卫星通信的多址方式

通信工程师：卫星通信考试答案（三）1、单选在天线方向图测试标准中，旁瓣超标一般不超过（）。

A.5%B.10%C.15%D.20%正确答案：B2、单选当上海地球卫星站反馈接收微型车的功率过低时，需要通过（（江南博哥））设备调整发射电平。

A.MODEMB.信标接收机C.天线控制器D.BTS正确答案：A3、多选下列关于卫星通信的特点，描述正确的是（）。

A.通信距离远，覆盖面积大B.便于多址联接C.频带宽、通信容量大D.在一定条件下，可以自发自收进行测E.投资费用与通信距离增加有关正确答案：A, B, C, D4、单选进入IDR MODEM的用户数据码型是（）。

A.AMIB.HDB3C.八进制D.十六进制正确答案：D5、单选高清编码器音频源（Source）可选（）。

A.模拟B.数字C.测试音D.嵌入E.以上都可以正确答案：E6、名词解释上行线路正确答案：由地坏站发射分系统至通信卫星转发器接收机的线路。

7、单选U/C是将中频信号变换成射频信号后提供给（）。

A.调制器B.解调器C.LNBD.功放正确答案：D8、多选大气层对卫星通信所使用微波信号的主要不利影响有（）A.附加大气衰耗B.附加雨衰C.大气对流引起线路时延的不稳定D.多径干扰严重正确答案：A, B, C9、问答题BGAN使用电池开机时，不能开机，或不能保持开机状态的主要原因是什么？正确答案：主要原因是电池需要充电。

电池没有插好。

电池的接触面脏了或损害。

10、单选国际卫星通信系统中，地球站分A、B、C、D等类，规定C类站工作频段为（）。

A.4/6GHzB.7/9GHzC.11/14GHzD.16/19GHz正确答案：C11、单选衰减器的主要用途之一是匹配（）。

A.阻抗B.电阻C.电抗D.电平正确答案：D12、单选在卫星通信多址方式中，各地球站不能同时发射射频的是（）A.FDMAB.CDMAC.TDMA正确答案：C13、多选以下对卫星通信的描述，正确的有（）A．由于卫星覆盖范围广，因此容易实现跨省的移动通信B．由于中继设备放置在天上，因此受地质灾害和人为破坏的影响较小C．下大雨时可能出现误码增多，甚至有可能出现短时的通信中断D．通信卫星看不见，摸不着，通信不可靠正确答案：A, B, C14、问答题请简要描述使用卫星电路运行通信车BTS设备时（作为C网应急车中继电路时），各传输单元之间的关系和传输方式。

