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卫星通信第三卫星通信的多址技术

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卫星通信的多址方式

卫星通信的多址方式
并进行连通，同时通过此信道将呼叫请求帧送到
对方用户所在的地球站，并由该站与对方局连通。
3.3 时分多址技术
3.3.1 时分多址的概念及其应
用特点 1．TDMA的基本概念
如图3-14所示的是TDMA系统模型。从中可 以清楚地看出，在按时分多址方式工作的系统中， 由于分配给各地球站的是特定的时隙，而不是特 定的频带，因而每个地球站必须在分配给自己的 时隙中用相同的载波频率向卫星发射信号，并经 放大后沿下行链路重新发回地面。
4．随机分配
它是指通信中各种终端随机地占用卫星信道 的一种多址分配制度。
3.1.2 多址技术
在卫星通信中的信号分割和识别是以载波
频率出现的时间或空间位置为参量实现的，归
纳起来可分为频分多址（FDMA）、时分多址
（TDMA）、码分多址（CDMA）和空分多址 （SDMA）。
频分多址访问（FDMA）方式是卫星通信多 址技术中的一种比较简单的多址访问方式。在 FDMA中是以频率来进行分割的，其在时间和空 间上无法分开，故此不同的信道占用不同的频段， 互不重叠。 时分多址访问（TDMA）方式是以时间为参 量来进行分割的，其频率和空间是无法分开的， 那么不同的信号占据不同时间段，彼此互不重叠。
① 系统传输速率Rb
② 帧长
这就要求在KTs时间内能够存入的KS比 特与Tf时间内读出的比特数L相等，即 L=KS，故


【例3-1】 已知一个TDMA系统，采用QPSK 调制方式。设帧长Tf=250μs，系统中所包含的站 数m=5，各站所包含的通道数n = 4相同，保护时 间Tg = 0.1μs，基准分帧的比特数Br与各报头的比 特数Bp均为90比特，每个通道传输24路（PCM 编码，每取样值编8比特码，一群加一位同步比 特）。求PCM编码器输出速率Rs，系统传输的比 特率Rb、分帧长度Tb、帧效率ηf及传输线路要求 带宽B。

军事卫星通信中的多址技术

军事卫星通信中的多址技术
基本的参量，包括频率、时间以及信号所处的 空间。 信号的设计和识别可以利用信号的任一种参量 来实现。 最有效的设计和识别方法则是设法利用某些信 号参量所具有的正交性进行正交设计，来实现 多址联接。
4
3.1 多址联接方式概述
2）频分多址(FDMA)
5
3.1 多址联接方式概述
2）频分多址(FDMA) 接收端的信号选择
制弱信号现象，因此，大站、小站不易兼容； (5)灵活性小，要重新分配频率比较困难； (6)需要设置保护频带，频带利用不充分； (7)转发器存在交调于扰。
24
3.3 时分多址（TDMA）
1) 基本原理
TDMA方式示意图
25
3.3 时分多址（TDMA）
2) 帧结构与帧长选择
帧结构示意图
26
3.3 时分多址（TDMA）
19
3.2 频分多址(FDMA)
1) 基本原理 地球站传输多路信号方式
① 每载波单路方式(SCPC，Single-Channel-PerCarrier )。
② 每载波多路(MCPC，Mutiple-Channel-PerCarrier )。
20
3.2 频分多址(FDMA)
2) FDMA方式的类型 (1) 频分复用/调频/频分多(FDM/FM/FDMA)
22
3.2 频分多址(FDMA)
2) FDMA方式的类型 (3)按申请分配/单路单载波/频分多址SPADE 按申请分配：分散控制。
23
3.2 频分多址(FDMA)
频分多址系统的特点
(1)设备简单，技术成熟； (2)系统工作时不需要网同步，且性能可靠； (3)在大容量线路工作时效率较高； (4)各站的发射功率要求基本一致，否则会引起强信号抑

