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衛星通信概念范文1
1非線性抗干擾技術分析
在實際的非線性抗干擾技術研究中，首先研究了非線性抗干擾技術的主要概念與技術特點。這一研究包括了以下內容。
1.1非線性抗干擾技術概念分析在衛星通信抗干擾實際過程中，非線性技術的應用是一項新興的抗干擾技術。在實際的通信應用這一技術主要是利用非線性函數原理，對接收到的衛星通信信號開展分析、處理，在信息數據中提取出有效的通信信號以及干擾信號數據特征，并將其加入到抗干擾數據分析中，為衛星信號接收抗干擾提供數據參考支持，實現抗干擾工作的完成。
1.2非線性抗干擾技術主要特點分析在實踐的技術應用中，將非線性技術與線性信號處理技術進行了技術比較研究。在研究中發現，非線性技術在實際應用中具有以下特點。
1.2.1非線性技術應用更廣泛隨著電子類產品與各種新型通信技術發展，在實踐研究中發現，衛星通信信號的干擾性信號正在不斷地增加與變化中。對于這種復雜性情況的出現，非線性技術在應用中比線性技術處理的信號類型更加廣泛的特點。特別是對于非平穩信號等特殊的信號類型，非線性技術都可以進行有效處理。這就使得其在實踐應用中，對于復雜的干擾信號處理，更加具有優勢性也更加實用。
1.2.2非線性技術在信號寬帶處理中更有優勢在實踐中發現，非線性技術在實踐中可以處理的信號帶寬更寬。這就使得這一技術在抗干擾實際過程中，可以建立其更多的干擾信號模型，保證抗干擾工作的效率與質量。特別是隨著衛星通信間內部信號干擾情況的增加，非線性技術的應用為特殊性干擾信號模型的建立提供了保障。
1.2.3具有線性技術的共同優勢在實際應用中發現，非線性技術不僅具有其特有的優勢，還包括線性技術的技術優勢。尤其是在信號數據篩選與分析過程中，2種技術的優勢都得到了體現與保證，這就使其更加具有實用性的特點。
1.3當前非線性技術在衛星通信中的應用探析正是因為非線性技術在信號抗干擾因應用中據有以上的特點，所以在實際的應用中，特別是衛星通信抗干擾應用中這一技術已經成為了較為常用的技術內容。尤其是隨著衛星通信信號干擾類型以及干擾信號帶寬的增加，通信干擾信號模型的復雜性也在不斷地增加。在這種情況下，必須針對這些實際技術問題，開展的衛星通信非線性抗干擾技術實踐研究就既可以提高衛星通信的整體質量與效率；同時，為通信技術整體發展提供了支持，時實用的技術研究工作。
2當前非線性技術發展探析
在非線性技術實踐應用研究中，對其技術應用與發展進行了實踐性研究工作。在研究過程中發現，在當前衛星通信抗干擾實踐中，其主要的實踐技術包括了以下3類。
2.1高階譜分析技術在實踐中的應用在衛星通信非線性抗干擾技術的應用中，高階譜分析技術的應用具有十分重要的實用性。在實際應用中這一技術主要用于處理和分析非線性、非高斯信號的過程。在抗干擾過程中，這一技術主要具有以下的特點。首先，可以在抗干擾過程中，高階譜技術能夠有效的抑制高斯噪聲，起到特殊的抗干擾作用。其次，在技術應用中，這一技術具有高分辨率的特點；同時，可以獲取到信號數據的相位信息、能量、相關非線性參數等各類實用性數據，為抗干擾提供數據支持。最后，在抗干擾過程中，這一技術可以很好按照相關處理要求，其他抗干擾技術開展結合式的工作，同時提取出通信信號中更為復雜的特點信息。正因為這一技術具有以上的特點，使其在有更高的應用發展潛力。
2.2自適應濾波與均衡技術在抗干擾數據分析中的應用在衛星通信抗干擾技術應用中，以非線性函數為技術支持，發展出的對接收信號變換技術，對于抗干擾技術發展具有極大的實際意義。在這類技術的發展中，自適應濾波與均衡技術使其最為重要的技術代表。在實際的應用中，這項技術的主要應用如下。技術人員對通信信號進行變換處理，繼而在通信信號中篩選出一定數量的正常信號或干擾信號數據。在這一過程中，篩選出的信號數據更加的精準與細化，提高數據信息自身的自適應濾波以及均衡性能，使信號抗干擾恢復工作效率與質量得到更好的提升。