TDMA卫星通信方式：第一部分TDMA卫星通信方式第一部分1.前言时分多址(TDMA)通信方式,是各站用所发数字信号调制同一无线频率,仅在特定的分配时间里发出电波进行通信的方式.这一通信方式的优点是,可充分发挥无线通信多址联接的特长,能用一部调制解调器与多个站同时进行通信,可使转发器工作在饱和状态(转发器输出的利用率达100)'缺点是收发信速度快,收发信须取得同步.近年来,随着数字通信技术的发展,卫星通信的趋向是FDMA方式将由从低速到高速得到广泛应用的TDMA方式所取代.此外,"用户无线通信",移动通信也在向TDMA方式的方向发展TDMA方式的硬件技术,初期是采用分立集成电路(Ic)'现在是低速处理部分采用微处理器,高速处理部分采用大规模集成龟路(LSI).在系统上,国际通信的同步基准——网同步等问题正在逐步得到解决,用一个波束覆盖工作区的单波束卫星通信将发展为用多个波束覆盖一个或多个工作区的多波束通信.在硬件技术方面,正在研究一种多波束卫星通信方式所必需的卫星交换——时分多扯(SS--TDMA)设备,这种设备能在星上选择交换输入输出突发信号.另外,为了能在在星上进行再生中继,各国正在研究星载TDMA设备.但如前所述,TDMA通信尚需如下一些复杂的功能,如压缩扩展,收发信同步,报头的生成以及与发信信号的合成,收信信号的分离等,这些技术尚欠成熟,需进一步研究开发.本文就TDMA方式的历史,实用TDMA卫星通信方式的原理及未来展望进行讨论.首先讨论的内容是TDMA通信的原理,包括同其他多址联接(MA)方式的比较,指出'I'DMA通信方式的特点及TDMA通信的发展概况.接着讨论TDMA通信的基本技术——收信同步,捕获发信同步及同步码的检出,并讨论TDMA通信用的突发脉冲^剐解调器及纠错方式.最后讨论TDMA设备构成,设备和系统举例,以及未来展望和研究课题.此外,往与TDMA设备一起使用的数字话音内插法(DSI),因不属TDMA方式特有技术,故本文不予涉及.2.概述±.1TDMA通信原理卫星通信中,位于能"旨到"同一颗卫星范围内的地球站,互相可』通过卫星直接进行通信.卫星通信的一大特点就是能做到多个站其用一个转发器互相进行通信(多址联接).多个站共用一个转发器,可避免通信电路之间的干扰.TDMA方式就是多址联接方式之一.TDMA通信的概念如图l所示.这一概念就是规定出收发信信号的基本周期——1TDMA帧(一定长度的时间,图1中表示为Tf),用在此帧内分配到的一对时隙跟对方站进行通信.下面讨论TDMA通信的基本功能.图1TDMA通信的概念(a)信息的压缩/扩展在TDMA通信中,是通过间歇(突发)发出无线电路信号进行信息的收发(通信)的, 因为是按时间分割使用同一额率的卫星电路,所以无线电路的传输速度远远高于可发送的数字信号的传输速度(通常为几倍～几千倍).为进~TDMA通信,须将终端或地面网发来的数字信号在时间轴上加以压缩,变换成高速突发信号.反过来,在收端接收到的是突发性高速信号,须扩展成与终端或地面网的时钟速度相同的信号.这种对信号的压缩/扩展过程是TDMA通信的特点之一.(b)同步为使各站发出的突发信号不致在卫星上相互重叠,须对各发信定时进行控制.为此各站具有共同的定时基准,设定发信定时(发信时间基准),须把各站到卫星的距离差考虑进去.从收信信号里检出特定的信号(基准站同步突发脉冲)作为时间基准的称作收信同步,决定向卫星发送信号的定时称作发信同步(或突发同步).例如,图1中的地球站一1是向TDMA帧的时隙T发出信号,而与地球站一1通信的地球站一n则向时隙T发送信号.这样一来,各站的发信信号在卫星的TDMA帻上按T.～T的顺序收信而不重台,卫星接收的信号被转发器放大后再发给各地球站.因此,上例中在时隙T.发出的信号,在地球站一n由时隙T接收.反过来,地球站一l接收地球站一n在时隙T发来的信号.(c)突发脉冲调制解调器.TDMA通信中,收和发的信号是突发脉冲信号,所以,稠铷解诩器颓在突发状态下工2作.这种调制解调器与收发连续信号的调制解调器不同,调制器只在有发信信号时才输出调翩信号,所以需要开关电路,而解调器为了能解调出收到的突发脉冲信号,需具有利用设置在各突发脉冲报头中的载波恢复码(cR)和时钟再生码(BTR)高速再生出载波和时钟的功能.(d)保护时间虽说是静止卫星,其实卫星在其轨道保持位置范围内还是经常秽动的.随着卫星与地球之间距离的变动(多普勒额移),收发信频率也会变动.所以,只要不是采用下述的SMAX网同步方式,突发脉冲串之间就需要一段无信号时间(保护时间GT).保护时间具有代表性的构成要素示于表1.它们的具体数值需根据卫星位置的保持精度,发信同步周期地球站H寸钟的AFC方式等参数分别加以研究.(e)帧结构决定TDMA帧周期的主要因素有:通信信号的容许时延"和压缩/扩展部分的存储量,建立TDMA同步基准的基准站同步突发脉冲的发信周期,突发脉冲(回路)的分配周期及修正各站发信时间位置的同步控制周期.通常多构成与上述3种周期相应的3层帧,TDMA的帧结构举例如图2所示.图中基帧(2ms)用于基准站同步突发脉冲的发信周期,复帧(20ms)用于分配突发脉冲的周期,面超帧(128Ores)用于控发信同步的周期.囊1保护时问的主要构成因素(--般站)单波束通信方式多波束通信方式反馈电路闭台电路(反馈电路)卫星距离变化率oo0发信时钟频率误差(簇差)o0O多昔勒频率误差o0O数字处理突发位置误差检出O(基准站)O(一般站)0(基准站)量亿误差l收发信同步控制O0O每转发器系统*在星上距离差O"OO基准站突发脉冲同步误差O,.●只在转换转戋器时需要鲁÷转戋器.星藏中继器构成帻的脉冲分为基准站同步脉冲(R,R),一般站同步腺冲(N),数据脉冲(D)及起始捕获脉冲,分别用于TDMA时间基准(从两个基准站发信)一般站时间基准,可发信的信息及起始捕获时的信号传输..备突发脉冲串中带有称作报头的前置码.报头由上述的保护时间(GT),载波恢复码3Ir———————一tI._l————————J匝巫囹丑强羹揎突靛(.I匝卫量硇丑工j]固和峙捕获寰发订订图2TDMA帕结拘举例时钟再生码蕨同步码(uW:独特鹃)构成.在这一部分进行载波恢复,时钟再生后,捡出同步码,从而获得TDMA同步时间基堆或应接收的数据的时阊位置.TDMA帧效率q可用下式定义:rt=(1帧中的有效信息毕特数/'1帧中的全部信息毕特数)×100(1)因此,为提高帧效率,就须缩短不直接传输信息的报头长度.具体地说,就是耍缩短CR,BTR及uw的长度,这就给在突发状态下工作的解调器提出一个研究课题.