衛星通信特點范例6篇

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衛星通信特點

衛星通信特點范文1

1 典型通信信號細微特征的小波分析

相較于傳統的傅里葉變換來說,小波變換在時域和頻域的局部化性質十分良好,小波變換提出了變化的時間窗,如果需要低頻信息,則采用長時間窗,能夠有效提升頻率分辨率,如果需要高頻信息,則采用短時間窗,能夠有效提升時間分辨率,從而保證了信息的精確性。小波變換采用的是時間-尺度域,采用的時間窗與尺度呈正比例關系,尺度越大,采用的時間窗越長,頻率越小,尺度越小,采用的時間窗越短,頻率越大。

對ASK、FSK、PSK等三種典型的通信信號進行小波變換:

在上述公式中,S代表信號的能量,3558077.png代表載波頻率,采樣過程中3558068.png遠遠小于π,3558060.png代表初相,3558052.png代表單位幅度的句型函數,[0,T]為其支撐區間,T代表信號的碼元周期[1]。不同典型通信信號在經過小波變換之后,其時頻圖有著一定的差異性,細微特征也有著一定的規律:

首先,對于單極性ASK這一典型通信信號來說,其載波頻率有著恒定性的特點,在載頻附近能量集中,不同碼元時刻的幅值有著一定的差異性,而對于小波系數圖來說,其變化也體現在能量變化上。需要注意的是,對于雙極性ASK信號來說,其不僅表現為能量變化,還表現為相位跳轉變化。

第二,對于FSK這一典型通信信號來說,其載波頻率不再是一成不變,不同碼元時刻的頻率有著一定的差異性,因此在經過小波變換之后,其小波系數圖為階梯狀,在不同的尺度集中能量[2]。如果載頻已知,則可以通過小波變化公式來推斷尺度范圍,如果尺度范圍已知,則可以對載頻的大小進行推算。

第三,對于PSK這一典型通信信號來說,其載波頻率有著恒定的特點,在馬原轉換時刻存在相位跳變的變化時,會產生頻率分量,其能夠反映在小波系數圖上。如果在碼元轉換時刻并沒有出現相位跳轉變化,則其特征表現為載頻性質特征,而出現相位跳轉的時候在小波系數圖像上會反映為突變,代表著相應頻率分量的產生。

2 典型通信信號細微特征提取分析

利用小波基能夠對典型通信信號中的“指定時間”變化和“制定頻率”變化等細微特征進行提取,“指定時間”變化的提取指的是小波在某時間發生的小波動,“指定頻率”變化的提取指的是低頻率成分以及高頻率成分的提取[3]。

針對上文中典型通信信號小波分析特征,構造小波調制識別器,其結構圖如圖1所示:

對于小波變換來說,其平移參數和尺度都屬于連續變量,這就決定了小波變化的大冗余度,其計算相對復雜,在實際問題數值計算過程中,主要應用離散小波變換,對典型通信信號進行離散小波變換,得到的高低頻信號占據一半的頻帶,之后不斷進行離散小波分解,降低冗余度和計算復雜度,但需要注意的是,在此過程中也降低了時頻分辨能力,不利于典型通信信號的提取。因此本文提出的小波調制識別器中主要采用小波包變換,其與一半離散小波函數相似,小波包基包含的視頻窗能夠對整個時頻空間覆蓋[4]。但相較于一般的離散小波來說,小波包變換不僅能夠實現低頻部分的分解,同時能夠實現高頻部分的分解,在這樣的背景下,其時頻元形狀與位置之間沒有直接聯系,相較于離散小波來說,其分辨率更高。

對ASK、PSK、FSK三種典型的通信信號進行小波包變換,通過變換結果可知,在進行4級16層分解的過程中,4ASK信號結果能量在一層集中,在碼元時刻,隨著碼元的變化,能量值也出現變化,對于FSK信號來說,其能量在四個層次中分布,不同碼元能量隨著碼元變化而出現變化,對于PSK信號來說,其在一個層次集中能量,其能量是一個恒定的值。

