卫星通信知识点

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1、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：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。设站灵活，容易实 现多址通信。通信容量大，传送的业务类型多。卫星通信一般为恒参信道，信道特性 稳定。电路使用费用与通信距离无关。建站快，投资省。3. 卫星通信的缺点：卫星要求严格，要求有高可靠性、长寿命。通信地球站设备较复 杂、庞大。存在日凌和星蚀现象。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

2、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

3、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。11. 天线类型（

4、按其覆盖面大小分）： 1）球波束天线: 覆盖地球表面面积最大。一般可达地 球表面的 1/3。 2）覆形波束天线（区域波束天线）: 覆盖的地球通信区域为一特定的区域， 如 为一个国家国土等。 3）半球波束天线: 是球波束天线覆盖的 1/2。 4）点波束天线: 此波束 很窄， 覆盖地面某一限定的小区。12. 卫星通信的工作频段：110GHZ范围内较为适宜，而且最理想的频段是46GHZ附近。 第2章1 .窄带调频： NBFM 宽带调频： WBFM2调频波带宽公式 （模拟）：BFM=2（mf+1）fm=2（Afp+fm）3. CSSB/AM压扩单边带调幅 概念：压扩器是由在卫星通信发射端的“压缩器”和

5、接收端的“扩展器”组成。原理：如果一个36MHz带宽的转发器能容纳一个携带1100条话路的FDM / FM / FDMA载波， 则在采用压扩器后。可使36MHz的转发器容纳2100条活路。另外，如果在转发器中可利用过 频偏传输.则该转发器的容量还可进一步增至2900条话路。4. CSSSB/AM/FDMA与FDM/FM/FDMA的不同：前者制式的卫星转发器的容量并不随着多址而减 少。5. QPSK 解调方式：同步解调，非同步解调。6. MSK调制与QPSK调制的区别：QPSK产生的相位模糊可以用DQPSK调制方式的180 （度） 的载波相位变化消除，但不能改变其相位不连续；MSK （最小移频键

6、控）就是相位连续频移键 控的一个特殊情况。第3章1多址技术分类：1）频分多址（FDMA）：是指按地面站分配的射频不同来区别地球站的站址，使各地球站的地 址频率, 在卫星转发器频带内不发生重叠, 而且还要留有保护频带。2）时分多址（TDMA）：就是指用时间的间隙来区别地球的站址，各地球站的信号只在规定的 时隙通过卫星转发器。3）码分多址（CDMA）：就是用码型来区别地球站站址。采用扩频技术。4）空分多址（SDMA）：以卫星天线指向地面的波束来区别站址的。2信道分配技术：1）预分配（PA）方式：在通信前分配好的。当有的信到业务量增加是，他们的信道会不够使用， 发生业务量损失。反之，有的站间业务量变

7、小时，它们所分得的信道又会有一部分析之不用 而造成浪费，从而降低了信道利用率。2）按需分配（DA）方式。：按需要申请。3. SCPC （每载波单路）/FDMA方式：这种方式用在小容量卫星通信系统中，它的含义是每站 路一个载波，所以又称为单路单载波；PCM/TDM/PSK/FDMA方式:这种方式是先把话音进行PCM 编码（64 kb/s）,然后进行多路复用，变为PDH（准同步数字系列）系列的数字信号（或者SDH（同步数字系列）系列数字信号）, 再进行相移键控, 最后进行 FDMA, 根据载波频率不同来 区别站址,现在我国广泛采用的综合性的数字卫星通信系统IDR就属于这种类型的FDMA方式。4.