从提高填效率的观点来看,缩短保护时间也是很重要的.对应各种速度的信息及业务量变动的帧有两种构成方法,一是假设各数据脉冲串长度一定,使每1帧发出的脉冲数变化}二是假设每1帧的突发次数不变,而改变突发脉冲帚的长度.前者每一次突发都需要报头,视在帧效率比后者差,但在收发由各种速度构成的信息的场合,特别是在每呼叫一次分配一次电路的按需分配(DA)的场合,不会像晶者那样出现所谓"掉牙"现象,实质上可达到高的帧效率.反之,后者在周定分配电路的预分配(PA)龅场台,实质上也能达到高的帧效率.电路分配有如下几种方法:收发信信道均可改变的按需分配(DA),只可改变收信的耳标地址(vD),其可改变发信的起始地址(V0)后两者总称为变址(vA).(f)与地面无线通信的差别上面介绍了TDMA通信的原理,但卫星TDMA通信与地面无线(用户无线)TDMA 通信之间有授大的差别.卫星TDMA通信中,卫星位置的变动(多普勒频移),常引起传播路径及收信时钟的变化,而在地面无线TDMA通信中,只要不是以移动站为对象,就没有这种现象.传播路径长度厦收信时钟的变化,使得卫星ToMAtO.信比地面无线TDMA~信复杂多了,如保护时间的设定,从收端随时间位置变化的信号中检出同步码,跟踪发端卫星帧的实时发信定时的控制以及把收到的多普勒频移时钟换读威无多普勒频移时钟等.2.2与其他多址联接方式的比较多址联接方式,除TDMA方式外,还有频分多址联接(FDMA)及要求抗干扰,高保密的军用码分多址联接(CDMA)方式.(a)FDMAFDMA是将卫星转发器的频带加以分割分配给各地球站的方式.各地球站把发信及收信频带按对分配互相进行通信.顿分多址联接方式,根据用载波发送的信号是单渡遭还是多波遭,又分为每载波单路《s'CPC)和每载设多路(MCPc)方式(b)CDMA是给各地球站分配特定的码,再用这个码去调制(二次调制)通常的调制(例如PsK 调制等,在CDMA方式中往往称作一次调制)信号互相进行通信(两个调翩顺序反过来也可以)的方式.本方式与其他方式的不同点是,用一个转发器把频率和时间重叠的信号放大后,再向地球站发信.收信地球站用与发信站相弼的码从这些信号中进行逆调制,获得希望的一次调制信号,接着进行普通的解调,获得基带信号.在逆调制过程中,希望信号被压缩到硪来的带宽,所以,希望信号功率中只有处理增益部分得到了放大(BW/2f'其中,BW是扩展后的带宽,f是信号时钟频率).另一方面,其他电路信号及热噪声在逆调制过程中均不变化而保持一定,所以一次解啊器输入载噪比(CNR)只因处理增益被放大而得到了改善.表2按传输信号,复用等对上述多址联接方式加以分类,各自的特点示于表3.这些方式各有优缺点,可根据各种不同的目的加以采用.裘2多址联接方式的分类方式传输信号复用谓翩方式举侧同时放大载波数/转发器SCPC模拟/数字——低速FM/PSK}(连续或突发状态)FDMA多载波低速FM/PSKMCPC模拟/数字FDM/TDM(连续或囊发状态)TDMA数字TDM~PS.K(突发状态)单载波多载波CDMA,数字TDMPSK(突发状态)(频谱有重叠)表8多址联接方式的特点方式;优点j缺点FDMA(1)调制器工作速度低(2)不需复杂同步即可避免同其他站发信信号的干扰,容易实现多址联接.(3)可采用小地球站通信.(1)每一转发器的传输容量小(随着载波数的增加,传输效率明显降低).(2)不易适应各种速率的数字信号传输.5可最大限度利用转发器的发(D蛊(2)信功l(1)需采取同步措施避免同其他站发j信信号的干扰,基带处理电路复杂.容易传输各种速率的数字信号.(3)可灵活处理各站电路容量的变化.(4)容易实现多波束通信方式的波束间联接.(2)发信功率须与每一转发器相对应.I(1)固定分配各站波道(码),并可I(1)-N要宽频带转发器. CDMA!按需分配.!(2)频谱利用率(bit/s/Hz)低.每一转发器的传输容量是表示多址联接方式性能的重要参数之一,如图3所示,它是随接续数(/转发器)而变化的.FDMA方式中,传输容量随接续数的增加而降低,这是因为,由于转发器的非线性,多载波间的交调噪声随载波的增加——转发器输入功率的增加而增大了.因此,收发话音信号时,有时要采用话音激活技术(只在有话音时才向卫星发出信号),以降低转发器输入功率.CDMA方式的传输容量比其他两种方式小,这是因为转发器的频带受到限制,得不到充分的处理增益,波道数受到期燃,墓■靖辑图3多址复用联接方式中,载波敷与侍输容量(/转发器)的关系举例载波问干扰噪声的限制.另一方面,在TDMA方式中,由一个转发器间歇放大的载波是单波,所以,即使接续站数增多,也不需要转发器输入的回遇,只是由于TDMA~信所必需的报头等额外消耗,才使传输容量降低一些.由此可知,以通常的站数为前提的场台,TDMA多址联接方式可使每一转发器的传输容量达到最大同FDMA方式相比,TDMA方式有如下特点:(i)可最大限度利用卫星转发器发信功率如前所述,FDMA方式是用一个转发器放大多/卜载波,不能让转发器在饱和区工作,而TDMA方式是用一个转发器只间歇放大单载波,所以可让转发器在饱和区工作. (ii)容易传输各种速率的数字信息TDMA方式传送各种速度的信号不需特殊的电路,只增减每一单位时间(具体为帧周期)发出突发脉冲串的次数或改变突发脉冲串的长度就行了.(iii)容易实现多波束通信的波束间联接在多波束卫星通信方式中,用不同波束覆盖的地球站,如果不在星上连接各通信信道,6就不能相互通信]~TDMA方式各突发脉串间有保护时间,所以,通过在这个保护时间里换接各通信信道,很容易设定波束间的通信信道.2.8发展历史(1)历史TDMA~.信方式的开发史可追朔到1966年,当时,美国通信卫星研究所开发出第一颗卫星,通过它作了6Mb/8TDMA(MATE~)的实验'".实验证明,TDMA突发脉冲串间的保护时间是个现实的数值(本侧为2O0ns以下),明确了可以有效实现TDMA系统.1868年日本NTT电气通信研究所进行了13.644Mb/sTDMA(SMAX)方式的实验l;大致在同一时期,美国通信卫星研究所开发了突发脉冲串长度可变~5OMb/s~ITDMA(M—AT—1)方式,并做出了有实用价值的TDMA~备|而日本KDD研究所开发了传输速度为50Mb/s的时间一预分配TAsITDAA(TTT)方式1970年进行了后两者的双向实验.sMAx的最大特点是,在星上各站发来的突发脉冲串的时钟相位一致(取得网同步).