2.3非線性優化算法對衛星通信抗干擾的作用在衛星信號抗干擾技術應用過程中，非線性信號處理技術具有較為明顯的優勢性作用。但是在技術實踐中發現，在信號數據的計算過程中，大部分技術過程中依然采用的是解析近似或者數值計算的方法完成。使用這些計算處理方式完成的非線性計算，很容易在計算過程中出現局部極值以及巨大的計算量的問題，繼而造成數據計算錯誤或難以進行的情況出現。正因如此，在非線性數據處理研究中，如何更好的結合非線性數學計算方法，對抗干擾數據計算進行優化處理，就成為了當前技術研究的主要內容。在實際研究中技術研究者發現，在數學領域非線性計算方法主要包括了蒙特卡洛抽樣、貢獻因子等內容。在實際的非線性計算方法優化中，這些計算方法的使用很好的降低了非線性技術應用的復雜度；同時，為這一技術的發展提供了技術性的支持。
3國內外技術實踐應用現狀分析
在衛星通信過程非線性抗干擾技術應用實踐研究中，分別針對國內外技術應用實踐進行了調研工作。首先在國際技術實踐應用中，衛星通信信號非線性抗干擾技術應用較早。如在美國戈達德航天中心的研究中，很早就針對非線性和非平穩信號的抗干擾問題進行了專項的設計研究工作，并以此為目的提出了HHT變換技術研究理論。隨著美國等國家在航天、衛星通信等技術的不斷發展，以及其對通行安全要求的增加，非線性抗干擾技術已經得到了極大的發展，甚至部分技術成果已經投入民用領域。在我國的技術研究中，雖然非線性抗干擾技術起步較晚，但是在實際應用領域已經得到了實踐研究成果。如在北斗導航系統的衛星通信中，上非線性抗干擾技術就得到了良好的實踐應用。這種應用的出現，表明了我國衛星通信中非線性抗干擾技術已經實現了從研究到實踐應用的過程。
4結語
衛星通信概念范文2
[關鍵詞]寬帶衛星 通信系統 關鍵技術
中圖分類號：F840.61 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）40-0308-01
隨著經濟的快速發展，科學技術也火力全開的發展著，因此，技術研發和人們日常生活對通信技術的要求也變得越來越高。因為很多通信的項目，都需要質量的保證，因此，對衛星通信的系統的依賴便越來越強。近年來，寬帶衛星通信系統由于自身重量輕，信號覆蓋面積廣，性能穩定，以及研制和發射費用都較低的獨特優勢，在全世界內得到了廣泛的研究和應用，逐漸成為現代信息傳播的重要手段。為促進衛星通信系統的發展，對其關鍵技術的探討也是必不可少的。
1 寬帶衛星通信系統
1.1概念
衛星寬帶通信系統，俗稱衛星寬帶或衛星上網，就是衛星通信與互聯網相結合的產物，具體來說指的是通過衛星進行語音、數據、圖像和視像的處理和傳送。通過同步軌道衛星、非靜止軌道衛星或兩者的混合衛星群系統提供多媒體交互式業務和廣播業務。常見的寬帶衛星業務基本是使用Ku頻段和C頻段，但Ku頻段的應用已經非常擁擠，故計劃中的寬帶衛星通信網基本是采用Ka頻段。
1.2 寬帶通信衛星星座系統
由于軌道低，每一顆衛星所能覆蓋的通信范圍相對較小，如果要使全球都能被覆蓋上通信信號，那么需要把幾十顆衛星按照一定的形狀進行編隊，從而組建成一個全球系統，形成衛星星座。目前國際上已發射或者是即將發射的系統有十幾個，這些系統采用的技術手段也是多種多樣。
1.2.1靜止軌道
在赤道的平面上運行的衛星一般是靜止軌道的通信衛星星座系統，因為它實現覆蓋全球的功能只需要使用三顆衛星，目前已經存在的是美國的ASTROLINK系統、日本的WINDS系統、歐洲的EUROSKYWAY系統等。但就實際情況而言，因為衛星的軌道高度相對較高，傳播路徑的損耗較大，使得傳播的信號會有一段較長時間的延遲，大概是250-280ms，而且音頻和視頻的傳輸質量也不太令人滿意。
1.2.2中低軌道