通信系统的多址和多址技术

通信系统的多址和多址技术

通信系统的多址和多址技术随着科技的不断进步，通信系统在我们日常生活中扮演着越来越重要的角色。

通信系统需要解决的一个关键问题是多个用户同时访问通信资源的需求。

为了满足多个用户同时进行数据传输的需求，通信系统采用了多址技术。

本文将详细介绍通信系统的多址技术，包括多址的定义、分类和应用。

1. 多址的定义多址是指多个用户在同一时间和频率上共享通信资源，通过合理的协调和分配，实现多个用户同时进行数据传输的技术。

2. 多址的分类2.1 频分多址（Frequency Division Multiple Access，FDMA）频分多址将通信频谱分为多个不重叠的子频带，每个用户被分配一个独立的子频带进行数据传输。

常见的应用包括传统的电视和广播系统。

优点是灵活性高，适合传输大量的数据。

缺点是子频带有一定的浪费，不能充分利用频谱资源。

2.2 时分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）时分多址将时间划分为多个时隙，每个用户在不同的时隙中进行数据传输。

每个用户在一个时隙中进行数据传输，然后轮流切换到下一个时隙。

常见的应用包括2G和3G手机通信。

优点是频谱利用率高，缺点是对时钟精度要求较高。

2.3 码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）码分多址是一种用于多用户的无线通信系统的技术，不同于分时多址和频率多址。

它通过使每个用户的通信数据流发生“扩展”，并使用独特的序列使其在低功率的宽带频带上以低功率同时传输，以实现多个用户的同时通信。

常见的应用包括4G和5G手机通信。

优点是频谱利用率极高，缺点是对硬件要求较高。

3. 多址技术的应用3.1 无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）WLAN采用了TDMA或CDMA技术，使多个用户能够在同一网络中进行数据传输，实现高速、稳定的无线通信。

例如，Wi-Fi技术使用了TDMA技术对多个用户进行时隙划分，从而提供了高速的无线上网体验。

第八章_卫星通信

第八章_卫星通信

通信微波天线的波束应对准地球上的通信 区域。但是，对于采用自旋稳定方式以保持姿 态稳定的静止卫星，由于卫星是旋转的，故要 采用消旋天线，才能使波束始终对准地球。常 用的有机械消旋天线和电子消旋天线，其消旋 原理是用机械的方法或电子的方法，让天线的 旋转方向与卫星自旋方向相反，而两者的旋转 速度相等，以保证天线波束始终朝着地球上需 要通信的区域。
第八章 卫星通信
8.1 卫星通信的基本概念
卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发 无线电信号，在两个或多个地面站之间进行的通信过 程或方式。卫星通信属于宇宙无线电通信的一种形式， 工作在微波频段。
宇宙通信是以宇宙飞行体或通信转发体作为对象的 无线电通信。它可分为三种形式：
（1）地球站与宇宙站间的通信； （2）宇宙站之间的通信； （3）通过宇宙站的转发或反射进行的地球站之间 的通信。
（1） he =500km时，由公式求得S=4892km； （2） he =35800km时，S=18100km。
由于卫星处于外层空间，即在电离层之外， 地面上发射的电磁波必须能穿透电离层才能到 达卫星；同样，从卫星到地面上的电磁波也必 须穿透电离层，而在无线电频段中只有微波频 段恰好具备这一条件，因此卫星通信使用微波 频段。
继通信技术，且天线尺寸也较小，因此，卫星通信最 常用的是C波段。
8.2 通信卫星的种类
目前，通信卫星的种类繁多，按不同的标准有 不同的分类。下面我们给出几种常用的卫星种类。
(1)按卫星的结构可分为：无源卫星和有源卫星 两类。
无源卫星是运行在特定轨道上的球形或其它形 状的反射体，没有任何电子设备，它是靠其金属表 面对无线电波进行反射来完成信号中继任务的。在 20世纪50~60年代进行卫星通信试验时，曾利用过这 种卫星。