从而,在此方式中,保护时间用一个码元即可,帧效率高.sMAx方式在电路分割方法上实现TVD方式,与PA方式相比,接续站数在20个以上,传输效率高一倍.MAT—l方式采用突发脉冲串长度可变的收信地址可变方式(1次突发/站),它是按需决定各站突发脉冲串长度的.TTT方式不是按需而是按照电路分配时间表改变突发脉冲串长度,基本上是固定分配方式,通过采用时分话音内插(TASI)技术,电路效率相当于按需分配方式.后来,各国进行了各种开发研究,世界上最早的商~TEMA系统t(传输容量为400 路话音)是加拿大于1976年推出的.日本NTT公司1982年应用了TDMA--60M和TDMA--1OOM方式",这两种方式与SMAX方式同样采用时钟完垒同步方式和低电平捕获法.前者的传输容量约为60Mb/s(480×64kb/s双向话音波道),是世界上头一个应用30/2OGHz频段的商用卫星通信系统.另一方面,国际通信卫星组织的TDMA~星通信方式,也在经过种种变迁之后选择了下述两种系统,~3OMHz带宽的转发器传输速度为6OMb/7s[;~TDMA系统]~72MHz 带宽的转发器传输速度为120Mb/s的TDMA系统.从1985年起,国际通信卫星组织一v号卫星带有效字话音内插的12OMb/sTDMA 方式投入了商用.(2)研究开发要点TDMA方式的研究开发要点集中在如下两个方面;①如何在频带受限情况下使传输容量达到最大}②如何在卫星发信功率受限情况下使传输容量达到最大.下面从传输容量(/转发器)的观点来讨论TDMA方式的性能.(a)频率受限条件下的传输容量传输容量T.(信遒)可用压缩率C.(BR/BR:TDMA时钟/信道发信信号时钟), TDMA~1纠错编码率R表示如下式:T:?R?e.(2)7转发器频带(B)是有限的,设额谱利用率为(bit/s/I-Iz),则BR-根据Bw和由式(3)加以限制:BR.≤B?"qf(3)因此,传输容量T可使用这些参数用式(4)表示:T=-q.?R?B/BR:(4)(b)功率受限条件下的传输容量在传输容量由发信功率决定的场合,TDMA时钟速度受到上限的限制.设电路中断指标E./N'.(dB)及c,N'dB)分别表示为(E/N.3TA(C/N3h,两者健BR.及B有式(5)的关系,为在一定C/N条件下获得所希望的E/No,BR存在有上限. [E/N.]=[C/N]一[BR/B](5)式中,[BR/B]=101gI.(BR-/B,)因此,传输容量T受式(6)的限制.T1-R?(B/BR)?1O([C/N]一[E/N.]T)(6)从以上分析可以说,TDMA通信的研究历史,主要是如何使式(5)和式(6)给出最大的T的历史.例如,为使1大,需缩短①载波恢复码,②时钟再生码,③独特码,④保护时间,并需@加长帻的长度'为缩短④和②,需研究具有快捕和低滑动特性的突发脉冲解调电路l为缩短@,需研究同步码,为缩短④,需研究高稳定时钟,AFC/APC方式及同步方法,另外,@的帧长随着随机存贮器(RAM)容量的增大而加长,大大有助于提高帧效率. 同样,为提高频谱利用率(1),需开发在非线性电路中误码率(或E/N.>恶化小且频谱宽度窄的调制解调方式,研制LB2相相移键控(PSK)效率更高的4相PSK 方式,偏移i相PSK方式,编码PSK方式等.当然,除了上述研究外,为使设备更经济,体积更小,并扩大其应用领域,还进行了LST化和IC化的研究.文献(1)宫:"新版衡星通信工学",予于(昭17)(2)川橘:"南星通信",j口于社(昭51).(3)J.J.SpiIker:"Digitalcommunicationsbysatellite".Prentice—Hall (1977).(4)宫:南星通信技衍,鬣子通信学会(昭55).(5)K.Feher:"Digitalcommunicationssate11ite/Earthstationengineeti—ng".Prentice—Hall(1981)-(6)V?K?Bhargava,D.Haccoun.R.MatyasandP?Nusph"DigitalCOrn—municationsbysatellite",JohnWileY&Sons(1981)(7)宫内,野坂:"岁衡星通信",麈棠因耆(昭60)8(8)官肉,更田,山本:"榭星通信一,柬柬鼋视大学出版局(昭6o,.(9)W.L.PritchardandJ.A.Scfuln:"SatelliteCommunicationSystems Engineering",Prentice—Hall(1986)?(10)CCI'J■RecommendationG.114"MeanOne-wayPropagationTime"? (I1)T?SekimotoandJ.Puentel"ASatdliteTimeDivisionMultiPleA- ceessExperiment",mun.,CON[-16,8(196g).(12)M?Takada,S.Nakamura,S?Kondo,Y.InoutM.OnoandH.Ikeda: "NewPCM-TDMASatelliteCommunicationSystemandV affable Destination",Int.Conf.onDigitalSatelliteCommunication(1969).(I3)W.G.Schmitt,O.G.Gabbard,E.R.CacciamaniW.G.MailletandW? W.Wu:MA T一1.INTELSTsExperimental700-channelTDM—A/DASYstem",ibid.(14)K.Nosakal"TTTSystem50MbpsPCMTDMASystemithTims PrcassignmentandTASIFeatures",ibid.(15)R.K.K*Aan:"TheTELESATTDMASystemICC75(June1975).(16)K.MiY auchi,H.FuketaandY.Watanab~:"DigitalTechniquefor DomesticSatolliteCommunicationSystemsofNTT",7thAIAA(1978).(17)INTELSA TTDMA/DSISYSTEMSPECIFICATIONBG一42—65E (1981).(上接18页)(20)T.FujinoandK.Fu.~iwara:"Multi—dimensionalSoft—DecisionUnique WordDetectiOn",ICC86(1985).(21)守茸,梗本,力口藤I"低c/N时汇糟时五:一,一F横出特性0一改善法", 昭6l信学穗全大,sl6—8。