可以在任意兩個用戶之間建立實時通訊、完成實時交互式的業務，是中軌道和低軌道通信衛星系統能滿足的，因為他們的傳播信號延時情況只有110-130ms、20-23ms。而且系統中的衛星都是可以進行批量化生產，形成規模經濟，從而降低每一顆衛星的造價和發射費用。但不足之處是這些系統中的衛星會帶來一個較為復雜和系統控制和網絡管理問題；除此之外，中軌道和低軌道的衛星通信系統需要很多數量的衛星，才能完成覆蓋全球的功能。比如說：美國的TELEDESIC衛星系統最初使用了840顆衛星，歐洲的SKYBRIDGE由最初的64顆增加到80顆。
1.2.3靜止軌道和非靜止軌道衛星的混合
靜止軌道的衛星在語音和交互式視頻業務方面，因為延時的長度太長而不如非靜止的衛星，但就使用的衛星數量和發射費用而言，靜止軌道又比非靜止的衛星造價更低。因此，如果建立靜止軌道和非靜止軌道衛星的混合星座系統，可以更廣范圍的進行覆蓋，更短延時的進行信號傳播，比較適合一些組播和廣播等項目，比如說，美國的CYBERSTAR和歐洲的SKYBRIDGE就組成了一個混合系統，形成戰略聯盟進而輕松的開拓衛星市場的相關業務。
2 現代寬帶衛星所面臨的問題
2.1 延時太長和時延抖動
傳輸過程的時延、星上交換和處理的時延、上下行鏈路傳播的時延等基本構成了寬帶衛星系統在傳輸信號和數據時所經歷的各種時延，這些時延的長度也就組成了總時延的長度。因為靜止衛星系統一般情況下是固定的，相對于地面而言，所以在信號傳播的過程中基本上沒有切換，因此擁有相對固定的時延。非靜止衛星系統雖然時延比靜止系統短小，但因為其會隨著衛星的移動、切換等狀態而發生變化，出現一些細小的時延。
2.2 功率的管理繁忙
C頻段是經常會發生擁擠現象的一個頻段，主要是因為運作大型業務的通信衛星常常運行在4-6GHz的C頻段，擁擠發生后又會導致信號的堵塞、時延的加長，造成信號傳播的不暢。為了改善這一現象，運營商多開始使用11-14GHz的Ku頻段，一般是采用兩者結合的方式進行保守的發展。一旦Ku頻段也發生擁擠現象時，則運營商會繼續投入到全Ka頻段的通信競爭中。
3 寬帶衛星通信系統的技術
3.1 衛星ATM網絡
基于ATM技術發展的復雜的星上交換、星上處理、星上路由等技術可以直接將信息從上行鏈路傳遞到指定的下行鏈路點波束上，這種方式能夠在一定程度上減短信號傳播的時間。多頻時多分址接入技術、時分復用技術的采用，對于在Ka頻段工作的靜止軌道系統而言，能夠在不同地區、但在同一點波束內的用戶接入其中，從而實現語音、視頻和數據的傳播，實現用戶之間的資源共享。
3.2 星上處理技術
衛星、用戶站和網絡主控制站組成了一個傳統意義上的彎管模式衛星系統。在這個系統內的用戶必須建立TDMA同步和時隙同步。當結成同步狀態后，用戶把關于目的地、吞吐量等請求發送至網絡主控制站，然后主控制站開始檢查衛星的相關資源，比如說：頻道是否可用、發射功率是否在標準范圍內等。當這些檢查都通過以后，主控制站即接受連接的請求并為客戶分配信道，然后進行數據的傳輸。
3.3 星間鏈路
衛星之間的通信鏈路就是星間鏈路，即是指在空間內建立一個通信子網，利用衛星之間的可靠性和高容量性進行通信，盡可能的節約地面的資源。星間鏈路既可以存在于同一軌道的衛星之間，也可以存在于異軌道中，且都會產生一部分傳播時延。非靜止衛星系統會因為衛星的移動狀態和自適應路由技術而不間斷的改變星間鏈路，而靜止衛星系統中的星間鏈路時延是不會改變的。
3.4 波束成形技術
通信天線是寬帶衛星通信系統中常用的天線，主要包括全球波束、區域波束、點波束天線等。全球波束天線的半功率角寬度恰好覆蓋衛星對地球的整個視區。而區域波束和點波束天線則擁有較小的半功率角寬度，能夠集中的滿足某一特殊地區的通信要求。
4 結語
對于寬帶衛星通信系統的研究已經進入第四代了，這種結合了IP、ATM和相關的衛星技術的通信網絡具有眾多的優點：高利用率的帶寬、覆蓋地面廣等。但在實際的運用過程中，人們要求的通信質量問題還存在一定的缺陷，因此在這一方面還需要有關研究人員深入探索，積極研發，發展更高級的衛星通信網絡，提高通信系統的使用質量。
參考文獻：
[1] 羅文.衛星通信系統的發展及其關鍵技術[J].信息通信，2013，（1）：157-158.
