首页 > 文章中心 > 卫星通信

卫星通信

卫星通信

卫星通信范文第1篇

关键词:卫星通信;构成;应用;展望

卫星技术和通信技术的大力发展,不仅促进了生产力改革,生产技术的发展,同时还改变了人类交往沟通的方式,使地球连成一个整体,使人类沟通更加方便密切。重视卫星通信技术的发展有着长远意义,不仅有利于科技的进步,同时也利于文明的交往和实现。

1 卫星通信系统的基本构成

卫星通信系统的构成是基于通信卫星技术的发展建立起来的,通信卫星在整个系统中起着关键作用。首先太空中的通信卫星接收一个地球站传输的数据,并将这些数据信号进行变频和放大,然后传输给另一个地球站,由此形成一个完整传输回路,进行信息的远距离传输和接收。为了保证整个传输接收系统的稳定性,整个卫星通信系统还备有测控系统和监测管理系统,测控系统用来对整个通信卫星的运行情况进行监控和测量,以保证整个系统运行正常有序;而监测系统则是为了维持系统的安全性而设计的,它能有效的对系统传输、接收的各个信号进行监督和跟踪,从而维持系统的稳定运行。

2 卫星通信的特点

2.1 卫星通信的优点

卫星通信能实现在长距离、大范围内稳定的进行数据传输、通信。理论上讲,只要发射信号的地球站在卫星信号辐射范围内,并在这个范围内有三颗相对静止的卫星便可以很好的进行数据的传播;卫星通信的主系统――卫星,存在于太空中,其不受地质灾害、自然灾害和认为因素等客观因素的影响,因此,传输系统更加稳定;卫星通信有不同作用,不仅可以进行数据传输,同时还能进行广播覆盖、宽带通信等;卫星通信的使用不受时间、空间限制,更加灵活方便。

2.2 卫星通信的缺点

卫星通信处在太空中,虽不受地球客观条件的影响,但如果传输距离过远,可能会导致传输时间延长,当传输信号达到10GHz以上时,数据的传输就可能受到高层大气天气的影响,出现传输问题;另外,卫星通信受太阳的影响也成为一个重要的限制因素,太阳的剧烈活动都可能导致信号的缺失,甚至无法传递等。

3 目前卫星通信的应用

3.1 卫星固定通信

目前我国的卫星固定通信网主要建设在比较大型的工程上,或者关系到国家安全和建设的方面,比如交通、电力、水利、能源、银行、报社或地震局、气象局等需要实时监测的地方。另外,在国防、公安、警务、公共救援等方面建设的更加健全。目前,我国卫星通信站占已达上万座。

3.2 卫星移动通信

卫星移动通信建设的目的就是为了解决陆海空等各类目标相互之间的通信任务。目前我国应用最多的是便携式移动通信系统,并且运营状态良好。比如,在一些特殊偏远地区,可能普通的数据信号系统并不能进行通信,那么就可以利用卫星通信的功能进行沟通,尤其是对于一些喜欢远途旅行的人员来说,当遇到紧急情况时卫星通信功能可能会起到很大帮助。虽然,这些卫星通信网络使用比较方便,安全性高,但是价格要略高于普通通信网络,所以,应用也受到一定限制。另外,我国在航空、水域方面的卫星移动通信还并不健全,还需要进行进一步探索。

3.3 卫星电视广播

卫星电视广播应用广泛的原因是其服务区域大、覆盖广、投资小、传播远、收益高,所以,我国卫星电视广播系统一直是卫星通信技术中应用最广的系统,并取得了很好的收益效果。目前,我国独立的卫星通信和电视广播网已初步形成,长远看来,卫星电视广播系统将会在经济、教育、文化等方面发挥巨大的作用。

3.4 卫星宽带通信

宽带的发展无疑是20世纪末最伟大的发明,它不仅解决了数据处理传输问题,同时也真正意义上将世界连成了一个“整体”。卫星与宽带的结合可以有效扩展宽带覆盖面积,使宽带的应用更加广泛,同时卫星通信具有可靠、灵活、机动等特点,宽带和卫星的联合还能有效保证宽带网络的安全,实现整个宽带网络的有效运行,当发生紧急事项时,利用宽带卫星进行调度指挥可以保证实效性,同时又提高了工作效率。然而传统的C和Ku频段的卫星通信系统已经不能满足日益发展的宽带通信技术需要,各国都在进行新的卫星通信线路的探索。我国也在不断进行新频段卫星线路的发现,并不断探索完善地面通信设施,以满足社会发展需要。未来的卫星宽带通信系统不但可以满足不同要求的下载、传输、远程医疗等业务,同时还能形成多点广播,真正成为经济社会生活中的一部分。