现代通信技术复习题填空题1、三网融合指的是电信网、计算机网络、广播电视网。

2、电信系统在三大硬件分别是终端设备、传输设备、交换设备。

3、信号可以分为两大类模拟信号和数字信号。

4、在数字通信技术中，复接方式有：按位复接、按字节复接、按路复接三种方式。

5、在PCM30/32系统中，有30个路时隙用来传送30路语音信号，一个路时隙用来传帧同步码，另一个路时隙用来传送信令码。

6、信令按使用的信道划分可以分为随路信令和公共信道信令。

7、信令网由信令点、信令转接点以及连接它们的信令链路组成。

8、数字调制的三种方法，幅移键控法、频移键控法、相移键控法。

9、通信协议的三要素，语法、语义、时序。

10、分组交换采用两种路由方式，分别是数据报和虚电路。

11、在光纤通信中，短波波段是指波长为μm，长波波段是指波长为μm和μm。

12、光纤通信中用到的光源有半导体激光器和发光二极管。

13、数据交换的三种方式是：电路交换，报文交换和分组交换。

14、数字通信过程中发送端的模/数变换包括抽样、量化和编码。

15、多路复用主要包括频分多路复用、时分多路复用和波分多路复用。

16、接入网技术可分为铜线接入网技术、光接入网技术、无线接入网技术等。

17、数字用户线技术是基于普通电话线的宽带接入技术，是在同一铜线分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备。

18、数据传输按调制方式分为基带传输、频带传输。

19、电信系统的功能是把发信者的信息进行转换、处理、交换、传输，最后送给收信者。

20、数字传输中常用的位同步技术有两种：外同步法和自同步法。

21、数据交换基本过程包括呼叫建立、信息传递和电路拆除三个阶段。

22、SDH的帧有9行270列构成，整个帧分成段开销、STM-N净负荷区和管理单元指针3个区域。

23、数据通信系统的主要质量指标包括：传输速率，误码率，信道容量和带宽。

24、移动通信系统中，主要采取的工作方式为准双工方式。

25、GSM移动通信系统中采用的多址通信方式为时分多址。

多址通信技术及其应用摘要：新一代无线通信系统要求大容量、高速率、综合业务、适用于各种环境。

在大、中型通信网中，众多的通信台、站利用同一颗卫星（或几颗卫星）的一个（或几个）信道的转发器复用方式，实现相互之间的长距离、大范围的多址通信。

这种通信方式，既不受地域的限制，又不受气候的影响，十分方便、灵活，又便于通信保密。

关键词：频分多址时分多址码分多址空分多址多址通信，就是通信网中各个通信台、站利用同一指定射频信道，进行相互间的多址通信。

最典型的多址通信方式是卫星通信。

在卫星通信中，多址通信技术就是指通信网中每个地面站利用同一颗卫星的信道（譬如一个转发器的信道）进行多边通信。

所以多址通信实质上就是各地面站对一个转发器的复用方式。

多址通信，按分配方式分，粗分有预分配制多址（Preassigned Multiple Acces.简称PMA）和按需分配制多址（Demand assignment Multiple Access,简称DAMA）两种。

预分配制多址方式，是将有关两站间需要的线路，预先分配成固定的（也是相对的）专用线路，只供该两地面站间使用，又分为固定预分配多址和时间预分配多址等几种方式。

按需分配制多址方式，是有关地面站需要通信时，临时分配给线路进行通信，当通信结束，此线路立即撤销。

显然，按需分配制可以充分地发挥线路的利用率。

按需分配多址又分为接收站可变多址、发送站可变多址、全可变多址等多种方式。

多址通信，按复用方式分，主要有频分多址、时分多址、码分多址和空分多址等四种。

上述这些多址技术的实现都是基于对信号的某种参量（从广义上讲），例如频率、时间、波型（或码型）和空间，进行一定的分割和识别，以达到多址通信的目的，下面将上述四种多址方式分别进行介绍。