衛星通信概念范文3
天基衛星通信對抗就是在航天器平臺上裝載干擾設備,從航天器平臺利用衛星通信電子干擾設備,對敵方衛星通信系統實施信息封鎖、信息阻塞、信息欺騙、信息摧毀,達到破壞其數據通信或使其信息獲取單元、信息節點和最終用戶單元獲取不到正確信息的目的。由于天基平臺具有不受國界和地理條件限制、不易受到攻擊等諸多優點,必將成為衛星通信對抗發展的必然趨勢。
2 天基衛星通信對抗方法研究
星間鏈路的類型取決于不同使用要求的用戶。但是,其基本的劃分包括兩種:一種是按空域劃分,另一種是按頻域劃分。由于大部分通信衛星與中繼衛星位于同步軌道上,在此我們主要探討如何使用天基干擾平臺對地球同步軌道通信衛星實施干擾。
無論是對通信衛星與地面站系統之間的星地鏈路還是對通信衛星與TDRS(跟蹤與數據中繼衛星系統)之間的星間鏈路實施干擾,都需要先考慮的對抗干擾行動的實施,即軌道的機動。
利用變軌技術將干擾平臺轉移到目標衛星的地球同步運行軌道,在地面站的控制之下進行相位調整,使之實現伴星飛行,在接到干擾命令之后干擾平臺就可以使用平臺上的各種有效載荷對目標通信衛星實施干擾行動。當干擾目標處于接收狀態時,天基干擾平臺就處于較窄的信號波束主瓣內,方便實施信號的偵察,同時,對于目標的干擾信號即使處于目標天線旁瓣內,由于距離近,損失小也容易達到干擾目的,其干擾過程如下圖1所示。
要實現對地球同步軌道通信衛星的干擾,首先要對通信信號進行偵察,截獲識別干擾目標的通信信號,然后再選擇合適的干擾方式、樣式,對目標通信衛星實施干擾,天基平臺衛星通信對抗的主要方法有以下四種。
1、地面站偵察,地球同步天基對抗平臺實施干擾,如圖2所示。
這種對抗方法主要是依托地面站偵察為基礎,通過地面站對通信衛星下行信號的偵察,截獲信號參數,確定干擾目標,然后控制在地球同步軌道上的對抗平臺實施相位調整,在對干擾目標成功實現伴星飛行后開始實施干擾。
這種對抗方法的優勢在于對抗平臺已經處于地球同步軌道,在實施干擾過程中只需進行相位調整即可實現對干擾目標的伴星飛行,干擾實施效率比較高,而且可在完成干擾任務后再次快速機動實現其他目標的干擾。
2、地面站偵察,低軌天基對抗平臺變軌干擾。和方法1不同的是,實施干擾的對抗平臺處于低軌運行,在接收到干擾命令后,變軌到同步軌道,然后進行相位調整,完成干擾任務,如圖3所示。
3、天基干擾平臺低軌偵查,變軌干擾。這種對抗方法由于需要對抗平臺同時完成信號的截獲、干擾的實施,對平臺的要求比較高,受平臺性能及太空航天器燃料的限制,這種方法在實際實現過程中難度比較大,對平臺技術要求也比較高。
4、低軌衛星偵查,地球同步天基干擾平臺干擾。由于低軌衛星運行周期較短,其軌道設計比較靈活,并且處于外太空,利用其進行衛星通信信號偵察,可以方便實現對重點目標、重點區域的監視,其截獲的信號沒有受大氣衰減的影響,這就可以大大提高衛星通信信號的截獲概率,然后將所目標信息及信號參數轉發給地面站,由地面站控制地球同步軌道的對抗平臺實施干擾,如圖4所示。
5 最佳干擾方向及干擾區域
衛星上使用的天線有定向天線和全向天線,受功率限制,通信衛星在通信時一般采用定向天線進行通信。雖然天基干擾平臺在成功實現伴星飛行后,由于干擾距離可以忽略,即使干擾干擾信號從通信衛星天線的旁瓣進入也能達到較大的干信比,但如果對已經實現伴星飛行的天基干擾平臺的位置及干擾天線進行合適的調整,就能夠以最小的干擾功率達到最佳的干擾效果,下面就這個問題分析如下。
通信衛星在通信過程中,在接收地面站的通信信號時有一個最佳波束區,即接收天線的主瓣,天基干擾平臺在實施干擾時位于通信衛星接收天線的主瓣區域內才能獲得較大的干擾增益,取得最佳的干擾效果,如圖5所示。
3 天基衛星通信對抗評估模型
3.1 基礎模型
雖然通信衛星的工作頻率、工作方式各不相同,但對通信衛星進行干擾的途徑基本相似,把天基衛星通信對抗的一些基礎模型提取出來,有利于提高建模效率和模型可信性,天基衛星通信對抗基礎模型主要包括坐標系計算模型、軌道描述模型、軌道機動模型、實時位置與速度計算模型以及環境影響模型[2]。
基礎模型主要涉及地球軌道動力學,我們在建立時可以參考近地航天器軌道基礎知識,由于這不是天基衛星通信干擾研究的重點,本文在此就不進行詳細闡述。
3.2 對抗效能評估模型
要實現衛星通信對抗效能評估仿真,需要在建立系統概念模型的基礎上建立系統的數學模型,然后對建立的模型進行分析。
3.2.1 星地鏈路干信比計算模型
4 結束語
通過對天基衛星通信對抗平臺實際的運用研究,提出了四種可行的干擾方法,并對干擾原理進行了細致分析。在此基礎上構建了天基衛星通信對抗評估模型,為下一步對天基衛星通信對抗效能評估及仿真提供了模型基礎。
參考文獻
[1] 曹裕華,馮書興等. 航天器軍事運用建模與仿真[M].北京:國防工業出版社,2010
[2] 郗曉寧,王威等.近地航天器軌道基礎[M] .長沙:國防科技大學出版社,2003
[3] Timothy Pratt,Charles Bostian等著,甘良才等譯.Satellite Communications[M].北京:電子工業出版社,2005
衛星通信概念范文4
關鍵詞:短消息業務;衛星通信;網絡管理;多線程
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)18-4952-02
Design and Implement of Short Message System in Satellite Communication Network
GUO Chen-guang, MEMG Xian-qi, LI Chun-zhi
(Department of Communication, PLA 65066, Dalian 116100, China)
Abstract: Short message service in satellite communication network is a new service.This paper sets up the model of short message service in satellite communication network,and discusses some key problems that need solve of the model in application.It also realizes the kernel device,Short Message Service Server(SMSS).