卫星通信中的多址接入技术

卫星通信中的多址接入技术

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。

通信技术证书卫星通信技术考试 选择题 53题

通信技术证书卫星通信技术考试 选择题 53题

1. 卫星通信系统中，地球站的主要功能是什么？A. 发射信号到卫星B. 接收卫星信号C. 发射和接收信号D. 数据处理2. 以下哪种频段常用于卫星通信？A. VHFB. UHFC. L-bandD. X-band3. 卫星通信中的“上行链路”指的是什么？A. 从地球站到卫星的信号传输B. 从卫星到地球站的信号传输C. 卫星之间的信号传输D. 地球站之间的信号传输4. 卫星通信系统中，常用的调制方式是什么？A. ASKB. FSKC. PSKD. QAM5. 以下哪项技术用于提高卫星通信的频谱效率？A. 多址技术B. 编码技术C. 多普勒效应补偿D. 频率复用技术6. 卫星通信中的“多址技术”包括哪些？A. FDMAB. TDMAC. CDMAD. 以上都是7. 卫星通信系统中，常用的天线类型是什么？A. 抛物面天线B. 平板天线C. 螺旋天线D. 喇叭天线8. 卫星通信中的“星间链路”是什么？A. 卫星与地球站之间的链路B. 卫星与卫星之间的链路C. 地球站与地球站之间的链路D. 卫星与地面站之间的链路9. 卫星通信系统中，常用的跟踪技术是什么？A. 手动跟踪B. 自动跟踪C. 半自动跟踪D. 以上都不是10. 卫星通信中的“频率规划”主要考虑哪些因素？A. 频率分配B. 频率干扰C. 频率复用D. 以上都是11. 卫星通信系统中，常用的功率控制技术是什么？A. 开环功率控制B. 闭环功率控制C. 混合功率控制D. 以上都是12. 卫星通信中的“极化”技术包括哪些？A. 线性极化B. 圆极化C. 椭圆极化D. 以上都是13. 卫星通信系统中，常用的信道编码技术是什么？A. 卷积码B. 分组码C. Turbo码D. 以上都是14. 卫星通信中的“多普勒频移”是什么？A. 频率的增加B. 频率的减少C. 频率的变化D. 频率的稳定15. 卫星通信系统中，常用的信号处理技术是什么？A. 调制解调B. 编码解码C. 滤波D. 以上都是16. 卫星通信中的“星上处理”技术包括哪些？A. 信号转发B. 信号处理C. 信号存储D. 以上都是17. 卫星通信系统中，常用的网络管理技术是什么？A. 网络监控B. 网络配置C. 网络优化D. 以上都是18. 卫星通信中的“链路预算”主要考虑哪些因素？A. 发射功率B. 接收灵敏度C. 路径损耗D. 以上都是19. 卫星通信系统中，常用的天线增益是什么？A. 天线的方向性B. 天线的效率C. 天线的尺寸D. 以上都是20. 卫星通信中的“波束覆盖”技术包括哪些？A. 点波束B. 区域波束C. 全球波束D. 以上都是21. 卫星通信系统中，常用的频率转换技术是什么？A. 上变频B. 下变频C. 中频转换D. 以上都是22. 卫星通信中的“星上交换”技术包括哪些？A. 电路交换B. 分组交换C. 混合交换D. 以上都是23. 卫星通信系统中，常用的信号同步技术是什么？A. 时间同步B. 频率同步C. 相位同步D. 以上都是24. 卫星通信中的“星上资源管理”技术包括哪些？A. 功率管理B. 频率管理C. 带宽管理D. 以上都是25. 卫星通信系统中，常用的信号干扰抑制技术是什么？A. 干扰检测B. 干扰消除C. 干扰抑制D. 以上都是26. 卫星通信中的“星上存储”技术包括哪些？A. 数据存储B. 信号存储C. 信息存储D. 以上都是27. 卫星通信系统中，常用的信号检测技术是什么？A. 信号强度检测B. 信号质量检测C. 信号完整性检测D. 以上都是28. 卫星通信中的“星上控制”技术包括哪些？