一、频分多址（Frequency Division Multiple Access.简称FDMA）各地面使用不同的载频（即将卫星转发器分成互不重叠的若干个频带）所构成的多址通信信道，称之为频分多址。

《微波通信与卫星通信》课程作业注意事项：要求该课程作业全部手写在浙江理工大学标准作业本上；每一章的作业题目要另起一页从新开始；本文档中所列出的题目必须把原题抄写在作业本上，随后再写答案；所有题目都是必选的，请全部做完并且独立完成；要求字迹清晰工整。

请于2015年1月7日上课时随课程论文一起上交。

第1章微波与卫星通信概述1-1 微波通信有哪些特点？卫星通信有哪些特点？微波通信具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾以及地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响。

但微波经空中传送，易受干扰，在同一微波电路上不能使用相同频率于同一方向，因此微波电路必须在无线电管理部门的严格管理之下进行建设。

此外由于微波直线传播的特性，在电波波束方向上，不能有高楼阻挡,因此城市规划部门要考虑城市空间微波通道的规划，使之不受高楼的阻隔而影响通信卫星通信①通信距离远，且费用与通信距离无关。

②广播方式工作，可以进行多址通信。

③通信容量大，适用多种业务传输。

④可以自发自收进行监测。

⑤无缝覆盖能力。

⑥广域复杂网络拓扑构成能力。

⑦安全可靠性。

1-2 请阐述智能天线的概念。

智能天线又称自适应天线阵列、可变天线阵列、多天线。

智能天线指的是带有可以判定信号的空间信息（比如传播方向）和跟踪、定位信号源的智能算法，并且可以根据此信息，进行空域滤波的天线阵列。

智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。

[1]智能天线采用空分复用（SDMA）方式，利用信号在传播路径方向上的差别，将时延扩散、瑞利衰落、多径、信道干扰的影响降低，将同频率、同时隙信号区别开来，和其他复用技术相结合，最大限度地有效利用频谱资源。

早期应用集中于雷达和声呐信号处理领域，20世纪70年代后被引入军事通信中。

随着移动通信技术的发展，阵列处理技术被引入到移动通信领域，很快就形成了智能天线的研究领域。

一.写出下列英文缩写的中文含义DWDM:密集波分复用 SDH:同步数字系列3G:第三代移动通信系统 WLAN:无线局域网HFC: 混合光纤/同轴电缆网 PDH:准同步数字系列FR:帧中继 NGN:下一代网络TCP/IP:传输控制协议/互联协议 ATM:异步传送模式ADSL:非对称数字用户环路 IN:智能网CDMA:码分多址 PSTN:公共交换电话网二、名词解释1.解调:从已调信号中恢复出原调制信号的过程。

2.扩频:扩展频谱通信（简称扩频通信）技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，并用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据。

3.信息：消息中的有效内容，其含量用信息量衡量。

或以适合于通信，存储或处理的形式来表示的知识或消息4.复用：多个用户同时使用同一信道进行通信而不互相干扰。

5.蓝牙技术：蓝牙（Blue Tooth）是一种短距离无线通信技术，是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准。

其使用跳频（FH／SS）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等先进技术，在小范围内建立多种通信与信息系统之间的信息传输。

6.调制：调制是将基带信号的频谱搬移到某个载频频带再进行传输的方式。

7.基带：基带是由消息转换而来的原始信号所固有的频带。

8.接入网：由核心网和用户驻地网之间的所有实施设备与线路组成，是为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统，可经维护管理（Q3）由电信管理网进行配置和管理，主要接口包括：用户网络接口（UNI）、业务节点接口（SNI）和维护管理接口（Q3）。

三、简答题1.简述多普勒频移移动台（如超高速列车、超音速飞机等）的运动达到一定速度是，固定点接收到的载波频率将随运动速度不同而产生不同的频移，即产生多普勒效应。

2.简述信道编码的概念信道编码是在经过信源编码的码元序列中增加一些多余的比特，利用该特殊的多余信息可发现或纠正传输中发生的错误，其目的是提高信号传输的可靠性。

桂林理工大学——【现代通信】复习试题1.填空题1、一般通信系统包括五部分：信源、___发送设备__、信道、接受设备和___信宿___。

2、国际电信联盟推荐了两类数字速率系列和数字复接等级，即北美和日本采用的1.544Mbit/s和中国、欧洲采用的___2.048___Mbit/s作一次群的数字速率系列。

3、在电话通信的A/D转化中，经过一次抽样、量化、编码得到的是一组___8____位的二进制码，此信号称为脉冲编码信号或PCM 信号。

4、3G主流技术标准包括___WCDMA_______、___CDMA2000____和___TD-SCDMA___。

5、在PCM30/32系统中，每帧的时间为__125_ s，每一路的数码率为___64___kbit/s。

6、移动通信采用的常见多址方式有FDMA 、 TDMA 、 CDMA 。

7、光纤结构中，为使进入光纤的光有可能全部限制在纤芯内部传输，故__纤芯___的折射率应高于___包层_ __的折射率。

8、根据光纤传输模式的数量，光纤可分为单模光纤和多模光纤。

9、以铜线接入为主的ADSL技术称为非对称数字用户线,它支持下行最高速率___8__Mbit/s ，上行最高速率__1___Mbit/s1.在数字信号的传输过程中，信号也会受到噪声干扰，当信噪比恶化到一定程度时，应在适当的距离采用再生中继器的方法除去噪声，从而实现长距离高质量传输。

