衛(wèi)星通信復(fù)習(xí)終PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1衛(wèi)星通信復(fù)習(xí)終衛(wèi)星通信復(fù)習(xí)終2. TDMA系統(tǒng)的幀效率、系統(tǒng)的幀效率、 TDMA系統(tǒng)容納的最大地址數(shù)系統(tǒng)容納的最大地址數(shù)fNipgirfft13. 天線增益天線增益224DAGGGlg10TTlg10 (dB)(dBK)TG(dB/K)第1頁/共16頁4. 自由空間傳播損耗自由空間傳播損耗LP 當(dāng)用當(dāng)用d(m), f(GHz) 表示時表示時fdLplg20lg2044.92(dB)5. 噪聲功率噪聲功率 N = kTtBN= 228.6+10lgTt+10lgB第2頁/共16頁6.6.載波功率載波功率 上行載波功率上行載波功率 CS （即衛(wèi)星接收端輸入功率）（即衛(wèi)星接收端輸入功率）載波

2、功率載波功率 C 下行載波功率下行載波功率 CE （即地球接收端輸入功率）（即地球接收端輸入功率） 載波功率與發(fā)射功率載波功率與發(fā)射功率PT、發(fā)射天線增益、發(fā)射天線增益GT、接收天線增益、接收天線增益GR成正比，與各種損耗成正比，與各種損耗L成反比。成反比。用分貝功率表示為：用分貝功率表示為： C = EIRP + GR - L （dBW） 式中式中EIRP = PT GT（W）或或 EIRP = PT + GT （dBW） EIRP稱為有效全向輻射功率稱為有效全向輻射功率，是指衛(wèi)星和地球站發(fā)射天線在，是指衛(wèi)星和地球站發(fā)射天線在波束中心軸向上輻射的功率。波束中心軸向上輻射的功率。的計算NC第3

3、頁/共16頁單項或多項選擇題單項或多項選擇題 (舉例）舉例）1. 天線仰角較小時，給系統(tǒng)引入的天線仰角較小時，給系統(tǒng)引入的 較高。較高。A熱噪聲熱噪聲 B路徑損耗路徑損耗 C天線噪聲溫度天線噪聲溫度 D交調(diào)噪聲交調(diào)噪聲 2. 為了防止衛(wèi)星廣播信號的能量過于集中，對地面上共用頻段為了防止衛(wèi)星廣播信號的能量過于集中，對地面上共用頻段的其他廣播或通信業(yè)務(wù)造成較大的干擾，必須采用的其他廣播或通信業(yè)務(wù)造成較大的干擾，必須采用 措施措施。A能量擴散和去能量擴散能量擴散和去能量擴散 B能量擴散能量擴散 C去能量擴散去能量擴散 3. 通信衛(wèi)星按使用的業(yè)務(wù)頻段分有通信衛(wèi)星按使用的業(yè)務(wù)頻段分有UHF、 、Ku、K

4、a等頻段的單頻段衛(wèi)星，或兩種以上頻段的多頻段綜合型衛(wèi)星等頻段的單頻段衛(wèi)星，或兩種以上頻段的多頻段綜合型衛(wèi)星。AL BS CC DX第4頁/共16頁4. 對同步軌道衛(wèi)星系統(tǒng)，對同步軌道衛(wèi)星系統(tǒng)，“雙跳雙跳”通信鏈路的單向傳輸延通信鏈路的單向傳輸延時可達(dá)時可達(dá) 。A270ms B540ms C130ms5. 以下衛(wèi)星通信方式中，以下衛(wèi)星通信方式中， 屬于數(shù)字衛(wèi)星通信方式屬于數(shù)字衛(wèi)星通信方式。 AFDM（CFDM）/FM/FDMA B CSSB/AM CSCPC/PSK/FDMADCDMA方式方式 ETDM/PSK/TDMA FTV/FM第5頁/共16頁衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成、作用衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成、作用通