A. 姿态控制B. 轨道控制C. 电源控制D. 以上都是29. 卫星通信系统中，常用的信号转发技术是什么？A. 直接转发B. 中继转发C. 混合转发D. 以上都是30. 卫星通信中的“星上通信协议”包括哪些？A. TCP/IPB. UDPC. 卫星专用协议D. 以上都是31. 卫星通信系统中，常用的信号调制技术是什么？A. 调幅B. 调频C. 调相D. 以上都是32. 卫星通信中的“星上数据处理”技术包括哪些？A. 数据压缩B. 数据加密C. 数据解密D. 以上都是33. 卫星通信系统中，常用的信号解调技术是什么？A. 解调器B. 解码器C. 解调解码器D. 以上都是34. 卫星通信中的“星上电源管理”技术包括哪些？A. 太阳能电池B. 蓄电池C. 电源转换D. 以上都是35. 卫星通信系统中，常用的信号编码技术是什么？A. 信源编码B. 信道编码C. 混合编码D. 以上都是36. 卫星通信中的“星上热管理”技术包括哪些？A. 散热器B. 热管C. 热控制D. 以上都是37. 卫星通信系统中，常用的信号传输技术是什么？A. 无线传输B. 有线传输C. 混合传输D. 以上都是38. 卫星通信中的“星上导航”技术包括哪些？A. GPSB. 北斗C. 伽利略D. 以上都是39. 卫星通信系统中，常用的信号接收技术是什么？A. 接收机B. 解调器C. 接收解调器D. 以上都是40. 卫星通信中的“星上数据传输”技术包括哪些？A. 数据链路B. 数据网络C. 数据交换D. 以上都是41. 卫星通信系统中，常用的信号发射技术是什么？A. 发射机B. 调制器C. 发射调制器D. 以上都是42. 卫星通信中的“星上数据管理”技术包括哪些？A. 数据存储B. 数据处理C. 数据传输D. 以上都是43. 卫星通信系统中，常用的信号处理技术是什么？A. 信号滤波B. 信号放大C. 信号转换D. 以上都是44. 卫星通信中的“星上数据交换”技术包括哪些？A. 数据转发B. 数据处理C. 数据存储D. 以上都是45. 卫星通信系统中，常用的信号放大技术是什么？A. 低噪声放大器B. 功率放大器C. 混合放大器D. 以上都是46. 卫星通信中的“星上数据存储”技术包括哪些？A. 固态存储B. 磁盘存储C. 光盘存储D. 以上都是47. 卫星通信系统中，常用的信号转换技术是什么？A. 频率转换B. 信号格式转换C. 信号类型转换D. 以上都是48. 卫星通信中的“星上数据处理”技术包括哪些？A. 数据压缩B. 数据加密C. 数据解密D. 以上都是49. 卫星通信系统中，常用的信号滤波技术是什么？A. 低通滤波B. 高通滤波C. 带通滤波D. 以上都是50. 卫星通信中的“星上数据传输”技术包括哪些？A. 数据链路B. 数据网络C. 数据交换D. 以上都是51. 卫星通信系统中，常用的信号放大技术是什么？A. 低噪声放大器B. 功率放大器C. 混合放大器D. 以上都是52. 卫星通信中的“星上数据存储”技术包括哪些？A. 固态存储B. 磁盘存储C. 光盘存储D. 以上都是53. 卫星通信系统中，常用的信号转换技术是什么？A. 频率转换B. 信号格式转换C. 信号类型转换D. 以上都是答案1. C2. D3. A4. C5. D6. D7. A8. B9. B10. D11. D12. D13. D14. C15. D16. D17. D18. D19. D20. D21. D22. D23. D24. D25. D26. D27. D28. D29. D30. D31. D32. D33. D34. D35. D36. D37. A38. D39. D40. D41. D42. D43. D44. D45. D46. D47. D48. D49. D50. D51. D52. D53. D。

