星通信技术，就是将卫星作为中转站和地面的站点进行高速通信业务的传递，其作为宽带领域同现代卫星通信技术相结合的高科技产物，是卫星通信技术目前最主要的一项发展倾向。多媒体卫星即宽带卫星通信体系中转点的宽带卫星，其具有较宽的带宽，高值的EIRP以及品质含量，并且其在卫星上面的处理转移能力也没有明显的漏洞。可以凭借宽带卫星向USAT也就是较小口径的终端装置进行双向的网络及多媒体连接业务。但是需要强调的是卫星带宽的承受量要远远低于光线的线路容量。 宽带卫星通信体系主要的应用领域涉及娱乐，譬如交互双向游戏研发、远程教学视频、医疗教学、因特网媒体、电子商务以及数据中转站、文本传输等。据相关调查显示，当下全球卫星通信固有的近五千例常态转发装置里面，视频体系业务占据六成、数据占据两成、语音话务业务则仅一成。由此可见，接下来的几年，卫星通信技术的主要发展方向依然会以卫星视频为主导，卫星宽带通信技术仍需时间研讨。 2.宽带卫星通信体制亟待解决的技术难题 2.1空中接口常规标准化 运用常规标准化的接口是考虑到了应用的推广意义以及成本控制，集中迎合发展趋势。 2.2星上处理技术 为落实用户对于传输时间、终端标码以及误码率等方面的精细要求，宽带卫星采用星上处理的方式进行解决。传统通信卫星多运用弯道式转发技术，但是卫
热点技术 4G通信技术及其应用前景 □杨超1梅康1陈金鹰1朱军2 （1、成都理工大学信息工程学院，成都 610059； 2、成都军区通信网络技术管理中心，成都 610011） 摘要：本文在介绍第四代移动通信基本概念的基础上，对其可能采用的OFDM、软件无线电、智能天线、MIMO、基于IP的核心网技术进行了讨论。通过对4G通信技术主要优势的分析，探讨了4G的基本特征，以及由于新技术的引用和效能的提高，将为4G带来的更为广阔的应用领域和市场。 关键词：移动通信4G OFDM 全IP核心网 引言 移动通信以其用户可在通信覆盖区域内任意位置、并在运动情况下通信，而极大地拓展了实用性，并为社会发展带来深刻的影响。以模拟信号传输为基础的第一代移动通信，解决了人们基本通话需求，所采用的蜂窝网络结构实现了频率的重用，使成千上万的公众能利用有限的频率资源进行大众化的通信。第二代移动通信以数字信号传输为基础，在改善通信质量、提高频率资源利用率和信道容量的同时，还提供低速率的数据传输能力。第三代移动通信进一步提高频率利用率，使高质量的视频宽带多媒体综合业务成为可能，也使手机上网、移动计算得以实现。进一步的移动通信发展将是怎样的面貌，是值得关注的话题，本文就已经露出了一些端倪进行讨论。 一、4G的概念 “4G”是业界对第四代移动通信通俗的叫法，国际电联的官方称法是“IMT-Advanced”。4G技术不同于3G技术的一个明显特征是，4G技术由于连接传输速率大幅提高，从而能引入高质量的视频通信，将被广泛地应用于人们生活和经济建设的方方面面[1]。就数据传输速率而言，有了较大提高。如韩国三星电子所演示的4G技术，实现了静止时以1Gbps级的速度和移动时以100Mbps级的传输速率连续无停顿传输数据[2]。我国的首个4G外场试验系统在上海的测试也显示，该系统在高速移动环境下的信息传输速率达100Mbps，将现有移动通信传输效率提高了近10倍[3]。其次，就4G的应用和功能而言，同样进行了新的扩展。如韩国三星的4G演示中，同时使用宽带、视频通话、直播论坛等示范服务，4G传输的影像画面清晰，无停顿和抖动。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。 4G标准正在加紧制定中，4G标准申报工作已经结束，国际电联在相关的截止日期前已经收到6份提案，其中包括中国的TD-LTE-Advanced提案。世界无线电全会将于2012年春天召开，届时将正式公布4G标准最终结果。未来5年移动通信技术的最大热点将是4G和 3D，100Mbit/s的速度可让手机成为真正的移动多媒体终端[4]。 二、4G通信中的关键技术