4 卫星通信技术发展展望

随着科技水平的不断提高、社会经济的不断发展,人类对卫星通信技术的要求也越来越高。如何完善卫星通信技术,使卫星通信应用更加广泛,这需要相关科技人员不断进行发现和探索,对于未来卫星通信技术发展,本人有以下几点展望:

4.1 卫星通信技术真正成为独立网络,不受区域限制

目前,阻碍卫星通信技术广泛应用的原因有很多,其中,受制于地面电信网成为最主要原因。很多偏远地区并没有建立起完整的通信网络,也就无法实现卫星通信的真正使用。虽然,理论上讲只要地球站发射的信号被三颗以上的卫星接收到,那么就可以进行数据传输,但是,在实际应用中,四颗卫星下组成的卫星通信网络都是不稳定的,存在着信号缺失、传输数据慢等问题。所以,健全卫星通信网络还要不断探索新技术,使卫星通信技术更加完善,真正不受限制。

4.2 大容量、高速度成为未来要求

上文中提到,卫星宽带通信中,传统的Ku频段和C频段的卫星已经不能满足现代卫星宽带通信的要求,未来这一趋势将会更加明显。这就需要研发者不断研发新的卫星通信系统,建立多频段的卫星通信网络,从而提高数据传输速度,使卫星通信系统真正融入到生产生活中,提高生产生活质量。

4.3 综合卫星服务成为未来对卫星通信系统的要求

目前卫星通信服务很大程度还是利用在地面及高空中,但是在海域的覆盖却明显缺少,因此,要不断延伸卫星通信的功能,拓展其使用范围,使其具有更加全面的功能。除了应用于特殊行业,也要能被广泛的应用在日常的生产生活中,方便生产生活。

5 结语

卫星通信具有很多优势和特点,并在日常生活、国防建设、经济发展等众多领域发挥着其独到作用,目前已成为社会建设过程中不可缺少的重要通信工具。然而,在发展卫星通信时,我们同样要关注其中的不足和缺陷,努力进行探索和改善,建立更加完善的、科学的卫星通信系统,这不但是实现经济社会发展的需要,更是实现人类发展的需要。因此,相关科研人员要正确分析现实,客观认识自身不足,不断吸收先进经验,探索完善技术,以促进卫星通信技术的发展,真正使卫星通信技术发挥其最大功效。

[参考文献]

[1]高亚哲.卫星通信的管理与应用探索[J].中国新通信,2013(18).

[2]沈永言,赵猛.宽带网络的核心价值与卫星通信的重要作用[J].数字通信世界,2013,(10).

[3]高大兵,许玉昆,张凤晓.浅析卫星通信的商业价值[J].现代商业,2008(18).

[4]王世强,侯妍.卫星通信系统技术研究及其未来发展[J].现代电子技术,2009(17).

卫星通信范文第2篇

1.1卫星通信CDMA技术卫星通信CDMA技术是根据用户需要和卫星的特点,用功率控制的手段实现导频信号的幅度变化,降低用户对星上功率的要求,减少多址干扰。卫星通信CDMA技术可利用多个卫星分集接收信息实现网络传递,大大降低了系统内耗和干扰的出现,改善了上星通信信息传输的可靠性。卫星通信CDMA技术具有优越的抗干扰性能、很好的保密性和隐蔽性、连接灵活方便等特点,使之成为卫星通信中关键的技术核心。

1.2卫星通信MPLS网络体系MPLS网络体系可以将IP路由的控制和第二层交换无缝地集成起来,是目前最有前途的网络通信技术之一。卫星通信MPLS体系结构分为用户层、接入层、核心层三部分,其中,用户层包括卫星手持移动终端、小型专用局域网用户、其他网络用户等。各结构和网络体系将信息有效绑定、标注和转发,实现卫星的通信功能。

1.3卫星通信的抗干扰技术卫星运行在外太空,电磁环境复杂,统一受到太阳风、强磁暴等空间环境影响,导致出现信息干扰和信息失真,卫星通信的抗干扰技术主要依靠卫星传输链路中不同的抗干扰设备和系统完成其功能,抗干扰设备和系统主要有DS/FH混合扩频、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、自适应信号功率管理、自适应调零天线、多波束天线、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。在软硬件共同的作用下阻断电磁干扰、过滤杂波、屏蔽信号污染、实现程序监视等功能。