《微波通信与卫星通信》课程作业部分答案

《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。

第三代移动通信三种标准比较

《现代通信系统》结课论文------第三代移动通信主要技术标准对比与分析姓名：班级：学号：任课教师：2010.01.15摘要随着全球3G商用的全面推迟，3G的热度退去，人们开始用更理性、更全面的视角来看待3G。

中国作为全球3G最具有市场潜力的国家，如何选择3G标准将对世界3G进程产生重大影响。

因此，在全球3G推广商用进程中，世界开始把更多的关注和目光投向中国，以期望获得市场先机。

同时作为3G三大标准之一——TD-SCDMA的提出国，中国在TD-SCDMA上将如何作为，也是世界所关注的热点。

本文客观地对当前国际上三种3G标准——WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA进行了对比，提出了适合并有利于我国实际情况的标准选择——TD-SCDMA。

本文首先介绍了第三代移动通信系统；第二部分简要介绍了三大标准——WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA及其部分优势；第三部分对三种标准进行了对比；第四部分得出结论。

关键词：第三代移动通信、WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA第三代移动通信主要技术标准对比与分析一、第三代移动通信综述第三代移动通信系统(The Third Generation Mobile System，简称3G)是一种较第一、第二代，包括2.5代移动通信系统更为先进的移动通信系统。

它的最高目标就是使个人终端用户能够在任何时间、任何地点、与任何人通过任意方式高质量地实现任何信息的传递。

由于它十分重视个人在通信系统中的自主因素，并突出其在通信系统中的主导地位，因此又被称为未来个人通信系统。

ITU (国际电联)在1996年将3G由原来的FPLMTS正式命名为IMT-2000其含义是3G统一使用2000MHz频段、最高数据传输速率2000kbit/s、并计划于2000年投入使用。

ITU提出的IMT-2000系统分为陆地网和卫星网两大部分，包括寻呼、无绳系统、蜂窝系统和移动卫星通信系统等功能。

卫星通信第三章


地球站射频基本性能
EIRP：
例：高功率放大器的输出为2KW，一个直径为20m 的卡塞格林天线在14.25GHz时的发射天线增益为 66.82dB，高功放到天线馈源的波导损耗为1dB。求 地球站输出的EIRP。
地球站射频基本性能
G/T：
表示地球站天线和低噪声放大器的性能，它与接收 机的灵敏度密切相关
通信业务站、有关通信参数测量站、 遥控跟踪站
引言
地球站设计考虑：
服务类型：FSS、BSS或MSS 通信业务类型：电话、数据和电视等 终端站对基带信号质量的要求 业务要求：信道数、业务类型（连续或突发） 价格和可靠性
地球站组成：
引言
电源
HPA
天线
双工器
跟踪系统
LNA
上变频器
调制器
频率合成器
下变频器
到高精度跟踪
起伏和衰落敏
感
第四节 射频分系统：
高功率放大器 低噪声放大器
地球站
射频分系统
高功率放大器的分类：
行波管放大器：输出功率100~200W，带宽大于 500MHz 速调管放大器：输出功率大，可达几千瓦，但带宽 小，只有行波管的2% GaAs FET放大器：固态功放，功率小（20~30W,最 大110W)，但是供电简单，寿命长，效率高
FSi/Ni Si/K0T B No ＝ GK 0B＋ TNn1Te So/No GiS/N0 GK 0BT GK 0BT T0
可以推 Te导 (F1 出 )T0 则对有损二系 端 L 数 网 F 络噪声
地球站射频基本性能
G/T:
天线噪声温度:通过天线进入到接收机的噪声的温度 噪声源：
自然噪声 宇宙噪声 太阳噪声
下变频器设计