Key words:short message service; satellite communication; netword manage; muliti thread
當前,衛星通信業務已在各行業廣泛應用,但其僅限于話音、數據等傳統業務。為了拓展衛星通信的業務領域,使其在未來應用中發揮更大效益,本文結合短消息業務技術和衛星通信網絡管理技術各自的優點,依托于現有衛星通信系統平臺,提出了衛星通信網短消息業務的概念以及短消息系統的體系結構。
1 短消息系統結構
衛星通信網短消息系統主要由短消息系統服務器和用戶終端設備組成。短消息系統服務器僅次于網控中心,是整個系統的核心,負責完成短消息的轉發,并且提供查詢、客戶端配置等功能。用戶終端設備可以是地球站,也可以是裝有短消息系統客戶端軟件的計算機。
圖1中各設備功能說明如下:
1)地球站及短消息業務客戶端(SMSC,ShortMessaging Service Client):收發短消息的終端設備,具有接收、發送、顯示、編輯、保存短消息等功能。
2)ACS:接入控制服務器(Access Control Server),是網控中心處理機與衛星室外單元的接口軟件,負責網控中心與地球站間的數據鏈路層通信。
3)SMSS:短消息業務服務器(Short Messaging Server),是短消息處理的核心設備,負責對短消息進行判斷、審核、轉發、中止等操作。
4)MSW:MSW(Monitor and SWitch)是用于對網控系統進行管理和控制的軟件,對短消息業務來說,它主要負責協調SMSS與網控中心其他進程間的關系,以及對網絡資源進行管理和控制,其工作方式為雙機熱備份。
5)NCP:NCP(Network Control Process)是網控系統內處理通信業務的軟件。NCP對業務資源的控制主要以數據庫表文件的形式體現,SMSS不直接與NCP通信。
6)KDC:密鑰分發中心(Key Distribution Center)負責對ACS與地球站間通信所用的密鑰進行管理。
7)DBMS:數據庫管理系統,用于保存各類短消息隊列,以及全網配置和狀態信息、運行記錄、操作日志等。
短消息發送流程為:對于地球站發送的短消息,通過衛星信道傳送至網控中心,網控中心的ACS收取后把短消息轉換為數據包交給短消息業務服務器SMSS;對于客戶端發送的短消息,通過專用計算機網絡直接交付SMSS。SMSS對所收到的短消息先進行格式轉換以及存儲于數據庫;然后對等待轉發的短消息進行審核判斷,如果通過審核,SMSS就將此條短消息交給ACS轉發給接收方地球站。
2 系統關鍵設計
2.1 傳輸信道的選擇
衛星通信網的信道一般可分為兩類:業務信道和控制信道。短消息采用何種信道傳輸是實現短消息系統的最關鍵問題,決定了短消息系統的實際應用性能。
短消息采用存儲轉發模式,無連接方式傳輸,無需繁雜的連接建立和拆除工作。短消息幀上行(地球站到網控中心)采用ALOHA方式,下行(網控中心到地球站)采用TDM廣播方式。短消息一次傳輸就構成一次通信,適合數目較多的小數據量信息同時傳輸。
2.2 增值服務功能
為提高短消息的應用價值并彌補其固有的缺陷,我們還設計了回執和群發兩種短消息增值服務。
所謂短消息回執是對短消息發送狀況的反饋通知,用于告知發送方其所發短消息是否成功到達。
圖2中各階段分別為:
1)發送方向SMSS發送短消息;
2)SMSS收到短消息后,向發送方發送“短消息錄入應答信令”;
3)SMSS向接收方轉發短消息;
4)接收方收到短消息后,向SMSS發送“短消息下載應答信令”;
5)SMSS收到“短消息下載應答信令”后,向發送方發送短消息。
所謂短消息群發是指用戶發送一條短消息,其接收對象是一個用戶群。群發過程如下:主發方的地球站發送一條攜帶組號的短消息到網控中心,網控中心的SMSS除對該短消息進行正常審核之外,還需對主發方的權限是否能向目標組群發短消息進行審核,設定權限的目的是為了防止衛星網絡內群發短消息的泛濫。若該短消息通過審核鑒定,SMSS就把其攜帶的組號轉換為組地址,再廣播下發給所有地球站,但只有屬于目標組的站才把收到的短消息提交給操作員。
3 系統的實現
3.1 短消息業務服務器
由于短消息業務服務器SMSS需要處理衛星通信系統中所有短消息,因此其實時性要求較高。對于實時性要求較高的服務器,其設計應遵循實時服務器的設計模式,即單進程多線程的模式。
線程:SMSS進程按功能模塊劃分為數十個線程。這些線程分別實現不同層次的功能,大體可分為三類:
1)業務處理類:承擔短消息處理工作,負責對每條短消息的收發雙方的權限進行審核,對于通過審核的短消息進行轉發以及中止發送等各種操作。
2)管理控制類:負責對SMSS自身的管理和控制,以及執行MSW發來的各種命令。
3)通信類:承擔與網控其他進程之間的通信工作,例如SMSS與ACS、MSW的數據通信。
隊列:在SMSS內部設置了多個緩沖隊列,隊列中存放短消息數據和管理控制信息,各線程通過操作這些隊列完成業務處理和管理控制任務。
部件控制塊:部件控制塊存放公共數據結構,包括TDM鏈表、全局變量表等。通過部件控制塊,各線程可對相關屬性值進行操作。
3.2 性能測試
上述短消息系統已經在模擬衛星通信環境中投入實際運行。SMSS是一個實用的多線程服務性程序,利用單進程多線程而不是多進程是因為線程之間通信和同步較易實現,并且開銷小,能夠提高系統運行效率。測試結果表明,短消息系統在流量正常時運行良好。當出現突發性的流量增長時,可通過限制短消息的發送速率,避免出現擁塞現象。
4 結束語
短消息系統具有很好的通用性,可高效地實現各種衛星通信網中的短消息傳輸與控制,無論對民用網絡還是軍事衛星通信網都有很高的實用價值。
參考文獻:
[1] ETSI GSM 3.40,Digital Cellular Telecommunication System(Phase2+) Technical Realisation of the Short Message Service Point-to-Point[S].V.4.13,1996.
