摘要:視頻教程在線輔導面授招生考試大綱指定教材報名時間1.衛星通信的特點衛星通信在無線通信的歷史上寫下了嶄新的一頁,成為現代化的通信手段之一。與其他通信方式相比,衛星通信有其獨到之處。(1)通信距離遠,艦成本與通信距離無關。利用靜止衛星’最大的通信距離可達18000km左右。實際上,衛星視區(從衛星可以“看到”的地
1.衛星通信的特點
衛星通信在無線通信的歷史上寫下了嶄新的一頁,成為現代化的通信手段之一。與其他通信方式相比,衛星通信有其獨到之處。
(1)通信距離遠,艦成本與通信距離無關。利用靜止衛星’最大的通信距離可達18000km左右。實際上,衛星視區(從衛星可以“看到”的地球區域)可達全球奏面積的42.4%。原則上,只需三顆衛星適當配置,就可建立除地球兩極附近地區以外的全球不間斷通信。
一個衛星通信系統中的各地球站之間,是靠衛星連接的。在衛星的視界內,所有地球站到衛星的距離,約40000km左右。只要這些地球站與衛星間的信號傳輸滿足技術要求,通信質量便有了保證,地球站的建設經費不因通信站之間的距離遠近、兩通信站之間地面上的自然條件惡劣程度而變化。這在遠距離通信上,比微波接力、電纜、光纜、短波通信有明顯的優勢。除了國際通信外,在國內或區域通信中,尤其對邊遠的城市、農村和交通、經濟不發達的地區,衛星通信是極其有效的。
(2)以廣播方式工作,便于實現多址聯接。通常,微波接力、散射、地下電纜等,都是“干線”或“點對點”通信。以微波接力為例,北京到武漢之間的通信線路,南京是不能直接利用的,除非增加北京到南京,或武漢到南京的微波接力線路。而衛星通信系統則類似于一個多發射臺的廣播系統,每個有發射機的地球站,都是一座廣播發射臺,在衛星天線波束的覆蓋區域內,無論什么地方,都可以收到所有的廣播,而我們可以通過接收機選出所需要的某一個或某幾個發射臺的信號。既然地球站有發射機,也裝有接收機,只要架設起來,相互間都可以同時通信,這種能同時實現多方向、多地點通信的能力,稱為“多址聯接”。應該說,這個特點是衛星通信系統突出的優點,它為通信網絡的組成,提供了高效率和靈活性。
(3)通信容量大,能傳送的業務類型多。由于射頻采用微波波段,可供使用的頻帶很寬,加上星上能源(太陽能電池)和衛星轉發器功率保證越來越充分,隨著新體制、新技術的不斷發展,衛星通信容量越來越大,傳輸的業務類型越來越多樣化。IS-V的容量己達12000路雙向電話加上兩路彩電,而美國的COMSTAR己達到14400路雙向電話。除光纜、毫米波通信外,還沒有其他通信手段能提供這樣大容量的通信。
(4)可以自發自收進行監測。由于地球站以衛星為中繼站,衛星將系統內所有地球站發來的信號轉發回地面,因此進入地球站接收機的信號中,一般包含有本站發出的信號,從而可以監視本站所發消息是否正確傳輸,以及傳輸質量的優劣。
衛星通信具有以上的特點,在具體實施中也給技術上帶來了以下一些難點。
(1)需要先進的空間技術和電子技術。由于衛星與地面相距數萬公里,電磁波在自由空間傳播時損耗很大,加上空間環境復雜多變,要把衛星發射到靜止軌道上精確定點,并經常保持較小的漂移,難度是很高的。就通信來說,為了保證質量,需要采用高增益的天線、大功率發射機、低噪聲接收設備和高靈敏度的調制解調器等一系列技術。正是這種需要,促進了微波、信號檢測等理論與技術的迅速發展。近年來,隨著空間技術、電子技術和計算機技術的進步,通信衛星越來越龐大復雜,地面設備越來越小型且智能化。
(2)要解決信號傳播時延帶來的影響。我們知道,電磁波以約等于光的速度(即3xl08米/秒)在自由空間傳播,在靜止衛星通信系統中,衛星與地球站之間相距約4萬公里,這樣,從地球站到衛星,再從衛星到地球站,傳播時間約為0.27秒。因為兩個站的用戶信號都必須經過衛星,因此打電話者要得到對方的回話,必須額外等候0.54秒,給人以不習慣的感覺。如果不采取特殊的措施,再加上混合線圈不平衡等因素還會產生“回波效應”,即發話者在0.54秒后會聽到反射回來的本人講話的回聲,成為一種干擾。這是靜止衛星通信的明顯缺點。為了消除或抑制回波干擾,地球站要增加一些設備。
(3)要圓滿實現“多址聯接”。通信衛星的廣播式工作,為“多址聯接”提供了可能性,但是,要將可能性變為現實,必須解決“多址技術”的問題,即接收站如何識別和選出發給自己的信號。這要求發射站發射的信號或傳輸手段必須具有區別于其他站的某種特征。
(4)要保證衛星能高度穩定、可靠地工作。靜止衛星處于離地球數萬公里之外,作為中繼站,既無人值守,更無人維修。衛星上組裝有成千上萬個電子和機械元器件,若其中一個發生故障或損壞,就可能引起通信衛星的失效,導致整個衛星通信系統的癱瘓。因此,在衛星上使用的都是經過精選的可靠性高、壽命長的元器件。它們需要進行大量的壽命與可靠性試驗。
此外,還要解決星蝕、地面微波系統與衛星通信系統之間的相互干擾等問題,這些對衛星通信的正常運轉,都是不容忽視的。
返回目錄:傳輸也繼而考試微波與衛星通信系統匯總
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