卫星通信基本原理

卫星通信基本原理卫星通信是指利用地球卫星，通过卫星间或卫星与地面站之间的无线电通信实现信息传输的技术。

其基本原理如下：一、地球卫星的选择：地球卫星通信系统通常采用地球同步轨道卫星（GEO）和低地球轨道卫星（LEO）两种。

GEO卫星位于地球静止轨道上，其高度约为36,000千米。

GEO卫星通信系统的优点是覆盖范围广，一颗卫星可以覆盖大片地区，适合广播和电视传输等需求，但延迟较大，约为0.25秒，且成本高。

LEO卫星位于地球低轨道上，其高度一般在500到1500千米之间。

LEO卫星通信系统的优点是传输延迟低，约为2毫秒，适合实时通信和移动通信等需求，但由于覆盖范围较小，需要多颗卫星组网覆盖全球，成本较高。

二、信号传输过程：1.地面站发射信号：地面站通过天线将要发送的信号转化为电磁波，然后发送至卫星。

2.卫星接收信号：卫星接收到地面站发来的电磁波信号。

3.卫星发射信号：卫星将接收到的信号经过处理后，通过天线将信号转发至目标地面站或其他卫星。

4.地面站接收信号：目标地面站或其他卫星接收到卫星发来的信号，并进行处理或传递给目标终端设备。

三、频率分配与多址技术：卫星通信中，频率分配是非常重要的。

由于无线电频谱是有限的资源，需要合理分配给不同的系统和服务。

国际电联（ITU）负责协调全球卫星通信的频率分配，确保各个卫星系统之间不会发生频谱干扰。

卫星通信中还应用了多址技术，即多用户共享同一频段的方法。

在卫星通信中，常用的多址技术包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。

FDMA将频段划分成若干子频段，每个用户占用一个子频段；TDMA将时间划分成若干时隙，每个用户在不同时隙传输；CDMA则通过编码的方式，在同一频段和时间上实现多用户传输。

四、信号传输距离计算：在卫星通信中，信号传输的距离通过计算地面站与卫星以及卫星间的距离来实现。

根据电磁波在真空中传播的速度约为3×10^8米/秒，可以使用时延公式：距离（米）=速度（米/秒）×时延（秒）来计算。

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多址联接和多路复用的理论基础都是信号的 正交分割原理。 多址联接是指多个电台或通信站发射的信号 在射频信道上的复用，以达到各台、站之间 同一时间、同一方向的用户间的多边通信； 多路复用是指一个电台或通信站内的多路低 频信号在群频信道(即基带信道)上的复用， 以达到两个台、站之间双边点对点的通信。
30
TDMA系统的不足
(1) 必须保持各地球站之间的精确同步，才 能让所有用户实现共享卫星资源的目的。 (2) 为了保证用户信息传递的连续性，要求 采用突发解调器（系统中各站在规定的 时隙内以突发的形式发射其已调信号）。 (3) 初期的投资较大，系统实现复杂，技术 设备复杂。
31
帧：整个系统的所有地球站时隙在卫星内占 据的整个时间段称为卫星的一个(TDMA)时帧。 一个TDMA帧是由一个同步分帧和若干个业 务分帧组成的。 基准分帧(同步分帧) ：TDMA帧内的第一 个时隙，不含任何业务信息，仅用作同步 和网络控制。 数据分帧 ：除基准地球站外其他地球站占 据的时隙。 保护时间：在各个时隙之间留有很小的时间 32 间隔，称为“保护时间”。
3.4.2 跳频码分多址系统

跳频(FH，Frequency Hopping)。在发送端， 利用PN码控制频率合成器，使频率在一个宽 范围内伪随机地跳变，跳频系统占用了比信 息带宽要宽得多的频带。在接收端，本地PN 码产生器提供一个和发端相同的 PN码，驱动 本地频率合成器产生同样规律的频率跳变， 和接收信号混频获得已调信号。