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/c52708520.html, 卫星通信技术及其优化 作者：刘亿民 来源：《中国科技博览》2013年第07期 [摘要]卫星移动通信是连接地面和太空之间的重要纽带，其发展的速度决定了一个国家在卫星技术方面的发展。卫星通信的发展空间无限大，需要在科技的不断创新中得到优化。尽量使全球的每个盲区都能得到信号，为人们的生活带来更多是便捷。文章主要介绍了卫星通信技术的现状，并结合现状提出了如何优化卫星通信技术的有效措施，最后对其发展前景进行了展望。 [关键词]优化卫星通信技术通信现状优化措施 中图分类号:TN927.23 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)07-0085-01 1.引言 从20世纪90年代至今，卫星通信技术方面的发展有着显著的提高，不断的推动着移动卫星的发展。卫星通信覆盖的范围极其广泛，通信包含的容量大，传输的效果极佳，抗干扰的能力也很强，基于这些普遍性的优点，卫星通信被人们普遍认为是通讯道路上不可缺少的技术之一，为人们的生活带来了方便。所谓卫星通信是人类利用人造卫星，以地球作为中继站，从外星转发大量的无线电波，进一步达到传递大量信息的目的。任何事物的产生都会伴随着其自身的优缺点，为了能够使卫星通信为我们的生活创造更多的便捷，需要了解其现有优缺点，对缺点进行改善和优化。 2.卫星通信技术的现状 我国现在在卫星通信技术方面取得了很大的成就，但是还有很大的进步和提升的空间，在半个世纪的发展中，我国的卫星事业取得的成绩硕果累累，卫星通信技术也广泛应用到各个行业中。 2.1 卫星通信的优点 卫星离地球表面的距离很远，但是通信的范围不管是海洋还是森林都可以接受到卫星发来的信号，只需安装接收装备。这点也能说明卫星通信优于其他通信的一点，同时其容量大，受用的范围极大，由于微波在太空中传播的效果稳定，信号质量优，不会受到其他介质和外界的干扰。因此，地球是否发生了变化对人们的通信都不受到直接影响。从成本的角度讲，卫星通信的成本不高，没有实质性的线路需要搭建，也无需维护，信号只是由相关设备发出微波进行接收进行通信。 2.2 卫星通信的缺点
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
卫星通信技术在智能交通中的应用
卫星通信技术在智能交通中的应用 姓名：李泽宇学号：100740318 专业：交通3班 摘要：本文卫星通信系统的组成及功能以及其在智能交通中的应用，就卫星通信技术中的卫星定位系统在智能交通中的应用作简要分析，并简单介绍了现代卫星通信技术在智能交通中的应用案例，提出了个人对智能交通系统未来发展的建议和祝愿，希望智能交通为人民带来便捷的出行。 关键字：卫星通信系统；智能交通；应用 前言：卫星通信是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信。卫星通信技术服务于人类的各个角落，为人类的生活，交流带来了方便。现代卫星通信技术在智能交通中的应用涉及到了多个方面，如全球卫星定位系统GPS 及其在智能交通系统ITS 中的应用;基于卫星定位和无线通信技术的道路电子收费系统；卫星通信技术将在交通运输领域深入应用等。 正文：1 卫星通信系统 1.1 卫星系统的组成卫星通信系统是由通信卫星和经该卫星连通的地球站两部分组成。静止通信卫星是目前全球卫星通信系统中最常用的星体，是将通信卫星发射到赤道上空35860 公里的高度上，使卫星运转方向与地球自转方向一致，并使卫星的运转周期正好等于地球的自转周期（24 小时），从而使卫星始终保持同步运行状态。故静止卫星也称为同步卫星。静止卫星天线波束最大覆盖面可以达到大于地球表面总面积的三分之一。因此，在静止轨道上，只要等间隔地放置三颗通信卫星，其天线波束就能基本上覆盖整个地球（除两极地区外），实现全球范围的通信。目前使用的国际通信卫星系统，就是按照上述原理建立起来的，三颗卫星分别位于大西洋、太平洋和印度洋上空。 1.2 卫星系统的功能 1.2.1 卫星系统功能方框图示于下图： 1.2.2 位置与姿态控制系统从理论上讲，静止卫星的位置相对于地球说是静止不动的，但是实际上它并不是经常能够保持这种相对静止的状态。这是因为地球并不是一个
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