2.TCP/IP 协议是Internet的基础与核心。

3.智能网的基本思想交换与控制相分离。

4.视线传播的极限距离取决于地球表面的曲率。

5.ATM传递方式以信元为单位，采用异步时分复用方式。

6.微波是频率在 300MHZ-300GHZ 范围内的电磁波。

7.在30/32路的PCM中，一复帧有 16 帧，一帧有 32 路时隙，其中话路时隙有 30 路。

8.衡量通信系统的主要指标是有效性和可靠性两种。

数字通信系统的质量指标具体用传输速率和误码率表述。

现代通信技术(试题)[11-30]答案一.写出下列英文缩写的中文含义DWDM:密集波分复用 SDH:同步数字系列3G:第三代移动通信系统 WLAN:无线局域网HFC: 混合光纤/同轴电缆网 PDH:准同步数字系列FR:帧中继 NGN:下一代网络TCP/IP:传输控制协议/互联协议 ATM:异步传送模式ADSL:非对称数字用户环路 IN:智能网CDMA:码分多址 PSTN:公共交换电话网二、名词解释1.解调:从已调信号中恢复出原调制信号的过程。

2.扩频:扩展频谱通信（简称扩频通信）技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，并用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据。

3.信息：消息中的有效内容，其含量用信息量衡量。

或以适合于通信，存储或处理的形式来表示的知识或消息4.复用：多个用户同时使用同一信道进行通信而不互相干扰。

5.蓝牙技术：蓝牙（Blue Tooth）是一种短距离无线通信技术，是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准。

其使用跳频（FH／SS）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等先进技术，在小范围内建立多种通信与信息系统之间的信息传输。

6.调制：调制是将基带信号的频谱搬移到某个载频频带再进行传输的方式。

7.基带：基带是由消息转换而来的原始信号所固有的频带。

8.接入网：由核心网和用户驻地网之间的所有实施设备与线路组成，是为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统，可经维护管理（Q3）由电信管理网进行配置和管理，主要接口包括：用户网络接口（UNI）、业务节点接口（SNI）和维护管理接口（Q3）。

三、简答题1.简述多普勒频移移动台（如超高速列车、超音速飞机等）的运动达到一定速度是，固定点接收到的载波频率将随运动速度不同而产生不同的频移，即产生多普勒效应。

《卫星通信导论》温习题一、填空题：八、九、10透会使卫星的寿命大大降低。

其内层辐射带的高度为1500~5000Km，高度为时，浓度最大；外层辐射带的高度为12000~19000，高度为1波器、组合器、隔离器）等因素影响。

2六、无线电管理是通过计划、控制、协调、监督等手腕和方式对开发、利用、研效。

3TDMA技术。

4一、依照馈源的装置不同，轴对称天线可能有多种结构，但最普遍采用的三种结构4五、VSAT网络的小站天线直径最小的为左右。

4六、用在VSAT网络中的主要结构有：星形结构、网状结构、广播网络结构)。

47、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，它利用大、中型天线，其直径在Ku波段一般为~ 8m，在C波段一般为5 ~ 11m。

4九、VSAT小站又称远端小站，其设备主要包括天线、室外单元和室内单元三部份。

二、名词解释（参阅附录A）AM BS C/N C/T CDMA CES DAB DSP DTH DVB EHF EIRP FDMA FEC FFT FM FSK FSS FTP G/T GaAsFETGEO GPS GSM HDTV HEO HPA IMD ISDN ITU KPA LAN LEO LNA MCPC MEO MPEG MSS OBP OBR PCM PFD QPSK RF SCC SCPC SDMA SDTV SHF SNR TCP TDMA TT&C TVRO TWTA UHF VHF VOD VSAT三、单选题1. 在卫星通信系统中，通信卫星的作用是（C）。

A. 发射信号B. 接收信号C. 中继转发信号D. 广播信号2．静止轨道卫星距离地球表面（B）A. 300千米左右B. 36,000千米左右C. 15,000千米以下D. 50,000千米以上3．位于静止轨道上的通信卫星（D）A. 相对于地球表面是绝对静止的B. 相对于地心是绝对静止的C. 相对于地球的重心是绝对静止的D. 相对于地球并非静止，会在轨道上几千米至几十千米的范围内漂移4．属于Ku波段的频率范围是（C）A. 1-2GHzB. 4-6GHzC.D. 28-30GHz5．GPS系统利用的1200MHz/1500MHz左右的微波信号属于（A）。

现代通信技术考试试题2导读：现代通信技术考试试题，1.16．下列（C）不属于有线通信，1.17．通信网上数字信号传输速率用（E）来表示，1.18．光纤通信（C）的特点正适应高速率、大容量数字通信的要求，2.24．在时分复用通信中，最精确、最常用的的检错技术码是（D），A．实现标准通信B．网络功能模块化，远距离越洋通信和电视转播大都采用（C）通信系统，5.21．卫星通信的多址方式是在（D）信道上复用的，可将通信分为（模拟通现代通信技术考试试题一. 选择题1.15．国际电信联盟的英文缩写是（ C ）。