3.3.4 频分多址-时分多址 (FDMA-TDMA)方式 是指若干个窄带TDMA方式工作的地球站， 以频分多址方式共用一个转发器的一种技术。 传送相对较低速率（10Mbit/s以下）的信号。 特点：改变业务样式灵活，特别适合传输数 据，每个帧内的信道都可以采用按需分配方 式。但是由于要求功率放大器有输出补偿， 所以卫星转发器的效率低于单纯的TDMA系 统。 37
3.2.2 单路单载波-频分多址 (SCPC-FDMA)方式 在一路载波上只传送一路电话。 特点： 可采用“话音激活”技术 可减小互调干扰 可实现数模兼容，提高使用的机动性和灵 活性。 由于这种系统设备简单、经济灵活、线路易 于改动，特别适用于站址多，业务量小的场 23 合应用。

3.4 码分多址(CDMA)方式
各地球站使用相同的频率，任意时间发射。 利用伪随机码作为地址信息，对已调信号进 行扩频调制，使频谱大大展宽。在接收端以 本地产生的地址码为参考，根据相关性的差 异对接收到的所有信号进行鉴别，从中将地 址码与本地地址码完全一致的宽带信号还原 为窄带信号而选出。 适合于容量小，移动性大的系统。

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多址技术
多址技术
多路复用
多路复用 13
双工方式
双工是指通信双方能够同时进行双向传送消 息的一种通信方式。 频分双工（FDD）：收发频率分开，接收设 备通过滤波器分离各路信号 时分双工（TDD）：收发共用一个频率，收 发信号通过开关来控制

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3.2 频分多址(FDMA)方式
f1
f1

f 2 f3 f3
f2
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(2)按时预分配方式(TPA)
根据统计，事先知道了各地球站间业务量
随时间的变化规律，因而在一天内可按约 定对信道做几次固定的调整。 其信道利用率比固定预分配高，但从每一 时刻看，它仍然是固定预分配的。
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2．按需分配方式(DAMA) 按需分配方式是一种分配可变的制度，这个 可变是按申请进行信道分配变化的，通话完 毕之后，系统信道又收归公有。 优点：比较灵活，各站间可以相互调剂信道， 因而可用较少的信道为较多的站服务。适合 业务量较小且地球站较多的卫星通信网。 缺点：控制设备比较复杂，并且一般要在转 发器上单独开辟一专用频段作为公用传信通 道，供各站申请分配通道之用。

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3.2.1 多路单载波-频分多址(MCPC-FDMA)方式 给多个话路分配一个载波。各话路信号先进 行多路复用，然后调制、上变频，将频率变 换到指定频率。因此，经卫星转发的每个载 波所传送的是多路信号。 一般采用预分配方式，根据复用方式和对载 波调制方式不同，可以分为FDM-FM-FDMA 方式和TDM-PSK-FDMA方式。
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3．随机分配(RA)

它是指通信中各种终端随机地占用卫星信道 的一种多址分配制度。 常用于数据交换业务。因为数据通信一般间 断而不是连续地使用信道，且数据包发送的 时间也是随机的，因而如果仍使用固定预分 配甚至按需分配，则信道利用率就很低。采 用随机占用方式则可大大提高信道的利用率。 “碰撞”。

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预分配频分复用-调频-频分多址 (FDM-FM-FDMA)
每个地球站分配一个专用载波，首先把
所有要发射的基带模拟信号以频分复用 方式复用在一起，然后以调频方式调制 到一个载波频率上，最后再以FDMA方 式发射和接收。 优点：技术成熟、设备简单、不需网同 步、工作可靠、可直接与地面频分制线 路接口、工作于大容量线路时效率高， 特别适用于站少而容量大的场合。
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缺点： 任一地球站为了能接收其他地球站的信号， 都必须设有除本站外的所有下行频率的接 收电路； 转发器要同时放大多个载波，容易形成互 调干扰，功率利用率不高； 各上行链路功率电平要求基本一致，否则 容易引起强信号抑制弱信号现象，因此大 小站不易兼容； 需要保护频带，故频带利用率不高。 21 不论是否通信，载波始终在工作。