光纤通信技术的发展与应用 一、光纤通信的应用背景 通信产业是伴随着人类社会的发展而发展的。追溯光通信的发展起源，早在三千多年前，我国就利用烽火台火光传递信息，这是一种视觉光通信。随后，在1880年贝尔发明了光电话，但是它们所传输的信息容量小，距离短，可靠性低，设备笨重，究其原因是由于采用太阳光等普通光源。之后伴随着激光的发现，1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文，他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维，能作为通信媒质。从此，开创了光纤通信领域的研究工作。 二、光纤通信的技术原理 光纤即光导纤维，光纤通信是指利用光波作为载波，以光纤作为传输介质将要传输的信号从一处传至另一处的通信方式。其中，光纤由纤芯、包层和涂层组成。纤芯是一种玻璃材质，以微米为单位，一般几或几十微米，比发丝还细。由多根光纤组成组成的称之为光缆。中间层称为包层，根据纤芯和包层的折射率不同从而实现光信号传输过程中在纤芯内的全反射，实现信号的传输。涂层就是保护层，可以增加光纤的韧性以保护光纤。
光纤通信系统的基本组成部分有光发信机、光纤线路、光收信机、中继器及无源器件组成。光发信机的作用是将要传输的信号变成可以在光纤上传输的光信号，然后通过光纤线路实现信号的远距离传输，光纤线路在终端把信号耦合到收信端的光检测器上，通过光收信端把变化后的光信号再转换为电信号，并通过光放大器将这微弱的电信号放大到足够的电平，最终送达到接收端的电端完成信号的输送。中继器在这一过程中的作用是补偿光信号在光纤传输过程中受到的衰减，并对波形失真的脉冲进行校正。无源器件的作用则是完成光纤之间、光纤与光端机之间的连接及耦合。其原理图如图1所示： 通过信号的这一传输过程可以看出，信号在传输过程中其形式主要实现了两次转换，第一次即把电信号变成可在光纤中传输的光信号，第二次即把光信号在接收端还原成电信号。此外，在发信端还需首先把要传输的信号如语音信号变成可传输的电信号。 三、光纤通信的特点 1.抗干扰能力强。光纤的主要构成材料是石英，石英属绝缘材料的范畴，绝缘性好，有很强的抗腐蚀性。而且在实际应用过程中它受电流的影响非常小，因此抗电磁干扰的能力很强，可以不受外部环境的影响，也不受人为架设的电缆等的干扰。这一特性相比于普通无线
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。
现代通信技术及发展前景 信息技术是指有关信息的收集、识别、提取、变换、存贮、传递、处理、检索、检测、分析和利用等的技术。凡涉及到这些过程和技术的工作部门都可称作信息部门。 信息技术能够延长或扩展人的信息功能。信息技术可能是机械的，也可能是激光的；可能是电子的，也可能是生物的。 信息技术主要包括传感技术，通信技术，计算机技术和缩微技术等。 传感技术的任务是延长人的感觉器官收集信息的功能；通信技术的任务是延长人的神经系统传递信息的功能；计算机技术则是延长人的思维器官处理信息和决策的功能；缩微技术是延长人的记忆器官存贮信息的功能。当然，这种划分只是相对的、大致的，没有截然的界限。如传感系统里也有信息的处理和收集，而计算机系统里既有信息传递，也有信息收集的问题。 目前，传感技术已经发展了一大批敏感元件，除了普通的照像机能够收集可见光波的信息、微音器能够收集声波信息之外，现在已经有了红外、紫外等光波波段的敏感元件，帮助人们提取那些人眼所见不到重要信息。还有超声和次声传感器，可以帮助人们获得那些人耳听不到的信息。不仅如此，人们还制造了各种嗅敏、味敏、光敏、热敏、磁敏、湿敏以及一些综合敏感元件。这样，还可以把那些人类感觉器官收集不到的各种有用信息提取出来，从而延长和扩展人类收集信息的功能。 通信技术的发展速度之快是惊人的。从传统的电话，电报，收音机，电视到如今的移动电话，传真，卫星通信，这些新的、人人可用的现代通信方式使数据和信息的传递效率得到很大的提高，从而使过去必须由专业的电信部门来完成的工作，可由行政、业务部门办公室的工作人员直接方便地来完成。通信技术成为办公自动化的支撑技术。 计算机技术与现代通信技术一起构成了信息技术的核心内容。计算机技术同样取得了飞