5、信衛(wèi)星：通信衛(wèi)星：實際上是一個中繼器，它的基本作用是為各實際上是一個中繼器，它的基本作用是為各地球站轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號，以實現(xiàn)它們之間的多址通信。地球站轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號，以實現(xiàn)它們之間的多址通信。地球站：地球站：具有收、發(fā)信功能，所有的用戶終端將通過它具有收、發(fā)信功能，所有的用戶終端將通過它們接入衛(wèi)星通信線路。們接入衛(wèi)星通信線路。跟蹤遙測及指令系統(tǒng)：跟蹤遙測及指令系統(tǒng)：對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤測量，并對衛(wèi)星對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤測量，并對衛(wèi)星在軌道上的位置及姿態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制，保證衛(wèi)星通信在軌道上的位置及姿態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制，保證衛(wèi)星通信的正常進(jìn)行。的正常進(jìn)行。監(jiān)控管理系統(tǒng)：監(jiān)控管理系統(tǒng)：對衛(wèi)星的通信性能及參數(shù)進(jìn)行通信

6、業(yè)務(wù)對衛(wèi)星的通信性能及參數(shù)進(jìn)行通信業(yè)務(wù)開通前和開通后的監(jiān)測與管理，保證衛(wèi)星通信的正常進(jìn)開通前和開通后的監(jiān)測與管理，保證衛(wèi)星通信的正常進(jìn)行。行。 第6頁/共16頁QPSK、OQPSK、MSK調(diào)制的基本概念、相位過渡調(diào)制的基本概念、相位過渡基本概念：基本概念：QPSK調(diào)制調(diào)制 利用雙比特碼元的二位信息數(shù)字通過利用雙比特碼元的二位信息數(shù)字通過2個平衡調(diào)制器個平衡調(diào)制器分別對同向載波和正交載波進(jìn)行二相調(diào)制，兩路輸出疊加則得到分別對同向載波和正交載波進(jìn)行二相調(diào)制，兩路輸出疊加則得到QPSK信號。信號。OQPSK調(diào)制調(diào)制 相位關(guān)系與相位關(guān)系與QPSK一樣，不同的只是對同相和正交一樣，不同的只是對同相和正交

7、載波進(jìn)行調(diào)制的兩路二進(jìn)制調(diào)制碼序列，在時間上錯開半個碼載波進(jìn)行調(diào)制的兩路二進(jìn)制調(diào)制碼序列，在時間上錯開半個碼長，避免兩路同時變換。長，避免兩路同時變換。MSK調(diào)制調(diào)制 相鄰兩碼元轉(zhuǎn)換時，載波相位是連續(xù)的，頻移指數(shù)相鄰兩碼元轉(zhuǎn)換時，載波相位是連續(xù)的，頻移指數(shù)h=0.5，頻移為碼元速率的，頻移為碼元速率的1/4，即必須滿足相位約束條件。，即必須滿足相位約束條件。相位過渡區(qū)別：相位過渡區(qū)別：QPSK調(diào)相信號碼元之間有調(diào)相信號碼元之間有180相位變化。相位變化。OQPSK其前后碼元之間僅有其前后碼元之間僅有0、90、90三種相位變化，避三種相位變化，避免了免了180的相位躍變。的相位躍變。MSK進(jìn)一步

8、消除了進(jìn)一步消除了90、90相位變化。相位變化。 第7頁/共16頁與與FDMA系統(tǒng)比較解釋系統(tǒng)比較解釋TDMA系統(tǒng)的優(yōu)缺點系統(tǒng)的優(yōu)缺點1. 衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器工作于單載波，轉(zhuǎn)發(fā)器無交調(diào)干擾問題；衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器工作于單載波，轉(zhuǎn)發(fā)器無交調(diào)干擾問題；2. 能更充分地利用轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出功率，不需要較多的輸出能更充分地利用轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出功率，不需要較多的輸出(入入)補償；補償；3. 地球站以突發(fā)方式工作，各站突發(fā)通過轉(zhuǎn)發(fā)器在時間上不地球站以突發(fā)方式工作，各站突發(fā)通過轉(zhuǎn)發(fā)器在時間上不重疊，無須進(jìn)行頻帶分割，頻率利用率比較高；重疊，無須進(jìn)行頻帶分割，頻率利用率比較高；4. 對地球站對地球站EIRP變化的限制不像變化的限制不