[2] ETSI GSM 3.40,Digital Cellular Telecommunication System(Phase2+) Technical Realisation of the Short Message Service Cell Broadcast(SMSCB)[S].V.5.2.0,1996.
衛星通信概念范文5
關鍵詞：寬帶多媒體；衛星通信；信道仿真；Turbo碼；應用分析
中圖分類號：TN927 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 08-0000-01
一、相關概念介紹
二、寬帶多媒體衛星通信信道仿真與Turbo碼的應用
由于在寬帶多媒體衛星的移動通信信道中信息的傳輸實在極其惡劣的環境下完成的，并且與用戶的終端運動量成正比，因此若接收機在反射、折射或者一些散射的環境下完成多徑分量形式的合成信號，其強度的衰落情況也就會隨著這些環境改變而變化，因此信號強度就有著較大的隨機性和驟變性。再加上LEO通信衛星受到多普勒頻移影響嚴重，更加影響了衛星的傳輸信號質量，因此要想完善LEO多媒體通信衛星的移動信號質量，必須要研究和掌握其信號傳輸信道的隨機性、驟變性，其與選擇整個通訊系統的調解方法有著較大的聯系，甚至對系統的設計都有影響。筆者就LEO通信衛星的信道模型做出仿真模型并進行簡單分析。（1）衛星信道中的多普勒頻移。多普勒頻移是兩個物體進行相對運動時，使得接收端的發射端載頻出現了頻移現象，即多普勒效應的附加頻移，地球站與衛星、相互衛星運動、終端與衛星之間的相對運動的影響均會產生多普勒頻移，其對于數字衛星通訊系統的信息解調有著非常大的危害，因此研究LEO多媒體通信衛星的多普勒頻移意義重大。（2）寬帶多媒體LEO衛星通信信道系統模型仿真和Turbo碼的應用。首先選擇一個寬帶多媒體衛星處于地軌道的通信系統的環境，比如郊區或者有空曠度足夠的區域，在該類區域中，由于信息的發出者和接受者之間存在直射分量，所以萊斯分布在該區域中的接收者接收信號時同樣滿足，因此當有衛星之間、地球與衛星之間或者終端與衛星之間發生相對運動時就會在接收者的接收終端上出現發射載頻的多普勒頻移現象。此時若取Φmax=800為Teldeesci的參數，且5.452066--et004Hz的琴、78.5。的仰角下，分析Turbo碼與通訊衛星信道，從而做出關于如圖的通訊衛星的仿真通訊系統模型。
衛星通信系統模型
三、仿真實驗結論
（1）信號輸出時的誤碼率高低與系統采用編譯碼的情況有直接聯系，若不采用編譯碼，其誤碼率是最高的，能夠達到1x10-1的數量級，且信噪比增加量對于曲線的影響較低。若要使得錯誤比特率B在未編碼情況下達到1x10-5數量級，則必須要具備44dB的信噪比，顯而易見的是Turbo碼擁有高于未編碼情況的至少40dB的編碼額外增益。（2）譯碼的迭代次數對誤碼率（Turbo碼性能）的影響：當信噪比小于ldB時，Turbo碼的譯碼性能并沒有隨著迭代次數的增加而得到明顯改善，這是由于信道衰落幅度較大，傳輸的數據受到嚴重破壞，超出了于盯玩碼的糾錯能力，此時，只有通過提高信噪比來增強系統的抗衰落能力。當信噪比大于ldB時，誤碼率隨著迭代次數的增加明顯減小，同時譯碼時延也增加。但是，經過4、5次迭代后，誤碼率下降開始變得緩慢。這是因為隨著迭代次數的增加，外信息的相關性越來越大，提供的有用信息越來越少，性能改善也越來越小，這時稱循環迭代次數達到飽和。一般迭代5-10次趨于飽和。（3）信道的信噪比對誤碼率的影響：在信噪比為5dB時，誤碼率已經降到104。這說明，信道的信噪比大時，Turbo碼的譯碼性能要好。
四、小結
通過對上述仿真結果的分析，得出：（1）Turbo碼的前向糾錯性能與通訊衛星傳輸信號的信道信噪比成正比。（2）通訊衛星傳輸信號的信道性能與信號的迭代次數成正比。但迭代次數大于等于4次后，誤碼率的下降速度變小，即對于通信衛星的傳輸信號的信道改善效果變低，同時迭代次數多少還會延長譯碼時間的長短。（3）Turbo碼的性能隨著信道不同而不同，并且在AWGN信道下Turbo碼的性能要高出萊斯衰落信道1-1.5dB左右。