第50卷 第6期2017年6月 通信技术 Communications Technology Vol.50 No.6 Jun.2017 ·1093· doi:10.3969/j.issn.1002-0802.2017.06.001 卫星移动通信系统发展及应用* 肖龙龙1，梁晓娟2，李 信1 （1.中国人民解放军装备学院 航天指挥系，北京 怀柔 101406；2.中国移动通信集团青海有限公司，青海 西宁 810008） 摘 要：卫星移动通信系统兼具卫星通信和移动通信的特点，使其优于其他通信手段，保证了实时、灵活、高效的通信质量,被广泛应用于各种通信领域。分析卫星移动通信的特点，根据移动通信卫星的轨道类型，分别介绍静止轨道卫星移动通信系统、中轨道卫星移动通信系统、低轨道卫星移动通信系统的发展现状，并详细阐述卫星移动通信在民用领域和军事领域的应用情况，最后总结归纳卫星移动通信的未来发展趋势。 关键词：卫星通信；通信领域；移动通信；轨道 中图分类号：TN927+.23 文献标志码：A 文章编号：1002-0802(2017)-06-1093-08 Development and Application of Satellite Mobile Communication System XIAO Long-long1, LIANG Xiao-juan2, LI Xin1 (1.Department of Space Command, PLA Academy of Equipment, Beijing 101416, China; 2.Qinghai Co. Ltd., China Mobile Communications Corporation, Xining Qinghai 810008, China) Abstract: Satellite mobile communication system has the characteristics of both satellite communication and mobile communication, and this makes it superior to other means of communication and be widely used in various fields of communication. The characteristics of satellite mobile communication are analyzed firstly, then according to the type of mobile communication satellite orbit, the development status of GEO satellite mobile communication systems, MEO satellite mobile communication systems and LEO satellite mobile communication systems is described. Secondly, the applications of satellite mobile communication in civil and military fields are discussed, and finally the future development trend of satellite mobile communication is summarized. Key words: satellite communication; communication field; mobile communication; orbit 0 引 言 卫星移动通信在通信业务领域占据了重要地位。相对于地面移动通信系统，它具有覆盖范围广、通信费用与距离无关、不受地理条件限制等优点，能够实现对海洋、山区和高原等地区近乎无缝的覆盖，可满足各类用户对移动通信覆盖性的需求。卫星移动通信依靠卫星通信的特点，在移动载体上集成了卫星通信系统或者卫星通信终端，从而实现载体在移动中的不间断通信。移动载体既可以是飞行器和地面移动装备，也可以是海上移动载体和移动单兵，大大扩展了移动卫星通信的使用范围和环境适应性，使其在民用和军事领域都得到了广泛应用[1]。本文从卫星移动通信的特点出发，介绍国内外主要卫星移动通信系统的发展现状，分析卫星移动通信在军民领域的应用情况，并展望其未来的发展趋势。 * 收稿日期：2017-02-22；修回日期：2017-05-20 Received date:2017-02-22;Revised date:2017-05-20