2卫星通信技术的发展趋势

2.1通信卫星体积的发展趋势通信卫星体积正在向大型化和微型化两个方向发展。其一,各国把通信卫星体积建造得越来越大,以便实现高灵敏和强处理能力。其二,各国推出小型通信卫星,用多颗小卫星组网构成卫星通信网络代替单颗大卫星,具有方便发射和成本低廉等优点。

2.2卫星移动通信技术方兴未艾卫星移动通信是指利用卫星实现移动用户间或移动用户与固定用户间的相互通信。随着频谱扩展、数字无线接入、智能网络技术的不断发展,卫星移动通信在向卫星个人通信方向演进,用手持机可实现方便接入卫星移动通信网,进行卫星移动通信。

2.3卫星互联网技术兴起将卫星通信网络转化为互联网中数据上下交换的链路,可将电话拨号、局域网等其他通信链路作为上行数据链路,还可以将下载和传输作为下行数据链路,利用卫星的特点实现地面随时连接互联网络。

2.4卫星通信向宽带化发展为了满足卫星通信系统用户对大数据量和高负荷的需求,卫星通信技术已向拓展直EHF频段发展,扩大频段的容量,大大减轻现有频谱拥挤现象,减少受电磁现象影响引发的信号闪烁和衰落,提高了卫星的抗干扰能力。使卫星通信部件尺寸和重量大大缩小和减轻,方便卫星搭载更多的通信设备。

2.5卫星通信光通信化发展卫星光通信是利用激光进行卫星间通信,达到降低卫星通信系统设备质量和体积,提高卫星通信保密性等目的。

3结语

卫星通信范文第3篇

>> 美军为啥租用中国通信卫星 TD升级路 “衣”路升级 印刷升级路 吉利品牌升级路 基于STK的通信卫星动态链路分析及仿真 产业创新:中国转型升级必由路 中国制造升级路:以“智”提“造” 实践十三号:开启中国通信卫星高通量时代 中国通信设备制造业从价值链低端向高端升级 走好转型升级这条路 文君国产白酒升级路 打造“一带一路”升级版,增强中国对世界的引领力 中国将建全球化量子通信卫星网 东升路市场:为绍兴纺织转型升级导航 让吴兴加快转型升级一路高歌 城市道路旧路升级改造设计浅谈 浅谈城市道路旧路升级改造设计 浅议城市道路旧路升级改造 寻路出口制造业转型升级 常见问题解答 当前所在位置:中国 > 艺术 > 中国通信卫星“升级”路 中国通信卫星“升级”路 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款!安全又可靠! document.write("作者: 齐岳峰 芦垚")

申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 2015年10月7日12时13分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将1组“吉林一号”商业卫星发射升空

在中国通信卫星历史上,2016年是值得铭记的一年。

1月16日0时57分,白俄罗斯通信卫星从群山掩映下的西昌卫星发射中心拔地而起,刺破深空。这标志着中国航天迈出了开拓欧洲市场、服务世界航天的第一步。

对于一个发展中国家来说,走到打开欧洲市场这一步,颇为不易。

“买星”“造星”之争

1970年4月24日,“东方红一号”卫星顺利发射升空。

“东方红一号”的成功发射,使中国成为继苏、美、法、日之后世界上第五个独立研制并发射人造地球卫星的国家。这为中国发展实用卫星奠定了基础。

就在“东方红一号”升空那年,已有发展实用卫星的呼声。

航天专家彭成荣回忆,早在1970年,以石油勘探企业为主的一些用户就迫切提出卫星通信的要求。由于卫星通信具备传播距离远,不受地形限制,可实现大面积广播,通信容量大,信息传输质量好,成本较低等特点,中国有关部门也提出发展卫星通信的要求,以期尽早解决边疆、海岛、山村、沙漠等地区的通讯问题。

1970年初,在调研国外通信卫星资料的基础上,中国空间技术研究院通信卫星研制队伍提出了通信卫星总体方案设想,并于同年11月召开了方案讨论会。

不过,由于运载火箭能力的限制和“”的干扰,卫星通信工程进展十分缓慢。

两年后的1972年,美国总统尼克松访华,打破了新中国成立后中美相互隔绝的局面。当时,在的直接安排下,中方特意租用了一颗国际通信卫星,为随行的美国记者提供服务,使得美国本土观众目睹了这一历史性事件。

