衛星通信知識點

2024年2月18日發(作者：小學生個人簡介50字)

第1章

1．衛星通信：利用人造地球衛星作為中繼站轉發無線電破，在兩個或多個地球站之間進行通信。它是宇宙通信形式之一。

2．衛星通信的特點：① 覆蓋面積大, 通信距離遠。 一顆靜止衛星可最大覆蓋地球表面三分之一, 三顆同步衛星可覆蓋除兩極外的全球表面, 從而實現全球通信。② 設站靈活, 容易實現多址通信。③ 通信容量大, 傳送的業務類型多。④ 衛星通信一般為恒參信道, 信道特性穩定。 ⑤ 電路使用費用與通信距離無關。⑥ 建站快, 投資省。

3．衛星通信的缺點：① 衛星要求嚴格,要求有高可靠性、 長壽命。② 通信地球站設備較復雜、 龐大。③存在日凌和星蝕現象。④衛星傳輸信號有延遲

4．非同步衛星系統按軌道分：1）低軌道衛星通信系統(LEO)，如極軌道衛星, 當衛星通過赤道上空時衛星間的距離最大, 此時須多開放一些小區; 當衛星通過兩極時, 衛星間的距離變小, 這時會出現小區重疊, 在切換時要關閉一些小區。 2）中軌道衛星通信系統(MEO)3）同步（靜止）衛星通信系統(GEO)：當衛星的運行軌道在赤道平面內，其高度大約為35800 km時，它的運行方向與地球自轉的方向相同．

5．地球衛星軌道分為：赤道軌道，極軌道，傾斜軌道。

6．衛星通信系統的組成：通信衛星，地球站，跟走遙測及指令系統和監控管理系統。

7．地球站的組成：天饋設備，收信機，發信機，終端設備，天線跟蹤設備，以及電源設備。

8．基本工作原理：當甲地一些用戶要與乙地的某些用戶通話時, 甲地首先要把本站的信號組成基帶信號, 經過調制器變換為中頻信號(70 MHz), 再經上變頻變為微波信號, 經高功放放大后, 由天線發向衛星(上行線)。衛星收到地面站的上行信號， 經放大處理, 變換為下行的微波信號。

9．影響同步衛星通信的因素：1）攝動：在空中運行的衛星, 受到來自地球、太陽、月亮的引力以及地球形狀不均勻, 太陽輻射壓力等影響, 使衛星運行軌道偏離預定理想軌道, 這種現象稱為攝動。2）軌道平面傾斜效應3）星蝕與日凌中斷4）衛星姿態的保持與控制

10．同步衛星通信衛星的組成：控制分系統，通信分系統，遙測指令分系統，電源分系統，溫控分系統。

11．天線類型（按其覆蓋面大小分）：1）球波束天線: 覆蓋地球表面面積最大。一般可達地球表面的1/3。2）覆形波束天線(區域波束天線): 覆蓋的地球通信區域為一特定的區域, 如為一個國家國土等。3）半球波束天線: 是球波束天線覆蓋的1/2。4）點波束天線: 此波束很窄, 覆蓋地面某一限定的小區。

12．衛星通信的工作頻段：1~10GHZ范圍內較為適宜，而且最理想的頻段是4~6GHZ附近。

第2章

1．窄帶調頻：NBFM 寬帶調頻：WBFM

2．調頻波帶寬公式 （模擬）：BFM=2(mf+1)fm=2(Δfp+fm)

3．CSSB/AM壓擴單邊帶調幅

概念：壓擴器是由在衛星通信發射端的“壓縮器”和接收端的“擴展器”組成。

原理：如果一個36MHz帶寬的轉發器能容納一個攜帶1100條話路的FDM／FM／FDMA載波，則在采用壓擴器后。可使36MHz的轉發器容納2100條活路。另外，如果在轉發器中可利用過頻偏傳輸．則該轉發器的容量還可進一步增至2900條話路。

4．CSSSB/AM/FDMA與FDM/FM/FDMA的不同：前者制式的衛星轉發器的容量并不隨著多址而減少。

5．QPSK解調方式：同步解調，非同步解調。

6．MSK調制與QPSK調制的區別：QPSK產生的相位模糊可以用DQPSK調制方式的 180（度）的載波相位變化消除，但不能改變其相位不連續；MSK（最小移頻鍵控）就是相位連續頻移鍵

控的一個特殊情況。

第3章

1．多址技術分類：

1）頻分多址（FDMA）：是指按地面站分配的射頻不同來區別地球站的站址, 使各地球站的地址頻率, 在衛星轉發器頻帶內不發生重疊, 而且還要留有保護頻帶。

2）時分多址（TDMA）：就是指用時間的間隙來區別地球的站址，各地球站的信號只在規定的時隙通過衛星轉發器。

3）碼分多址（CDMA）：就是用碼型來區別地球站站址。采用擴頻技術。

4）空分多址（SDMA）：以衛星天線指向地面的波束來區別站址的。

2．信道分配技術：

1）預分配(PA)方式：在通信前分配好的。當有的信到業務量增加是，他們的信道會不夠使用，發生業務量損失。反之，有的站間業務量變小時，它們所分得的信道又會有一部分析之不用而造成浪費，從而降低了信道利用率。