图3-6 SCPC系统的频率配置
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2、按需分配-频分多址(SPADE)方式 SCPC一般用于容量较小，站址数较多， 总通信业务又不太繁忙的系统。预分配方 式的SCPC不能充分体现其优越性，因而 采用按需分配方式更合适。 单路单载波-脉码调制-按需分配-频分多址 在采用SPADE方式工作的卫星通信系统 中，通常将一个卫星转发器的一部分频率 配置为公用传输信道（CSC），而另一部 分频率配置为话音通道（CH）。

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3.6.1 直接序列码分多址系统
扩频：直接用具有高码率的扩频码序列(伪随 机序列)在发端去扩展信号的频谱。 解扩：在收端用相同的扩频码序列去解扩， 把展宽的扩频信号还原成原始的信息。

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a
信码
模二加
c
发射机
d
b
PN码 产生器 载波
接收机
f e
BPF PN码 产生器
PSK 解调器
g
本振
40
1
0
a 信码 b PN码 c 发送序列 d 发送载波相位 e 本振输出相位 g 解调信号
41
1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 p p 0 0 p p p p p p p p 0 0 p 0 p p p p p p p p p p p 0 0 0 0 0 0 1 0
多址联接是指多个地球站通过同一颗卫星， 同时建立各自的信道，从而实现各地球站相 互之间通信的一种方式。 “信道”的含义： FDMA中是指各地球站占用的转发器频段。 TDMA中是指各地球站占用的时隙。 CDMA中是指各地球站使用的码型。 3 常见的信道分配方式主要有三种

1．预分配方式(PA) (1)固定预分配方式(FPA) 按事先规定半永久性地分配给每个地球 站固定数量的信道，各地球站只能使用 分配给它们的这些特定信道与有关地球 站通信，其他地球站不得占用这些信道。 优点：信道是专用的，实施联接简单， 建立通信快，基本上不需要控制设备。 缺点：使用不灵活，信道不能相互调剂， 在业务量较轻时信道利用率低。 4 适合大容量系统。

TDMA系统帧结构
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3.3.2 TDMA系统的同步
在卫星通信系统中，有一个基准站，基准站 的时钟是独立的，并作为全网的基准时钟。 系统中所有业务站都以这个基准时钟来进行 工作。 TDMA系统同步可分为初始捕获和分帧同步 两个步骤。

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初始捕获：地球站发射的射频分帧按要求准 确地进入卫星转发器指定时隙的过程。

预分配时分复用-移相键控-频分多址 (TDM-PSK-FDMA)
每个地球站分配一个专用载波，首先将多
路话音信号进行脉冲编码调制(PCM)，然 后将数字基带信号用时分复用方式复用在 一起，再以PSK方式调制到一个载波上， 最后再以FDMA方式发射和接收。 例：IDR中等数据速率卫星通信系统，采 用TDM-QPSK-FDMA体制，适合业务量 大的干线通信。不需要全网同步，系统较 为简单，设备也较便宜，因此发展很迅速。 22
第3章 卫星通信的多址技术
第3章 卫星通信的多址技术
3.1 多址技术与信道分配技术的概述 3.2 频分多址(FDMA)方式 3.3 时分多址(TDMA)方式 3.4 码分多址(CDMA)方式 3.5 空分多址(SDMA)方式 3.6 ALOHA方式

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3.1 多址技术与信道分配技术的概述

根据基带体制和对载波调制方式不同，可以 分为数字调制SCPC-PCM-PSK-FDMA方式 和模拟调制SCPC-FM-FDMA方式。 按照信道分配方式可分为预分配方式和按需 分配方式。一般采用按需分配方式。 1、预分配方式的SCPC 信道固定分配给各个地球站。两地球站通 话时各占一条卫星信道。 一个转发器的36MHz带宽以45kHz的等间 隔划分为800个信道，这些信道以导频为 24 中心在其两侧对称配置。
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图3-10 SPADE系统的频率配置
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3.3 时分多址(TDMA)方式
3.3.1 TDMA的基本原理

用不同时隙来区分地球站的地址，只允许各 地球站在规定的时隙内发射信号，这些射频 信号通过卫星转发器时，在时间上是严格依 次排列、互不重叠的。