在此事过去后两年,1974年6月,中国空间技术研究院组织召开卫星方案可行性讨论会。

1975年3月31日,中央军委审议通过了国家计委、国防科委提出的《关于发展卫星通信问题的报告》,党中央和主席很快批准了这个报告,代号“331工程”的中国通信卫星计划正式开始实施。

但在此之后,通信卫星研发也并非一帆风顺。1981年开始,一场“买星”还是“造星”的争论开始了。

“造星”派认为,中国在核心领域、战略产业方面应当坚持自主发展的道路,通信卫星关乎国家的经济命脉和空间安全,理应把“国产”作为首选。

“买星”派则认为,从价值规律出发,“租星”或“买星”来得快,还可能又好又便宜,因此当然是解决国内市场燃眉之急的捷径,毕竟,全世界有170多个国家和地区利用卫星通信,只有少数几个国家有自己的通信卫星。

双方争议持续几年,“官司”一直打到了国务院。1986年3月7日,国家电子振兴领导小组会议召开,会议决定,要依靠中国自己的力量研制新一代通信广播卫星。

这意味着,航天人必须在技术基础薄弱、设施条件差的情况下迈出一大步,赶上20世纪80年代通信卫星的国际水平。

在中国空间技术研究院各个研究室、车间里,研制工作紧张地开始了。 贾立地、李婷夫妇站在甘肃酒泉卫星发射中心“东方红一号”发射塔架下。同在国防科大获得博士学位的贾立德和李婷毕业后来到西北风呼啸的航天城,投身国家航天事业第一线

此后,用了8年时间,中国航天人解决了上百个技术难点,啃下了硬骨头课题11项,完成了卫星七大系统的研制工作、总装和发射前的各项检测和地面试验。如果把卫星总体设计部下发到各分系统的任务书摞在一起,相当于一堵2米多高的书墙。

上万公里外的“退烧”治疗

1983年8月,通信卫星工程的五大系统即运载火箭、通信卫星、发射场、测控通信及地面应用站已完成配套建设,基本具备了通信卫星发射试验的条件,完成总装测试的卫星和运载火箭也相继运抵西昌卫星发射中心。

1984年1月5日清晨,运输卫星的特种车稳稳地停靠在高高的发射塔架前,在发射人员的操作下,卫星被缓缓吊起,装配在运载火箭顶部。

1月26日16时15分,卫星完成了发射场的各项检测任务,发射倒计时程序进入5小时准备。

不料,发射人员按照测试规定对火箭进行第二次功能检查时,突然发现火箭稳定系统的一个信号超出正常值。这一异常发现打乱了正常程序,发射立即中止。

经判定,问题来自陀螺平台功能性故障。陀螺平台是火箭的心脏,发射指挥部决定更换陀螺平台,改日发射。

经过调试,1984年1月29日,第一枚长征三号运载火箭载着试验通信卫星从发射台上腾空而起,飞向太空。这是西昌卫星发射中心首次进行卫星发射。

但这颗卫星没有被送入预定轨道,无法正常工作。

西安卫星测控中心随即实施应急方案,决定在卫星运行第13圈时实施星上远地点发动机点火。经过短时间的精心准备,上述方案成功实施,卫星由近地轨道变为大椭圆轨道。尽管无法再作为近地同步卫星使用,但是卫星被挽回了。

1984年4月8日,第二枚长征三号运载火箭载着新的试验通信卫星再行组织发射。

正当这颗卫星进入地球准同步轨道向预定位置漂移的时候,西安卫星测控中心发现,装在卫星上的镉镍电池温度超过设计指标的上限值,并且还有继续上升的趋势。遥测数据显示,卫星的外壳和其他部分仪器的温度也偏高,如果控制不住,温度继续升高,刚刚发射成功的卫星可能报废。

一场上万公里外的远程“退烧”治疗立即展开。地面人员迅速实施技术操作,新指令发出后,卫星温度停止上升,然后一点一点地回落,蓄电池热失控问题被解决了。

西安卫星测控中心对卫星姿态再次调整后,验证了这一措施的正确性,保证了卫星定点和长期稳定运行,卫星终于化险为夷。

4月16日18时28分,卫星准确定点于东经125度赤道上空的地球静止轨道,中国拥有了自己的第一颗通信卫星。

至此,继美国、苏联、欧空局和日本之后,中国也掌握了研制和发射静止轨道卫星的技术。

“升级”的“东方红三号”