A．IEEE B．ISO C．ITU D．IEC1.16．下列（ C ）不属于有线通信。

A．双绞线 B．同轴电缆 C．红外线 D．光纤1.17．通信网上数字信号传输速率用（ E ）来表示，模拟信号传输速率用（ C ）来表示。

A．bit B．byte C．Hz D．dB E．bit/s F．byte/s G．volt/s1.18．光纤通信（ C ）的特点正适应高速率、大容量数字通信的要求。

A．呼损率低 B．覆盖能力强 C．传输频带宽 D．天线增益高2.21．PCM30/32基群方式属于（ B ）。

A．FDM B．TDM C．WDM D．SDM2.22．在30/32路PCM中，一复帧有（ D ）帧，一帧有（ B ）路时隙，其中话路时隙有（ A ）路。

A．30 B．32 C．18 D．16 E．14 F．122.23．在30/32路PCM中，每帧的时间为（ B ）us，每个路时隙的时间为（ C ）us，每个位时隙为（ E ）us。

A．100 B．125 C．3.9 D．3.125 E．0.488 F．0.392.24．在时分复用通信中，在接收端产生与接收码元的时钟频率和相位一致的时钟脉冲序列的过程称为（ A ）。

A．位同步 B．载波同步 C．帧同步 D．群同步2.25．在正交调幅（QAM）中，载波信号的（ A ）和相位被改变。

现代通信技术自测题库第1章（概论）自测题1. 填空题（1）按信道中传输的信号，可将通信分为__________和__________；按传输信道，可将通信分为_________和__________。

（2）将基带信号的频谱搬移至较高的频率范围，使其能转换成适合于信道传输的信号，这一过程称为____________。

（3）通信网组成的三个基本要素是_________，__________和_________。

（4）衡量通信系统的主要指标是__________和__________。

（5）数字通信系统的质量指标具体用__________和__________表示。

（6）根据噪声在信道中的表现形式，可分为__________和__________两类。

（7）现代通信技术的发展特征可归纳为数字化、综合化、融合化、智能化、__________和__________。

2. 选择题（1）信源信号通常不适于直接在信道上传输，它需要由__________进行某种变换，使其适合在信道中传输。

a. 中继器b. 发送设备c. 接收设备d. 低通设备（2）下列哪一类介质不属于有线通信__________。

a. 双绞线b. 同轴电缆c. 红外线d. 光纤（3）通信网上数字信号传输速率用__________来表示，而模拟信号传输速率用__________表示。

a. bitb. bytec. Hzd. dBe. bit/sf. byte/sg. volt/s（4）目前，国际通信标准制定的官方机构是_____________。

a. CCITTb. ISOc. ANSId. ITU（5）光纤通信________ 的特点正适应高速率大容量数字通信的要求。

a. 呼损率低b. 覆盖能力强c. 传输频带宽d. 天线增益高（6）复合型网是网络结构中最常见的形式，其特点是将________和_________结合。

a. 星形网b. 树形网c. 网状网d. 环形网（7）“电气和电子工程师协会”的英文缩写是__________。

卫星通信中的多址接入技术在当今高度互联的世界中，卫星通信作为一种重要的通信手段，发挥着不可或缺的作用。

无论是在偏远地区的通信覆盖，还是在紧急救援、航空航天等领域，卫星通信都展现出了其独特的优势。

而在卫星通信系统中，多址接入技术则是实现多个用户同时有效通信的关键所在。

多址接入技术，简单来说，就是要解决如何在有限的卫星通信资源下，让众多用户能够有序、高效地进行通信。

想象一下，卫星就像是一个繁忙的交通枢纽，而多址接入技术就是负责指挥交通的规则和系统，确保每一辆车（用户）都能顺利通行，且不会发生混乱和碰撞。

常见的卫星通信多址接入技术主要包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）。

频分多址（FDMA）是最早被应用的多址接入技术之一。

它的工作原理就像是在一个宽敞的大厅里划分出不同的区域，每个区域分配给不同的用户使用。

在卫星通信中，就是将卫星的可用频段划分成若干个互不重叠的子频段，每个用户被分配到一个特定的子频段进行通信。

这种方式的优点是技术相对简单，容易实现。

但它也存在一些缺点，比如频谱利用率不高，因为为了防止相邻频段之间的干扰，需要在子频段之间留出一定的保护频带。

时分多址（TDMA）则像是在时间轴上进行划分。

将时间分割成周期性的帧，每一帧再分成若干个时隙，每个用户在指定的时隙内进行通信。

这样一来，不同用户按照时间顺序轮流使用卫星资源。

TDMA的优点是频谱利用率相对较高，因为不需要留出保护频带。

但它对系统的同步要求比较严格，如果同步出现偏差，就可能导致通信错误。

码分多址（CDMA）是一种基于扩频技术的多址接入方式。

每个用户被分配一个独特的码序列，通过扩频技术将用户的信号扩展到较宽的频带上。

在接收端，只有使用相同码序列的用户才能正确解调出自己的信号。

CDMA 的优点是抗干扰能力强，容量大，可以实现多个用户同时通信而相互之间的干扰较小。

但它的实现相对复杂，需要较高的处理能力。