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：
浅析5G移动通信技术的发展前景及应用 摘要在移动通信技术飞速发展，并且已经广泛地运用到大众的日常生活中的今天，移动通信技术为人们的生活带来了诸多便利。随着人们对互联网和移动终端的需求愈发强烈，特别是物联网的发展，对网络通信速度有着更高的要求，这些产业需求无疑是推动5G网络发展的重要动力。但是目前，5G移动通信技术依然是探索性阶段，本文将针对性阐述5G移动通信技术研究过程中的一些关键性技术，展望移动通信技术的未来发展，以期促进5G移动通信技术的发展。 关键词5G移动通信技术；发展方向；关键技术 前言 随着移动通信技术被广泛运用到大众的生活，大众对于移动通信技术也提出了更高的要求。移動通信技术在保证自身功能日趋完善的同时，也要满足用户日益复杂、多样的需求。5G技术正是在这样的前提下诞生的，并且具备高功能性和高效能，为客户提供更加丰富多样的应用体验。有科学家指出，5G技术目前还处于研究阶段，在未来的几年里，4G还将保持移动通信行业的主导地位，并依旧在持续高速发展。但5G 移动通信技术很有可能在2020 年正式进入市场，并逐渐被广大用户接受和认可。本文将以5G移动通信技术为依托，探究与5G 相关的关键性技术和其未来的发展趋势。 1 5G移动通信技术的未来发展前景 5G，是第五代移动通信技术的简称。相比于4G技术，5G将是移动通信技术革命性的转变。5G技术专为互联网而生，且相比于4G技术，它将拥有更大的容量，更快的响应速度，更多的设备支持，更短的时间消耗，更低的功耗要求[1]。从用户体验来看，在5G技术支持下，下载一部高清电影只需要几秒钟的时间。换言之，5G的出现就是要为用户提供更高效、更快捷、更方便、更全面的优质服务。该技术可以通过智能手机、可穿戴通信设备和智能物联网设备等移动设备终端实现更广泛的连续覆盖。相比于4G技术只能满足智能手机的技术需求的局限，5G移动通信技术将为未来物联网的发展提供超大的带宽，它的容量将会是目前广泛应用的4G技术的1000倍，真正实现“万物皆可联”的梦想，这为智能家居生活，智能办公需求等提供前所未有的发展空间。是21世纪最具革命性的技术变革。 2 5G移动通信技术中的关键性技术应用 5G移动通信正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。它将从前“人与人”的沟通，转变为”人与物”、“物与物”的沟通。将为人们在获取信息、感知信息、参与信息制造和控制信息的能力上带来革命性的飞跃。5G技术的研发不会孤立进行，开发过程中也将吸收4G的优秀技术特性，如wifi局域网和蜂窝网，将会形成一个更智能、更广泛的网络新体系。随着各种智能新产品
浅述卫星通信系统 当今世界已经进入了信息时代，信息技术改变着人们的生活和工作方式，作为信息传输基础的通信技术，越来越与人们的日常生活密切相关。21世纪通信的发展与多媒体、互联网络、个人通信等高科技产物融合在一起，成为信息产业中发展最为迅速，进步最快的行业。面对如此迅猛的发展，我们必须以新观念、新思路、新模式和新设计方法去适应未来信息化社会。 卫星通信指的是在两个以上的地球站之间利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电波进行的通信，之前提到的地球站是设置在地球上（包括地面、水面和低层大气中）的无线电通信站。它将通信技术、计算机技术与航空航天技术相结合的一项重要成果，并且作为一种远距离通信方式从上世纪五十年代应用至今。 目前，卫星通信广泛应用于国际通信、国内通信、国防、移动通信和广播电视等诸多领域。