在“东方红二号”发射成功之后,1988年、1990年,中国还先后发射了两颗“东方红二号”甲通信卫星。这3颗卫星的在轨服务,大大改变了边远地区收视难、通信难的状况。

不过,设计寿命为4.5年的“东方红二号”,以及“东方红二号”甲通信卫星在几年后先后退役。

事实上,随着中国经济的发展,此前的“东方红二号”,其性能亦无法满足市场的需求。作为“继任者”的“东方红三号”,随后登上历史舞台。

“东方红三号”的发射也有不少坎坷。

1994年11月30日,“东方红三号”发射升空,但因为卫星推进系统燃料泄漏、推力下降,“东方红三号”未能在预定轨道定点,无法正确传输通信信号,从而成为了一颗“流星”。

两年后的1997年,第二颗“东方红三号”出厂了,大家习惯称它为东方红三号02星。 “东方红一号”卫星(左)“东方红二号”卫星模型(右)

1997年5月12日零时17分,西昌卫星发射中心试验靶场上,准备就绪的东方红三号02星静静地安置在长征三号甲运载火箭顶端。

不久,随着发射指挥员一声令下,发射按钮被按下,“东方红三号”顺利升空。当天下午4时11分,星上远地点发动机进行了第一次点火,变轨成功。此后,再经过两次变轨,四天之后,卫星进入地球准同步轨道。

东方红三号通信卫星的研制和发射成功,标志着中国通信卫星技术跨上了一个新台阶。

首先,卫星功能更强。和只有4个C波段转发器,主要用于远距电视传输的“东方红二号”不同,“东方红三号”配置了24台C波段转发器,其功率也大大增加,其中6台中功率转发器用于传输电视,其余18台低功率转发器,主要用于电视传输、电话、电报、传真、广播和数据传输等业务。

其次,覆盖区域更广。“东方红三号”的主服务区覆盖了中国大陆、海南、台湾及近海岛屿的所有地区。

性能大大“升级”的“东方红三号”卫星,极大缓解了中国卫星通信的紧张状况。这颗卫星也是中国第一颗面向全社会的民用卫星,星载24路转发器全部投入使用。

值得提及的是,“东方红三号”为中国航天事业提供了一个高可靠的通信卫星平台。今天,利用该平台,中国航天人已经研制发射了数十颗通信卫星,北斗导航卫星、嫦娥一号和二号月球探测卫星等都是在东方红三号卫星公用平台基础上创新研制开发的。

“东四”打开国际市场大门

不过,东方红三号卫星只占有国内民用市场的一小部分,远不能满足卫星直播通信的业务需求。在其服役期间,20世纪90年代后期,正是中国市场经济迅速发展的阶段,中国对卫星通信的需求出现了一个高潮,国内卫星水平和运营规模已不能满足业务需求。国内相继成立卫星公司,购买外国通信卫星,经营卫星通信业务成为普遍现象。

而进入21世纪后,先期购买的卫星工作寿命相继将要结束,又一次面临新卫星接替的关键时期。

“东方红四号”在此时期应运而生。

要满足当时激增的市场需求,这意味着,“东四”要在“东三”的基础上,整体技术难度连上几个台阶。

输出功率、载重量、使用寿命是衡量一个卫星平台性能好坏的最为重要的三个指标。

“东四”平台研制团队毫不犹豫瞄准了1万瓦输出功率,600~800公斤有效载荷、15年设计寿命的国际先进水平。与之相比,东方红三号平台的输出功率只有1700瓦,有效载荷是200公斤,设计寿命为8年。

要做到这一点并不容易。

以一万瓦输出功率为例。如果继续保持“东三”平台40伏的电压,电流就会很大,这样一来,整个平台的发热量就会非常高。而如果提高电压,电流就会变小,发热量也会降低。但是,要提高电压,一方面对平台产品的选用标准更为苛刻,另外一方面,在空间环境下,高电压很容易使太阳能电池出现打火放电的现象。

面对这种情况,研制团队一方面组织研制生产适应高压、大电流工况的新器件,同时反复试验,比对不同电压下热耗和技术难度的利弊,摸索着最优值。从40伏到100伏,每一个电压值,就意味着研制团队要进行大量的试验和数据比对,经过数千次的反复试验,研制团队选中了与平台最为合适的电压值。接下来,经过大小近百次的模拟演练,团队最终敲定了采取变换传统太阳能电池板串行走线方式等方法,破解了大功率输电这个世界级难题。