9、像FDMA方式那樣嚴(yán)格；方式那樣嚴(yán)格；5. 易于實現(xiàn)信道的易于實現(xiàn)信道的“按需分配按需分配”；6. 各地球站相互關(guān)聯(lián)，全網(wǎng)工作需要精確的同步，其技術(shù)設(shè)各地球站相互關(guān)聯(lián)，全網(wǎng)工作需要精確的同步，其技術(shù)設(shè)備比較復(fù)雜。此外，低業(yè)務(wù)量用戶終端也需相同的備比較復(fù)雜。此外，低業(yè)務(wù)量用戶終端也需相同的EIRP。 第8頁/共16頁FDM/FM/FDMA、SCPC、SPADE系統(tǒng)之間的區(qū)別系統(tǒng)之間的區(qū)別FDM/FM/FDMA：每個地球站僅發(fā)射一個載波，而利：每個地球站僅發(fā)射一個載波，而利用基帶中的頻分復(fù)用來劃分對方地球站的方式。用基帶中的頻分復(fù)用來劃分對方地球站的方式。SCPC：每一話路占用一條衛(wèi)星通道，且衛(wèi)星

10、通道是一：每一話路占用一條衛(wèi)星通道，且衛(wèi)星通道是一一指定給各地球站。每個載頻只受一個話路調(diào)制的方一指定給各地球站。每個載頻只受一個話路調(diào)制的方式。式。SPADE：按需分配的：按需分配的SCPC方式，地球站相應(yīng)的設(shè)有按方式，地球站相應(yīng)的設(shè)有按需分配的信號和轉(zhuǎn)換裝置。需分配的信號和轉(zhuǎn)換裝置。 第9頁/共16頁波形編碼與參量編碼在概念、特點波形編碼與參量編碼在概念、特點波形編碼波形編碼：直接將時域語音信號變換成數(shù)字代碼，其目：直接將時域語音信號變換成數(shù)字代碼，其目的在于盡可能真實地在收端恢復(fù)語音波形，也稱真跡編的在于盡可能真實地在收端恢復(fù)語音波形，也稱真跡編碼。碼。編碼的數(shù)碼率一般在編碼的數(shù)碼率一般

11、在16kb/s16kb/s64kb/s64kb/s范圍，量化信噪比范圍，量化信噪比較高，語音質(zhì)量好。較高，語音質(zhì)量好。參量編碼參量編碼：在語音信號的頻域或其他正交變換域提取其：在語音信號的頻域或其他正交變換域提取其特征參量并變換成數(shù)字代碼，也稱變換域編碼。特征參量并變換成數(shù)字代碼，也稱變換域編碼。編碼的數(shù)碼率一般在編碼的數(shù)碼率一般在600b/s600b/s9.6kb/s9.6kb/s范圍，語音質(zhì)量較范圍，語音質(zhì)量較差。差。 第10頁/共16頁VSAT 衛(wèi)星通信網(wǎng)使用衛(wèi)星通信網(wǎng)使用C波段的優(yōu)缺點波段的優(yōu)缺點電波傳播條件好，特別是降雨影響小，路徑可靠性較電波傳播條件好，特別是降雨影響小，路徑可靠性

12、較高，而且可以利用地面微波通信的成熟技術(shù)，系統(tǒng)造價高，而且可以利用地面微波通信的成熟技術(shù)，系統(tǒng)造價也較低。也較低。它與地面微波通信使用的頻段相同，需要考慮這兩個系它與地面微波通信使用的頻段相同，需要考慮這兩個系統(tǒng)間的相互干擾問題，功率通量密度不能太大。因此限統(tǒng)間的相互干擾問題，功率通量密度不能太大。因此限制了天線尺寸的進(jìn)一步小型化，而且在干擾功率密度較制了天線尺寸的進(jìn)一步小型化，而且在干擾功率密度較強的大城市選址比較困難。強的大城市選址比較困難。 第11頁/共16頁VSAT 衛(wèi)星通信網(wǎng)使用衛(wèi)星通信網(wǎng)使用Ku頻段的優(yōu)點頻段的優(yōu)點 1.不存在與地面微波通信線路的相互干擾；不存在與地面微波通信線路的