2）按需分配(DA)方式。：按需要申請。

3．SCPC（每載波單路）/FDMA 方式：這種方式用在小容量衛星通信系統中, 它的含義是每站路一個載波, 所以又稱為單路單載波；PCM/TDM/PSK/FDMA方式：這種方式是先把話音進行PCM編碼(64 kb/s), 然后進行多路復用, 變為PDH（準同步數字系列）系列的數字信號(或者SDH（同步數字系列）系列數字信號), 再進行相移鍵控, 最后進行FDMA, 根據載波頻率不同來區別站址，現在我國廣泛采用的綜合性的數字衛星通信系統IDR就屬于這種類型的FDMA方式。

4．非線性放大器對信號的影響：(1)交調干擾：交調干擾是轉移特性的3(或5)次方項產生的交調成份。；(2)信號頻譜擴展；(3)信號抑制現象：解決方法：必須對大站的功率加以適當限制，否則將會嚴重地影響小站正常工作。；(4)調制變換。

5．減少交調產物的方法：(1)控制各載波中心頻率的間隔，合理分配不同幅度、不同容量的載波位置。(2)加能量擴散信號。(3)對上行線路的載波功率進行控制以及合理地選擇行波管的工作點。

6．TDMA特點：(1)這種通信方式是屬于“間歇”通信形式，而不同于一般的連續通信。(2)TDMA方式是一種無交調多址聯接方式。(3)TDMA通信是一種數字通信。

7．PCM30/32路制式(數字基群或一次群。)基群幀結構如圖所示，共由32路組成，其中30路用來傳輸用戶話語，2路用作勤務。每路話音信號抽樣速率fs=8000Hz，故對應的每幀時間間隔為125 μs。一幀共有32個時間間隔，稱為時隙。各個時隙從0到31順序編號，分別記作TS0，TSl，TS2， …，TS31。

8．PCM高次群：每路PCM數字話速率為64 kb/s，如果要傳輸更多路的數字電話，則需要將若干個一次群數字信號通過數字復接設備復合成二次群，二次群復合成三次群等。我國和歐洲各國采用以PCM30/32路制式為基礎的高次群復合方式，北美和日本采用以PCM24路制式為基礎的高次群復合方式。

9．SS/TDMA的幀同步：(1)星載定時：以衛星上切換電路的狀態為基準，所有地球站都按照它來同步。2)地球定時：由基準地球站控制星上的切換電路，而其它地球站受它控制。

10．擴頻技術包括以下幾種方式：1） 直接序列擴展頻譜,簡稱直擴,記為DS； 2）跳頻，記為FH；3）跳時，記為TH；4) 線性調頻。

11．數據衛星分組通信交換的方式：1）電路交換2）包交換3）分組交換

12．數據衛星分組通信隨機連接方式：1）ALOHA方式時隙2）ALOHA方式：為了避免發生碰撞，各用戶必須遵守多址協議。

第4章

1．編碼的分類：

信源編碼：研究如何去除掉用戶不需要的冗余信息，以降低信息的比特率。

信道編碼：研究如何增加一些與信息相關的冗余信息以提高信息傳輸的可靠性。

2．信源編碼：語音數字編碼技術分類：1）波形編碼技術 2）參量編碼技術 3）混合編碼技術 。

3．參數編碼技術：對人發音生理機理的研究表明,語音信號可用一些描述語音特征的參數表征。分析提取語音的這些參數,對它們量化編碼傳輸,收端解碼后用這些參數去激勵一定的發聲模型即可重構發端語音,這種通過對語音參數編碼來傳輸語音的方式稱為語音參數編碼。

4．混合編碼技術：聲碼器利用了語音信號模型,能夠在保證可懂度的情況下,大幅度地降低傳輸碼率,然而也帶來了一些缺點:① 損失了語音自然度。 ② 降低了方案的可靠性。③ 易引起共振峰位置失真。 ④ 帶寬估值誤差大。

5．差錯控制方式：1）前向差錯控制（FEC）：單向傳輸，實時性好，但譯碼設備較復雜。 2）檢錯重發：（自動要求重發---ARQ）：雙向傳遞，需要反饋信道，譯碼設備簡單，對突發錯誤和信道干擾較嚴重時有效， 但實時性差，主要在計算機數據通信中得到應用。3）使用FEC和ARQ技術的混合方式：雙向傳遞，可達到較低的誤碼率。

6．衛星通信中常用的幾種編碼：1）交織碼：能糾正隨機差錯，也能糾正突發性差錯。2）BCH碼：能糾(檢)錯的循環碼，二進制碼3）格雷碼：它是一種(23，12)碼，由12個信息碼元和11個監督碼元組成的循環分組碼。它能糾正3個隨機差錯，又能糾正≤5的突發差錯。雖然也有糾正3個隨機差錯的其它碼，但格雷碼每個信息位需要的監督碼元數最少。4）RS碼：里德-索洛蒙碼，簡稱RS碼，它可以看成是一般BCH碼的一個分支。5）級連碼：包括內外編碼，它就是把兩個較短的碼串接在一起組成一個碼長較長、有很大糾錯能力的分組碼。

第5章

1．數字話音內插（DSI）：給通話者所分配的話路，在任一時刻既可能有話音信號，也可能出于空閑狀態。如果設法僅僅在有話音的時間內給通話者分配話路，而在空閑時間則把話路分配給另外的用花這就是所謂的“話音內插”話音信號數字化后，這種操作即DSI

2．回波控制的實現方法：在發送端加回波抑制器。