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摘要:
當(dāng)今世界,隨著大規(guī)模集成電路和光導(dǎo)纖維的應(yīng)用,各種現(xiàn)代化的通信系統(tǒng)得到了長足的發(fā)展,由于衛(wèi)星通信傳播速率較高,而且組網(wǎng)靈活,不僅能對地面網(wǎng)絡(luò)起到補充和完善的作用,而且可以自成一體,構(gòu)成天基網(wǎng)絡(luò),它在國際通信、國內(nèi)通信、國防通信、移動通信和廣播電視等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文首先論述了衛(wèi)星通信技術(shù)的相關(guān)概念及其系統(tǒng)組成,在此基礎(chǔ)上探討了通信產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:
衛(wèi)星通信;移動通信;通信技術(shù);中繼站;測控系統(tǒng)
1引言
衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電波,是在微波通信和航天技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門無線通信技術(shù),在現(xiàn)代通信中占有重要的地位,信息技術(shù)的發(fā)展與它密切相關(guān)。衛(wèi)星通信可以無縫覆蓋三維空間,適合多個固定或移動用戶及固定與移動用戶之間信息的傳遞,因此廣泛應(yīng)用于國內(nèi),國際通信,軍事通信,電視廣播等領(lǐng)域。
2衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作原理及基本組成
衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成,分別為測控系統(tǒng),通信衛(wèi)星,監(jiān)管系統(tǒng)及地球站,其中測控系統(tǒng)負(fù)責(zé)測量和控制通信衛(wèi)星的運行軌跡,起著中繼站作用的通信衛(wèi)星,接收所有地面站發(fā)來的射頻信號,然后經(jīng)過放大和變頻處理,將信息傳送到地球站,地球站的功能是將要傳送的基帶信號經(jīng)過處理變?yōu)樯漕l信號,發(fā)送給通信衛(wèi)星,接收衛(wèi)星信號并解調(diào)出對應(yīng)傳送的基帶信號,并將該信號通過地面網(wǎng)絡(luò)傳給用戶,監(jiān)管的職責(zé)是確保整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性,對應(yīng)的組成框圖如圖1。
3衛(wèi)星通信的特點
(1)優(yōu)點:通信距離遠(yuǎn),覆蓋區(qū)域大,頻帶寬,容量大,成本與通信距離無關(guān),且作為傳送信號的衛(wèi)星,由于遠(yuǎn)離地面,浮于太空,受自然環(huán)境和人為因素的影響相對較小,因此傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可信度高,此外它還不受時空限制,因此靈活性更高。
(2)缺點:長距離傳輸會產(chǎn)生相應(yīng)的延遲,10G以上的信號會受到降雨的影響,而出現(xiàn)失真,伴隨太陽劇烈運動產(chǎn)生的噪聲會與有效信號疊加,出現(xiàn)信息受損甚至無法傳送。
4衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類及應(yīng)用
按照運動狀態(tài)的不同,可以分為同步和運動通信系統(tǒng),依據(jù)覆蓋范圍標(biāo)準(zhǔn)分為國際衛(wèi)星,國內(nèi)衛(wèi)星和區(qū)域衛(wèi)星系統(tǒng)三種,按所用頻段劃分為特高頻,超高頻,極高頻和激光衛(wèi)星通信系統(tǒng),按基帶信號體制分為模擬和數(shù)字通信系統(tǒng),按衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)能力分為無源和有源系統(tǒng),由此可以看出衛(wèi)星通信在很多方面發(fā)揮著重要作用,前景廣闊。下面重點敘述衛(wèi)星通信在軍事和商業(yè)方面的應(yīng)用:
(1)衛(wèi)星通信在軍事領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用
衛(wèi)星通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用集中表現(xiàn)在擁有高端科技實力的各國相繼秘密發(fā)射各種用途的軍事衛(wèi)星,以完成偵察,導(dǎo)航,測地,攔截的功能,美國的DSCS-Ⅲ衛(wèi)星就是典型的軍用通信衛(wèi)星,DSCS-Ⅲ衛(wèi)星呈立方體形,三軸穩(wěn)定,重量約為1042kg,擁有一副指向太陽的帆板,衛(wèi)星上裝有多波束天線,以接收不同波段的信號。新近研究的軍用衛(wèi)星對應(yīng)的攻擊,毀傷,抗干擾及生存能力等參數(shù)指標(biāo)隨著科技的發(fā)展進一步提高,以此實現(xiàn)擴大用途,全天候、全天時實時傳輸信號的目的。
(2)衛(wèi)星通信在商業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用
越來越多的衛(wèi)星通信技術(shù)隨著商業(yè)化而進入日常的生活,許多發(fā)達(dá)國家相繼發(fā)射了數(shù)以百計的高質(zhì)量,大功率,長壽命的商用衛(wèi)星,廣泛應(yīng)用于電信服務(wù)、廣播電視、內(nèi)部專網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域,以滿足經(jīng)濟的增長和科教的發(fā)展。
5衛(wèi)星通信的發(fā)展趨勢
當(dāng)前,國際上衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)主要朝兩方面發(fā)展:一方面是在傳統(tǒng)的VSAT基礎(chǔ)上開發(fā)新產(chǎn)品,其次是研制更高頻段的新型衛(wèi)星通信系統(tǒng),并力爭對現(xiàn)有系統(tǒng)進行相應(yīng)的改善,以滿足寬帶性能的提升及手持終端的擴展,從單獨組網(wǎng)到多網(wǎng)互連是未來衛(wèi)星通信發(fā)展的總趨勢。固定通信,直接廣播,移動通信的彼此互融及電信與有線電視網(wǎng)的相互滲透,未來的衛(wèi)星通信必將是包含眾多系統(tǒng)的混合網(wǎng)絡(luò),伴隨光信息處理,智能化星上網(wǎng)控,新發(fā)射工具和新軌道技術(shù)的實現(xiàn),真正具有天,地一體化全球無縫覆蓋的功能,同時眾多優(yōu)秀的產(chǎn)品和服務(wù)將繼續(xù)對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著引領(lǐng)和促進作用。
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作者:陸羽翃 單位:南京郵電大學(xué)