卫星通信多址技术

卫星移动通信的分类第一点：卫星移动通信的概述卫星移动通信是一种利用卫星作为中继站来实现移动通信的技术。

它主要由卫星、地球站、移动终端和传输链路等组成。

卫星移动通信系统可以提供全球覆盖，尤其适合海洋、沙漠、极地等偏远地区的通信需求。

卫星移动通信系统可以分为两类：卫星电话系统和卫星宽带系统。

卫星电话系统主要提供语音通信服务，而卫星宽带系统则提供数据、语音和视频等多种通信服务。

卫星移动通信的优点在于其覆盖范围广泛，可以实现全球范围内的通信。

此外，卫星移动通信系统具有较强的抗干扰能力和较高的通信质量。

然而，卫星移动通信也存在一些缺点，如传输延迟较大、信号传输衰减较大等。

第二点：卫星移动通信的分类卫星移动通信可以根据卫星类型、频段、传输方式等多种方式进行分类。

按照卫星类型，卫星移动通信系统可以分为地球同步轨道卫星系统（GEO）和低地球轨道卫星系统（LEO）。

地球同步轨道卫星系统具有较高的覆盖范围和通信质量，但建设成本较高。

低地球轨道卫星系统建设成本较低，但覆盖范围较小，通信质量相对较差。

按照频段，卫星移动通信系统可以分为L频段、C频段、X频段、Ku频段和Ka频段等。

不同频段的通信能力、传输速率和抗干扰能力等方面存在差异。

按照传输方式，卫星移动通信系统可以分为单向传输和双向传输两种。

单向传输系统只能实现从一个地球站向多个移动终端的通信，而双向传输系统则可以实现双向通信。

此外，卫星移动通信系统还可以根据应用领域进行分类，如民用、军事、航空航天等。

不同应用领域的卫星移动通信系统在技术要求、通信质量、安全性能等方面存在差异。

总之，卫星移动通信系统具有多种分类方式，不同类型的系统在覆盖范围、通信质量、建设成本等方面有所差异。

根据实际需求和应用场景选择合适的卫星移动通信系统具有重要意义。

第三点：卫星移动通信的关键技术卫星移动通信系统的实现涉及到多种关键技术，其中包括卫星通信技术、多址技术、信号处理技术等。

卫星通信技术是卫星移动通信系统的核心技术，主要包括卫星传输链路的设计与优化、信号调制与解调、信号编码与解码等。

卫星通信:指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或者多个地球站之间进行的通信。

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。

卫星通信系统的组成：通信卫星、通信地球站分系统、跟踪遥测及指令分系统，以及监控管理分系统四部分组成。

卫星通信系统的分类：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）按通信覆盖区的范围，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、专用和军用3类卫星通信系统；4）按业务分为固定业务、移动业务、广播业务、科学实验及其它业务卫星通信系统；5）按多址方式，分为频分多址、时分多址、码分多址、空分多址和混合多址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行系统；7）按所用频段，分为特高频、超高频、极高频和激光4类卫星通信系统。

地球站的分类：（1)按安装方法及设备规模，地球站可分为固定站、移动站(船载站、车载站、机载站等)和可搬动站(在短时间内可拆卸转移)。

(2)按天线反射面口径大小，地球站可分为20m、15m、10m、7m、5m、3m和1m等类型。

(3)按传输信号的特征，地球站可分为模拟站和数字站。

(4)按用途，地球站可分为民用、军用、广播、航空、航海、气象以及实验等地球站。

(5)按业务性质，地球站可分为遥控、遥测跟踪站，通信参数测量站和通信业务站。

地球站的组成：一般包括天馈设备、发射机、接收机、信道终端设备、天线跟踪设备以及电源设备。

天馈设备的主要作用是将发射机送来的射频信号经天线向卫星方向辐射，同时它又接收卫星转发的信号送往接收机。

发射机主要由上变频器和功率放大器组成，其主要作用是将已调制的中频信号，经上变频器变换为射频信号，并放大到一定的电平，经馈线送至天线向卫星发射。

对于上变频器这一频率变换设备，主要有一次变频和二次变频两种方式。

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。

卫星通信中的多址接入技术研究在当今高度信息化的时代，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，还是在应急通信、航空航天通信等领域，卫星通信都展现出了其独特的优势。

而在卫星通信系统中，多址接入技术是实现多个用户共享卫星通信资源的关键技术，它直接影响着卫星通信系统的性能和容量。

多址接入技术的基本概念，简单来说，就是如何在卫星通信中让多个用户能够同时有效地使用有限的通信资源，如频率、时隙、码序列等。

这就好比在一个繁忙的公路上，要让众多车辆有序地行驶，避免碰撞和拥堵，需要有一套合理的交通规则。

在卫星通信中，多址接入技术就是这样一套“规则”。

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）。

频分多址技术是将卫星通信的可用频率资源划分成若干个互不重叠的频段，每个用户分配一个特定的频段进行通信。

这种方式就像是为不同的用户开辟了专属的“车道”，每个“车道”的宽度就是分配给用户的频段。

频分多址的优点是实现简单，技术成熟，但缺点是频谱利用率相对较低，容易受到频率选择性衰落的影响。

时分多址技术则是将时间分割成周期性的时隙，每个用户在指定的时隙内进行通信。

这类似于在公路上为不同的车辆安排特定的通行时间，在规定的时间内，该车辆独占道路资源。

时分多址的优点是频谱利用率较高，能够灵活分配时隙资源，但对定时和同步要求较高，否则容易产生时隙冲突。

码分多址技术是通过为每个用户分配不同的扩频码来实现多址接入。

多个用户可以在同一频段、同一时隙内同时通信，只要它们的扩频码相互正交。

这就好像给每个用户都赋予了一个独特的“密码”，只有拥有正确“密码”的接收端才能正确解调出相应的信号。

码分多址具有抗干扰能力强、频谱利用率高、保密性好等优点，但也存在着系统容量受限、远近效应等问题。

空分多址技术是利用卫星天线的方向性，将空间分割成不同的区域，每个区域对应一个用户。

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。

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。