參考文獻：
衛星通信概念范文6
關鍵詞：任職培訓 現代通信系統 教學方法改革
一、引言
根據總參謀部的安排，目前軍隊院校任職培訓學員的學制時間、培訓內容等都發生了調整變化【1】，學制時間明顯縮短了。這一改變對課程的教學也產生了深遠的影響，必須要結合課程定位積極進行教學方法改革。
二、“現代通信系統”課程分析
《現代通信系統》這門課是普通高校通信工程、電子信息工程、電子科學與技術、電氣工程及其自動化專業畢業的任職培訓學員的一門重要專業基礎課，全部為理論教學，共30學時【2】。主要是介紹現代通信中的幾種主要通信手段，包括光纖通信系統、微波中繼通信系統、衛星通信系統、移動通信系統等。通過課程學習使學員能全面了解現代通信系統的分類、系統組成、工作原理、關鍵技術及其在現代通信中的應用【3】?？梢姳鹃T課程涉及的內容非常廣，知識點很多，在有限學時內要想取得較好的教學效果，就必須要針對任職培訓學員的特點對授課內容進行取舍，讓他們能掌握各個系統的基本概念、關鍵技術，主要目的是拓展他們的知識面，開擴眼界。
三、教學方法改革
在充分認識了課程特點后，首先對以往實踐中采用的教學手段進行了再思考。以往的教學實踐中主要采用了如下兩種方法：
1）、教員講、學員聽的教學手段。這種方法好的方面是教員講得比較透徹，學員如果能認真聽課、積極思考，就能掌握的比較透徹。但同時存在的問題是，很多學員認為這門課內容寬廣，滿足于平時聽聽，考前背背，主動參與的積極性和程度都不高。
2）、為解決學員主動性不夠、積極性不高問題，某些章節采用以學員為主講授、教員點評總結的方法。例如，在以前有的班次根據選修課的情況，拿出《移動通信系統》、《光纖通信系統》的部分章節，放手讓學員去查找相關資料、制作PPT，以他們為主體講授。這種方法好處是學員通過查找資料、制作課件，豐富了原有的素材庫；學員通過講課的機會，對自己準備的部分有了比以前更深入的了解；學員的積極性得到了有效提高，每個人都要上臺，都要準備授課內容，使得以前被動的學習變成了主動學習。但是存在的問題是很多學員把大多精力投入到自己要準備的部分，對其他部分反而忽略了；還有部分學員在講解時時間把握不好，有的講幾分鐘就沒了，有的到了時間還沒結束。
在思考了上述兩種主要教學手段的優缺點后，結合目前任職培訓學員的特點，我們認為第二種方法適合課余時間比較充裕的班次。而任職培訓學員學制短，故教改主要還是針對第一種方法進行改進。而第一種方法的主要問題是學員主動參與的積極性不高，因此必須采取其他手段增加課堂的生動性，吸引學員主動參與。為此嘗試了如下的方法：
1）、直觀教學法
利用和借助實物、實物圖片、錄像等直觀手段增強課堂的生動性。例如以往在介紹現代通信系統組成時都是采用框圖的形式，確實不太生動，特別對于以往不是通信專業的學員來說理解起來就更加困難。這次我拿了一塊以往項目中留下來的衛星地球站的基帶板到課堂，讓學員們先看這塊板子，從接口到芯片和他們討論，很快他們就明白了一般通信系統的組成框圖。在此基礎上還強調了理論框圖和實際設備上的對應關系，例如在實際設備上往往有嵌入式的CPU及其部件，用于控制的目的，而組成框圖上主要是從通信的角度出發一般不包含這部分。這樣講解學員的興趣就很高，理解得也很透徹。
2）、歸繆法
這種方法是指在學員回答問題有錯誤而不覺得的時候，教員不是立刻指出錯誤，而是暫時容忍錯誤，并以其錯誤的結論來演繹衍化，最終得出明顯荒謬的結論，從而使學生頓悟的手段【4】。例如在講解衛星通信體制時，介紹完調制和信道編碼的內容以后，我提了個問題“采用和不采用信道編碼方式時，解調器輸出的誤碼性能哪個更好？”。有的同學回答說“當然是采用了信道編碼方式以后更好了，否則要信道編碼干嗎。” 針對這個回答，我就推理說“信道編碼以后數據比特數目不是增加了嗎？這么說來相同的輸入功率，每個比特所占的能量就更小啊，這樣Eb/N0就下降了，怎么誤碼性能反而好了呢？”。學員根據這一思路再仔細一思考就會發現問題，從而更好地理解了這一重難點內容。
3）、板書標示法