“‘东四’平台具有长寿命、高可靠、大容量、大功率、高母线电压等技术特点,平台能力和整星技术指标已经达到国外同类卫星先进水平,其中在卫星姿态控制精度、电源母线特性、项目研制周期等方面已处于国际领先水平 。”“东四”平台总设计师周志成告诉《t望东方周刊》。

凭借高性能的“东四”平台,中国航天不仅一举扭转了中国通信卫星长期依赖进口、受制于人的被动局面,更是开启了国际商业通信卫星市场大门。

自2004年尼星一号实现整星出口零的突破以来,“东四”平台成功进入了国际市场并逐步获得了市场和客户的认可,迄今为止已经取得了13个国外客户订单,客户遍及除北美外的所有地区,已完成委内瑞拉一号、尼日利亚IR、巴基斯坦IR、玻利维亚一号等8星的履约,2星正执行履约。 1991年5月,科技人员在卫星发射塔上,对即将发射上天的返回式技术探测卫星进行最后的检测和处理

卫星通信范文第4篇

关键词:小卫星;通信系统;作用;研究;意义

卫星通信技术在军事、政治、工业、生活等方面均具发挥着重要作用,而相比之下,小卫星则更具有大型同步卫星所无法实现的众多优势而受到国内外研究学者的重视,同时,卫星向小型化趋势发展也是全球卫星产业的主要发展方向。我国从21世纪初期开始着手小卫星的相关研制和发射工作。

1 小卫星的技术优势

第一,荷载较少小卫星在每次的任务中一般仅需要装载一种特殊设备,进而很好地避免了大型卫星中出现的荷载间复杂配比问题。

第二,研制时间短、费用低小卫星的研制一般只需经过一到两年,同时相关的研究经费也相比大型卫星明显降低,因此更具有经济性,更体现其实践意义。

第三,重量轻小卫星的重量一般较小,就当前国际情况来看,最微型的小卫星的质量仅有几百克,体积也很小,因此功能密度大,模块可多次利用。

第四,信号覆盖范围广,由于小卫星具有较强的组网能力,因此能够形成精度较高,功能强大而且信号覆盖范围广的星座系统,进而易于补网和星座功能稳定的优势。

第五,减缓频率压力小卫星的星座中包括多颗卫星,可以频率复用,因此具有减小空间任务所具有的频率压力。

2 小卫星通信系统主要技术简介

卫星在通信中起着中转作用,即将地球站传送来的信号经过变频和放大转送到另一端的地球站,地球站是卫星与地面信息系统的链接点,用户通过地球站途径进入卫星通信系统中,形成链接的电路信号链;为了确保系统的运行正常,卫星通信系统必须和地面的监测管理系统和测控系统想链接,测控系统能够对通信卫星运行的轨道进行检测和控制,以保证地面检测系统能够对卫星所传送的通信信息进行有效的监控,保证系统安全与稳定的运行。小卫星通信的关键技术主要有通信系统的链路预算以及接收机参数估计技术和同步技术等,其中链路预算技术是设计小卫星通信系统的主要计算方法和参考依据,精确的链路预算能够确保通信系统的稳定运行。近年来,通信系统接收技术和相应的算法逐渐由信号模拟技术向数字化转变;由于卫星通信整体码速率有所提升因此对接收机的信息处理速度以及算法的复杂度、同步速度和稳定性也提出了更高的要求;信息传输量的大幅增加使得遥测领域中逐渐采用比特传输速率更高的调制方式;由于卫星通信系统在数字通信过程中的发射机和接收机的晶振不同,以及移动平台引起的多普勒效应,造成发射机和接收机之问会产生相位和频率的偏移,这种多普勒频移一般较高,即便在频偏较大时,接受同步技术也应能够正常工作,即捕获带宽较大。

3 小卫星通信系统关键技术简介

3.1 链路预算技术

链路预算,即对一通信系统中发射设备,传送信道以及接收设备的通信链路的变化情况进行的全面核算,是对小卫星通信系统性能的评价,具体而言是从发射端的信源起始,通过编码、调制、变频等多项操作,将信号通过天线发射出去,再由信道进行传输,最后到达接收天线处由接收机进行信息处理,解调所需信息。其重要性在于:

第一,可确定系统工作是否满足系统实际需要。

第二,通过计算链路余量检查系统能否满足设计要求。

第三,验证在部分设备具有硬件限制的情况下链路其他部分能否进行弥补。对于模拟电路来说,该性能指标是基带信道的信噪比;对于数字电路来说,其性能指标是基带信道上测得的误码率;卫星链路分为两种信号路径:由地面站到卫星的上行链路和从卫星到地面站的下行链路,其中上行链路的信号发射过程包括编码调频上变频放大功率等操作,信号从天线传送到小卫星的接收端,而下行链路则包括低噪声放大下变频解调解码等操作,是地面站对接收信号的处理操作。与通信系统链路预算有关的数据因素有天线特性,传输距离最大值,信号发射/接受功率,热噪声,信噪比以及接收系统的质量。

3.2 同步算法

无论是接受哪种形式的调制信号,接收机同发射机都必须保持同步,对于数字调频技术而言,有载波同步和码元同步两种基本同步模式,前者是对载波频率以及相位进行估计,后者则是对定时抽样时钟进行估计。由于发射信号在卫星通信的传输过程中必然存在一定延迟,因此产生了载波相位的偏移,同时由于其在传播过程中受到噪声干扰和多普勒效应影响,还会产生频率偏移,因此同步技术是数字通信中的关键技术,研究调制信号的载波同步和码元同步技术能够保障卫星通信系统可靠、有效、快速的运行。由于载波同步算法利用的是判决反馈环路的模型,是在时钟已同步的基础之上才能进行,因此载波同步应位于码元同步滞后才可工作。以先码元同步再载波同步的模式为例,模拟信号被天线接收后,由ADC转换为数字信号,再将频带信号通过下变频转变为基带信号,之后通过码元同步和载波同步对有载波偏差以及时钟偏差的信号进行估计,最后解调输出,码元同步位于载波同步前,以码元时间为基本数据处理周期,对相关硬件的要求较低,同步性能较好。

3.3 型号参数

估计卫星通信信号的参数估计是重要的非合作通信接收技术,因为对信号的频率和调制方法等重要数据进行检查和估测是保证解调准确和达到监视、截获信息的目的的重要方法,以便为侦察系统的工作打好基础。小卫星通信系统的常用解调方式有BPSK解调、QPSK解调、CPM解调、SOQPSK解调等。一般情况下,欲通过卫星通信捕捉信号,接收系统的带宽需远大于信号带宽,应使用宽带接收机。

4 结语

小卫星通信系统具有的多重优势使其在当今世界范围内的卫星通信领域得到广泛的应用,吸引了众多研究学者,本文针对其中的几项关键性技术进行了简单说明。卫星通信的作用范围广,涉及的技术种类众多而且较为复杂,需要我们不断进行深入研究和实践,进而推进卫星通信向小型化方向发展。

参考文献:

[1] 杨猛.卫星通信系统技术及其未来发展分析[J].中国科技纵横,2014(14):52-53.

[2] 沈宙,马忠松.高速卫星通信中全数字载波同步算法的研究[J].国外电子测量技术,2014,33(04):36-39.

[3] 朱杰.极轨气象卫星数传链路雨衰影响[J].气象科技,2014,42(01):54-61.

作者简介:王富德(1994―),男,辽宁鞍山人,沈阳理工大学学生。

卫星通信范文第5篇

曾经辉煌过

南京同创信息产业集团有限公司(同创)闯入卫星通信领域,让不少人感到意外,毕竟同创出身计算机、也发家于计算机。从计算机到卫星通信领域,同创走出了一条卫星通信与计算机技术相融合的自主创新之路。

同创曾在上世纪90年代末创造了计算机行业内“北有联想,南有同创”的辉煌。创立于1991年的同创集团拥有浓厚的军工背景。1995年8月,敏感的同创借助英特尔奔腾处理器上市的机会,在国内领先一步推出奔腾电脑,开创了国内计算机的“奔腾”时代,造就了中国IT业最快的发展速度,也推动了中国计算机产业的发展。据称,1998年,同创电脑以20万台的佳绩跃居国产品牌电脑第二位,其市场占有率仅次于联想,并迅速建立起包括广东江门、贵州贵阳、云南昆明、黑龙江大庆在内的五大生产基地,率先在国内建成了百万级计算机产业群。

