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卫星通信的关键技术

时间:2020-02-28 11:37 作者: 世讯电科融合通信系统
        1) 数据压缩技术
        随着科学技术的发展,数据压缩技术已经发展得很成熟,尤其是在数据处理相关领域。静态和动态的数据压缩均可为通信系统在时间、频带、能量上带来高效率。例如节约了时间、提高了频带利用率、节约了存储空间。等数据压缩标准有很多,但被人们广泛采用的标准主要是对静止图像压缩 编码的 ISO 标准以及 CCITI 的 H. 26 标准。而在卫星通信中主要采用的是 MP EG62,该项技术主要是面向对象的,特别注重文互性和多媒体同步、实时表现、实时交换、最终形式等方面,目前已被多媒体卫星通信系统所采用。
        2) 智能天线系统
       降雨以及大地对电磁波的吸收从很大程度上导致高频段的卫星 ATM 网络产生突发错误,而且卫星本身也存在各种限制和随机错误,这就需要通过智能天线的多波束来覆盖到更广的区域。因此,研究智能高性能天线非 常必要。为了构成较大范围的多波束扭盖,可采用多波束快速跳变系统,在低轨道系统中地面接收天线  可用蜂窝式天线扭盖图做同频再用,并具 有跟踪功能。同步轨道系统可用多馈源或相控阵天线形成蜂窝式覆盖图。
       3) ) 多址接入技术
       多址接入技术是指系统内多个地球站以何种方式各自占有信道接入卫星和从卫星接收信号。目前使用的技术主要有频分复用( FDMA ) 、时分复用 ( TDMA) 、码分复用( CDMA ) 、空分复用 ( SDMA ) 、随机多址接入( RA/ TDMA ) 。针对接入方式,ATM/TDMA 多址接入方式比 FDMA 和 CDMA 更适合星上处理卫星对多址接入的要求,因为此种方式有信息传输角度较好、网络应用灵活性好等特点。但是,TDMA 方式对速率和发射功率要求很高,这在无形中就增加了解调器的实现难度,同时也增加了载波功率与噪声功率密度的比值的要求   。一种有效的解决方法是将一个高速率的   TDMA 信道用不同的频率分成几 个较低速率的 TDMA 信道,即采 用频分多 路 方 式 的 FD MA ( FDM/ TDMA ) 来替代高 速率的 TDMA 信道,以降低每 一 信道的速率 。
       4 ) 卫星激光通信技术
未来的卫星通信数据率要求工作在数百或数千兆特每秒,这就需要采用激光进行通信。卫星通信采用激光可以提升卫星的通信量和保密性,减 轻 了 卫 星 的 重量 和大小 ;在大气 层外 ,没有大气的干扰,通 信更 加准确,同时也 降低了误码率 ;运用激光可以提升数据的传输速率以及系统的可靠性;同时卫星通信也互不干扰,最主要的是,采用激光通信可以大幅度地降低延时,使信息能够得到及时传输,激光的这些优点都被发挥得淋漓尽致。据专家测算:在理想 的 情况中,卫星激光通信在比微波通信数据速率高一个数量级的情况下,天线孔径尺寸却比微波通信卫星减小一个数量级;用激光作为载体进行空间无线电通信,若话路带宽 为 4 kHz,则可容纳 100 亿条话路;若  彩色电视带宽为 10MHz,则 可同时传送 1000 万套节目而互不干扰。可以肯定,在未来 的卫 星之间进行激光通信是很有前途的。
       5 ) 新型高效的数字调制及信道纠错编码技术
       由于卫星信道的衰减严重,要大幅度地提高卫星通信的传输速率,其调制技术和信道编码技术将成为研究的重点。目前,应用较成熟的有正交频分复用多载波调制技术( OFBM) 和 16- QAM 调制 技术等。在 ATM 信 元 中 ,位 于 ATM 信 头的最后一个字节是信头差错控制(  HEC) ,它主要是通过检测和纠正单比特错误以及检测是否有多比特来保护ATM 信头 。 所以,在出现丢 失信元或者信元误插现象时,主要是由于HEC   在多  比特发生错误时没有发生作用。因此提出了采用交织技术来降低信元丢失率和检测不出错误的概率来保护ATM信头、改善信息的传输质量。

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