如今的課堂，越來越多的課程使用了多媒體幻燈片。有些課程甚至完全依賴于PPT，教員上完課黑板還是空空如也。多媒體技術具有生動、靈活、快速切換的特點，可以提高學習興趣、加深理解，提高教學效率。但它畫面切換頻繁，容易造成學員視覺疲勞，不利于思考大量信息與少量核心信息之間的聯系【5】?？v觀國外大學的開放課程，比如像MIT、哈佛這樣的國際知名大學的課程，他們的教授還是在采用板書的方法，一堂課下來整整寫滿六、七塊黑板。板書的內容學員可以隨時回過頭去看看，即使偶爾分心也能很快跟上思路。但是不能為板書而板書，例如有的板書僅僅是綱目的列舉，這樣效果也不好。國外這些教授的板書可以說不是非常美觀，甚至有時候擠在某個角落里填一堆內容，但是整個思路卻“躍然板上”。例如在介紹微波中繼傳播特點時，就在黑板上按照人們思維由簡單到復雜的的客觀規律，在黑板上寫上“自由空間傳播――>刃形障礙物阻擋――>大氣折射影響”的主題，這樣學員非常清楚每種條件下的傳播特性，即使在某些細節上有點模糊，但一看這個思路就比較明確了。
4）啟發式發現教學法
這種方法模仿歷史上某些理論的發現過程，通過教員引導，使學員重現這段歷程，通過自己的探索和學習，“發現”事物變化的因果關系及其內在聯系，形成概念，獲得原理。在這個認知學習過程中，學員能夠同時體驗到“發現”知識的興奮感和完成任務的自信心【4】。啟發方式主要有動機啟發、方法啟發、推理啟發、聯想啟發、回歸啟發、激疑啟發、類比啟發等，需要因材施教、因人制宜【5】。例如在介紹衛星通信系統體制的調制技術時，首先讓學員說說以前都學過哪些調制方式，在學員七嘴八舌講調制方式的時候，將它們一一記在黑板上。但同時又不是學員說一種我就記一種，而是根據功率有效還是頻帶有效分成兩大塊。很快學員就會發現這個現象，他們就會有疑問，為什么像BPSK、QPSK記在一起，而像MQAM、MPSK會記在另一邊。在寫了七八種調試方式以后，再啟發他們去思考，這些方式的頻帶利用率和相同Eb/N0條件下誤比特率有何不同。學員一下就能發現分類的原因了，原來它們的功率效率和頻帶效率不同！這時再引入功率有效和頻帶有效的概念，學員就很好理解，同時也對某種衛星通信選取何種調試方式有了更深入的理解。
5）課堂討論法
這是學員在教員的指導下，圍繞某一中心問題，交流意見，互相啟發，弄懂問題的一種教學方法【4】。當然討論不能憑空討論，必須要結合學員的實際，否則就會出現冷場的尷尬現象；而且不能為了營造討論的效果而去討論，現在有些課上的討論就像表演，不是學員真討論的結果。在實施的時候注意營造討論的基礎，也就是讓學員首先有可討論的話題。例如在光纖通信系統中，我首先介紹各種光纖的特點，然后再組織學員討論如果要擴容，采用波分復用的方法，對這些不同種類的光纖有何影響。由于學員有了前述的基礎，很快就能討論出G.652光纖需要加色散補償，G.653光纖由于有四波混頻特性不太適合，而G.655光纖特性比較適合WDM的結論。這種方法比直接由教員告訴他們結論要好得多。
四、教學改革的體會
通過這次教改實踐，在教學方法方面做了些探索，學員聽課、參與的積極性有了很大提高，總體教學效果要好于往年。但在教學理念、教學過程、師生關系等諸多方面還需要進一步完善，例如教學理念上客觀主義成分還較多，不利于學員創造能力和創新思維的培養；教學過程中雖然努力向個性化方向努力，但還存在以統一模式應對有差別學員的需要問題；在教學實施中還過多強調了教員的權威地位，學員的學習還不夠主動【6】；要解決這些問題，使學員能從“學會”到“會學”還需要在今后的教學過程中去逐步探索。
參考文獻：
[1] 政聯〔2010〕1號《關于加強國防生軍政訓練和任職培訓工作的實施意見》
[2] 學院任職培訓人才培養方案
[3] 《現代通信系統》課程標準
[4] 百度文庫 《教學方法30種》
[5] 沈慶. 對課程教學中若干重要關系的認識. 理工大學“教學改革系列報道”
[6] 高校教學模式發展趨勢綜述 理工大學訓練部2011年第30期情況簡報
作者簡介：
方華，理工大學通信工程學院衛星通信系教員，講師， 碩研
續欣，理工大學通信工程學院衛星通信系教員，講師， 博研