利用电脑一炮打响后的同创曾一度陷入了沉寂。

蛰伏后的同创

几年后,同创不可避免地走上整合重组的道路。同创集团总裁王巧木梁认为,这是自主创新必须付出的代价。创新之路艰苦曲折,但只有掌握了核心技术,才有优势利润。“单纯的跟风和模仿是不够的,国内企业必须在自主创新方面下功夫,可能会遇到很多挫折,但应百折不挠。”

王巧木梁 这样定义了同创曾经有过的辉煌:尽管同创在国内开创了“奔腾”时代,但那个时代实际上属于英特尔而不是同创,因为国内的计算机更多的是组装品而已,同创也不例外。王巧木梁 说,“兴民族产业、创自主品牌,这是同创永远不变的目标。”同创要走自己的路,要做出自主创新、有核心知识产权的产品。

也就是这个时候,同创选择了向网络和卫星通信的全面转型,向新同创的全面转型。

新同创整合了原来同创电脑的所有核心资源和业务,并融合了计算机技术与卫星通信技术。新同创除拥有同创电脑生产、出口许可证之外,还拥有国内一流的计算机生产线,在全国12个地区拥有销售分公司。可以说,转型后的新同创,厚实的家底还在。

闯入通信领域

同创认为,与传统的通信和传输方式相比,卫星通信在技术和成本上具有高可用性和高性价比的优势。它可确保在任何情况下,甚至在地面网络无法覆盖或遭到破坏的情况下,都能够及时、快速、可靠、稳定地提供宽带多媒体通信服务,真正做到广域无缝隙覆盖。而此前国内把卫星通信过分高科技化了,其应用也大多限于军事等特定领域,而且在很多用户看来,卫星通信价格昂贵,不可能普及。随着卫星通信技术的不断发展,卫星应用的成本已大幅度降低,利用卫星,对一般行业用户来讲,其价格都可以承受。卫星通信已经进入了一个规模商业应用的时代。

1999年12月,经国家计委批准,同创集团下属公司―――南京同创天地环网有限公司作为唯一一家项目承接单位,承接了国家计委天地环网网络示范工程项目,该项目共计投资1.94亿元。2001年7月3日,天地环网有限公司获得了信息产业部电信管理局颁发的《中华人民共和国电信与信息服务业务经营许可证》,同创正式进入了卫星通信领域。11月12日,天地环网微机卫星接收系统核心部件产业化示范工程项目正式开工。2002 年,一期工程的微机卫星接收系统核心部件产业化生产线竣工投产。2003年,天地环网二期工程卫星地球站开工,同创引进了法国阿尔卡特VSAT卫星网络主站系统,并在国内首次实际应用欧洲DVB-RCS标准构架卫星宽带通信平台,针对我国宽带通信的现状,提出了卫星宽带应用方案,并进行系统设计和研制生产。

2004年,项目进入了关键阶段。同创根据当时的情况,集中精力进行了资源整合,把重点放在了卫星主站的建设上,并设置了以卫星主站为核心的天地环网卫星营运中心。同创还及时向阿尔卡特公司提出了明确的建设要求,顺利解决了卫星主站系统向小站回传的问题。同创在项目实施过程中,不断提升对卫星主站有效价值的开发,积极寻找适合的卫星应用方案,以保证同创能够顺利地切入国内VSAT市场。

同创对卫星通信车的自主研发使其在卫星通信领域站得更稳。据称,同创卫星通信车集卫星通信、微波传输、超短波通信、无线局域网、地面互联网、移动公网及视音频压缩传输等技术于一体,可以在到达任务现场后3-5分钟内快速建立起双向卫星通信网络,并提供一体化的卫星应急通信解决方案,真正实现对现场实时图像、声音、数据等多媒体信息的采集与传输,保障指挥中心对事发现场的远程监控与双向互动。

据王巧木梁 介绍,卫星通信车可广泛应用于应急指挥、消防、气象、地震、公安、水利、林业、石油勘探等行业,可以有效预防风险,并能实施快速救援应急指挥,对于保障人民群众的生命财产安全、创建和谐社会具有现实意义。同创的卫星通信车,被业内认定为“填补了国内同类产品的空白”。

王巧木梁说,“我们在卫星通信和计算机融合这一新兴产业中占据了制高点,推出卫星机动通信车这一拳头产品,对同创来说,应该是水到渠成。”

创新应该是同创几年来发展的根本。虽然创新要承担风险,但同创创新的脚步从来就没有停止过。王巧木梁这样评价自己的企业:“同创的10年,是探索的10年、创新的10年。”

关于同创―――