8、非线性放大器对信号的影响： （1）交调干扰：交调干扰是转移特性的3（或5）次方项产生的 交调成份。； （2）信号频谱扩展； （3）信号抑制现象：解决方法：必须对大站的功率加以适当限 制，否则将会严重地影响小站正常工作。； （4）调制变换。5. 减少交调产物的方法： （1）控制各载波中心频率的间隔，合理分配不同幅度、不同容量的 载波位置。 （2）加能量扩散信号。 （3）对上行线路的载波功率进行控制以及合理地选择行波管 的工作点。6. TDMA特点：（1）这种通信方式是属于“间歇”通信形式，而不同于一般的连续通信。TDMA 方式是一种无交调多址联接方式。（3）TDMA通信是一种数字通信。7. PC

9、M30/32路制式（数字基群或一次群。）基群帧结构如图所示，共由32路组成，其中30路用来传输用户话语，2路用作勤务。每路话音信号抽样速率fs=8000Hz,故对应的每帧时间 间隔为125 Mso 一帧共有32个时间间隔，称为时隙。各个时隙从0到31顺序编号，分别 记作 TS0， TSl， TS2， TS31。8. PCM高次群：每路PCM数字话速率为64 kb/s，如果要传输更多路的数字电话，则需要将 若干个一次群数字信号通过数字复接设备复合成二次群，二次群复合成三次群等。我国和欧 洲各国采用以PCM30/32路制式为基础的高次群复合方式，北美和日本采用以PCM24路制式为 基础的高次群复合

10、方式。9. SS/TDMA 的帧同步： （1）星载定时：以卫星上切换电路的状态为基准，所有地球站都按照 它来同步。 2）地球定时：由基准地球站控制星上的切换电路，而其它地球站受它控制。10. 扩频技术包括以下几种方式：1）直接序列扩展频谱，简称直扩，记为DS； 2）跳频，记 为 FH； 3）跳时，记为 TH； 4） 线性调频。11. 数据卫星分组通信交换的方式： 1）电路交换2）包交换 3）分组交换12. 数据卫星分组通信随机连接方式：1） ALOHA方式时隙2） ALOHA方式：为了避免发生碰 撞，各用户必须遵守多址协议。第4章1. 编码的分类：信源编码：研究如何去除掉用户不需要的冗余信息，

11、以降低信息的比特率。 信道编码：研究如何增加一些与信息相关的冗余信息以提高信息传输的可靠性。 2信源编码：语音数字编码技术分类：1）波形编码技术 2）参量编码技术 3）混合编码技 术。3参数编码技术：对人发音生理机理的研究表明,语音信号可用一些描述语音特征的参数表 征。分析提取语音的这些参数,对它们量化编码传输,收端解码后用这些参数去激励一定的发 声模型即可重构发端语音,这种通过对语音参数编码来传输语音的方式称为语音参数编码。 4混合编码技术：声码器利用了语音信号模型,能够在保证可懂度的情况下,大幅度地降低传 输码率，然而也带来了一些缺点:损失了语音自然度。降低了方案的可靠性。易引 起共振峰位

12、置失真。 带宽估值误差大。5. 差错控制方式：1）前向差错控制（FEC）：单向传输，实时性好，但译码设备较复杂。2） 检错重发：（自动要求重发-ARQ）：双向传递，需要反馈信道，译码设备简单，对突发错误 和信道干扰较严重时有效， 但实时性差，主要在计算机数据通信中得到应用。 3）使用 FEC 和ARQ技术的混合方式：双向传递，可达到较低的误码率。6. 卫星通信中常用的几种编码： 1）交织码：能纠正随机差错，也能纠正突发性差错。 2） BCH 码：能纠（检）错的循环码，二进制码3）格雷码：它是一种（23， 12）码，由12个信息码元和 11个监督码元组成的循环分组码。它能纠正3个随机差错，又能纠正W5的突发差错。虽然 也有纠正 3 个随机差错的其它码，但格雷码每个信息位需要的监督码元数最少。 4） RS 码： 里德-索洛蒙码，简称RS码，它可以看成是一般BCH码的一个分支。5）级连码：包括内外编 码，它就是把两个较短的码串接在一起组成一个码长较长、有很大纠错能力的分组码。 第5章1. 数字话音内插（DSI）：给通话者所分配的话路，在任一时刻既可能有话音信号，也可能出 于空闲状态。如果设法仅仅在有话音的时间内给通话者分配话路，而在空闲时间则把话路分 配给另外的用花这就是所谓的“话音内插”话音信号数字化后，这种操作即DSI2. 回波控制的实现方法：在发送端加回波抑制器。