13、相互干擾； 2.允許的功率通量密度較高，天線尺寸可以更?。辉试S的功率通量密度較高，天線尺寸可以更??； 3.天線尺寸相同時，天線增益比天線尺寸相同時，天線增益比C頻段高頻段高610dB； 4.可以傳輸更高的數(shù)據(jù)速率；可以傳輸更高的數(shù)據(jù)速率； 5.在多雨、降雨影響大時或在衛(wèi)星波束覆蓋邊緣地區(qū)在多雨、降雨影響大時或在衛(wèi)星波束覆蓋邊緣地區(qū)，可使用稍大口徑天線，即可獲得必要的性能余量，可使用稍大口徑天線，即可獲得必要的性能余量。 第12頁/共16頁為什么說為什么說“衛(wèi)星移動通信特別適合于中國的國情衛(wèi)星移動通信特別適合于中國的國情”？ 中國國情中國國情幅員遼闊、人口眾多、地區(qū)發(fā)展不平衡。幅員遼闊、人口眾多

14、、地區(qū)發(fā)展不平衡。1.由于衛(wèi)星通信相對于地面通信網(wǎng)的綜合造價成本高、終端貴，由于衛(wèi)星通信相對于地面通信網(wǎng)的綜合造價成本高、終端貴，因此，衛(wèi)星移動通信的市場定位應(yīng)該是地面通信網(wǎng)的延伸和補因此，衛(wèi)星移動通信的市場定位應(yīng)該是地面通信網(wǎng)的延伸和補充，主要服務(wù)于地面通信網(wǎng)不能覆蓋的區(qū)域及有特殊通信需求的充，主要服務(wù)于地面通信網(wǎng)不能覆蓋的區(qū)域及有特殊通信需求的人群。人群。2.中國有中國有60左右的地區(qū)是地面網(wǎng)盲區(qū)，如海洋、高山、沙漠和左右的地區(qū)是地面網(wǎng)盲區(qū)，如海洋、高山、沙漠和草原等，通信的困難甚至成為人們生存的障礙。草原等，通信的困難甚至成為人們生存的障礙。3.衛(wèi)星覆蓋區(qū)域廣，可以較經(jīng)濟地為地面蜂窩網(wǎng)覆

15、蓋范圍以外的衛(wèi)星覆蓋區(qū)域廣，可以較經(jīng)濟地為地面蜂窩網(wǎng)覆蓋范圍以外的用戶提供移動通信等業(yè)務(wù)。用戶提供移動通信等業(yè)務(wù)。4.解決邊遠(yuǎn)地區(qū)通信服務(wù)、企業(yè)專網(wǎng)、洲際通信、國防通信，與解決邊遠(yuǎn)地區(qū)通信服務(wù)、企業(yè)專網(wǎng)、洲際通信、國防通信，與地面通信網(wǎng)結(jié)合解決廣域無縫覆蓋。地面通信網(wǎng)結(jié)合解決廣域無縫覆蓋。 第13頁/共16頁為什么說為什么說“衛(wèi)星移動通信特別適合于中國的國情衛(wèi)星移動通信特別適合于中國的國情”？ （續(xù)）（續(xù)）5.衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)能擴大地面通信的地理和業(yè)務(wù)覆蓋范圍能擴大地面通信的地理和業(yè)務(wù)覆蓋范圍，除提供常規(guī)的移動通信業(yè)務(wù)外，還可向空中、海面和復(fù)雜地理除提供常規(guī)的移動通信業(yè)務(wù)外，還可向空中、海面和復(fù)雜地理結(jié)構(gòu)的地面區(qū)域的各類移動用戶提供服務(wù)。結(jié)構(gòu)的地面區(qū)域的各類移動用戶提供服務(wù)。6.地面移動通信網(wǎng)主要集中在高業(yè)務(wù)量的應(yīng)用環(huán)境，而衛(wèi)星移地面移動通信網(wǎng)主要集中在高業(yè)務(wù)量的應(yīng)用環(huán)境，而衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)動通信系統(tǒng)最適合于低業(yè)務(wù)量地區(qū)、航海、航空及地面網(wǎng)欠發(fā)最適合于低業(yè)務(wù)量地區(qū)、航海、航空及地面網(wǎng)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的應(yīng)用環(huán)境，并且在地面網(wǎng)絡(luò)過載或發(fā)生故障時作為其達(dá)地區(qū)的應(yīng)用環(huán)境，并