较其他传统的通信方式而言，卫星通信具有极大优势，特别是在边远山区、人烟稀少地区、沙漠地区、江河湖泊地区以及海岛等通信不发达的地区，卫星通信具有其他通信手段不可替代的作用。鉴于卫星通信具有的上述优势，使得它自诞生之日起便迅速发展成为现如今通信领域中最为重要的一种通信方式。 一、卫星通信系统的起源于发展 1667年，著名物理学家牛顿在开普勒三定律的基础上，总结出了万有引力定律。万有引力定律的内容是：任何两个物体之间都存在着引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，而与两物体之间的距离平方成反比。卫星和地球也服从万有引力定律，这就使得牛顿发现的万有引力定律成为卫星诞生的理论基础。 1945年10月，就在第二次世界大战刚刚结束不久，当时的英国空军雷达军官阿瑟〃克拉克（Arthur C.Clark）在《无线电世界》杂志上发表了关于“地球外的中继站”（Extra-Terrestrial Relays）学术性文章。在
卫星通信技术的应用体会及未来趋势 摘要：在当前科学技术的不断发展下，信息传导逐渐成为了人们需要关注的问 题之一，尤其是科学技术与网络技术的发展推动了现代通信技术的发展，与此同时，也给卫星通信技术提出了新的发展机会，这是顺应时代发展要求的关键所在。在新时期需要对卫星通信技术的应用问题加以分析，然后从不同的角度出发，制 定完善的规划体系，真正发挥出卫星通信技术的作用与价值。 关键词：卫星通信技术；应用；趋势 从整体角度分析，卫星通信开创了现代化通信方式，与其它通信方式相比较，卫星通信具有众多的优势，比如覆盖面广阔、具有便捷性、灵活性等，能够带给 客户更加完美的通信体验，同时卫星通信技术的有效应用也在一定程度上促使传 输量更大，速度更快，社会也逐渐迈入了现代化时代。然而因为受到众多因素的 影响，在卫星通信技术发展中存在非常多的问题，如果不及时处理与解决，则会 制约其发展与进步，所以加强对卫星通信技术的研究具有重大现实意义。 1、卫星通信技术的基本概述 从理论上分析，卫星通信技术主要是指应用人造地球微信作为中继站转发无 线电波的通信系统，其优势众多，比如覆盖范围广泛、通信容量大、传输质量好、组网方便等，甚至还可以实现全球无缝连接。当然，卫星通信技术也具有缺点， 比如传输过程中时间延续比较长，且及时性比较低。另外，从整体发展趋势分析，卫星通信技术主要应用在卫星移动、卫星遥感、卫星广播、卫星固定等众多领域，且伴随着智能化的不断发展，现如今卫星通信技术在智能手机操作中也得到了广 泛的应用，并且逐渐形成了以卫星通信技术为主体的卫星定位系统，整体性能有 所提升。 2、卫星通信技术的主要应用体会 2.1所存在的困境 第一是传输时延长，这是卫星通信技术最为主要的缺陷，而在宽带通信方面 更为明显，一般而言，在宽带上卫星通信的及时性是无法与光纤通信技术相对比的，或者在移动特性上，也无法与地面蜂窝移动系统相比较，正因为受到以上的 影响因素，卫星通信技术目前已经无法从本质上满足高速数据业务的需求，并且 光纤通信技术也逐渐的取代了卫星通信技术。举例说明，虽然卫星通信技术构建 起了ATM网络，但是因为受到时延性的影响，所以通信互联的时候难以进行转换协议。第二是难以保证协议转换方式效果最佳，无论从宏观角度还是微观角度分析，均可以清楚的了解到宽带IP技术的有效应用下难度比较大，且主要是针对不 同的协议，并且卫星通信技术难以保证所有转换方式的最佳。从当前的发展趋势 分析，ATM技术是当前宽带系统传输技术的基础，但是因为ATM技术无法从本 质上满足卫星通信技术的要求，所以无法保证光线质量，还有便是要想构建ATM 通信网络难度比较大，需要对协议与转换进行修改。第三是在传输安全上存在问题，虽然卫星通信技术存在优势，但是无论从哪一个方面分析，仍旧存在缺陷， 而这在或多或少的影响了卫星传输的安全，在当前积极提高卫星传输安全性是值 得思考的问题之一。 2.2关键技术 第一是数据压缩技术，就目前而言，数据压缩技术得到了广泛的应用，数据 压缩技术在数据处理领域得到有效应用，当然不论是静态的压缩还是动态压缩， 在能量以及时间上均能够发挥出作用与价值。其中根据调查与分析，现阶段多媒