在細微特征信號提取的過程中,主要設定三個步驟:①對門限進行設定,以此來對能量分布層次進行判斷,提取能量分布信息,從而將FSK這一典型通信信號區分出來,在層次個數為多個情況下,還能夠提取出FSK信號M數這一細微特征;②在經過小波包變換之后,如果能量在一層集中,提取此層信號中的低通濾波特征和小波脊特征[5];③對提取的低通濾波和小波脊進行抽樣判決處理,對低通濾波處理后的幅值特征和小波脊的起伏變化進行判斷,如果低通濾波幅值有多個,而小波脊沒有出現起伏變化,則可以判斷信號為單極性ASK信號,且確定幅值個數M,如果低通濾波幅值有多個,但小波脊有起伏變化,則可以判定信號為PSK,如果低通濾波幅值沒有出現變化,小波脊出現起伏變化,則可以判定信號為PSK,確定小波脊包絡層次個數M。

衛星通信特點范文2

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

衛星通信特點范文3

隨著科學技術的發展,衛星通信技術也日益完善,其在各個領域都有著重要的應用?;馂挠兄话l性強、破壞力大的特點,這就對消防通信的通信速度、準確度提出了更高的要求,衛星通信有著覆蓋范圍廣、通信容量大等特點,其在消防通信中的應用能夠是消防系統未來發展的必然趨勢?;谝陨希疚膹男l星通信概述入手,探討了衛星通信技術在消防通信中的具體應用,旨在提升消防通信的有效性,促進消防系統的現代化發展。

【關鍵詞】

衛星通信;消防通信;應用

前言:

隨著科技的發展和社會的進步,社會上各種大型活動不斷增加,這就給消防安全帶來了嚴峻的威脅,消防通信體系的完善對于提升整個消防系統的有效性,確保人們生命和財產的安全有著重要的作用。衛星通信技術的覆蓋能力強、傳輸數據容量大、傳輸性能好,其在消防通信上的應用已經逐漸被人們重視起來。基于以上,本文簡要研究了衛星通信技術在消防通信上的具體應用。

一、衛星通信技術概述

從本質上來講,衛星通信技術就是將人造衛星作為一個數據和信號的中轉站,以此來實現地球上各站的通信功能。衛星處于高空上,其視野開闊,覆蓋范圍較大,在其覆蓋的地球區域內,任何通信站都能夠通過衛星的中轉作用來實現與其他通信站的通信,這就擴大了通信范圍,提升了通信效率。相較于其他通信方式而言,衛星通信技術有著如下優勢和特點:①通信范圍大、距離遠:用于通信的衛星在高空中,居高臨下,能夠覆蓋的范圍較大,這也就決定了其通信范圍較大,同時無論距離多遠,信號和數據都能夠快速傳達;②容量大、適用性廣:衛星通信技術主要通過微波進行信息和信號的傳遞,因此其頻帶較寬,容量較大,適用范圍較廣[1];③多地址通信:衛星以廣播的形式實現通信,也就是說一顆衛星可以作為多個地球通信站的中轉站,從而實現了多地址通信;④可靠性高:衛星通信技術受到的約束較少,因此在信號傳輸的過程中可靠性較高;⑤適應性強:衛星通信技術不會受到時間、環境的限制,無論是高山、盆地、海洋都可以實現衛星通信,由此可見,衛星通信技術的適應性較強。

二、衛星通信技術在消防通信中的具體應用

從消防的角度來看,消防通信系統主要由指揮中心和消防現場設備組成,只有二者直接實現良好的通信,才能夠及時發現消防事故,衛星通信技術在消防通信中的應用指的是通過衛星來建立中心站也就是指揮中心與消防現場的通信連接。本文從通信組成、具體應用及應用不足之處三個方面研究了衛星通信技術在消防通信中的具體應用。

2.1通信組成

衛星消防通信的組成主要有三個部分:①主站:主站主要是以衛星為中轉站,實現對車載站的控制,實現地面網絡與衛星網絡的互相連接;②通信車:本文以微衛星終端站為例,則通信車部分主要有微衛星終端站車載、無線局域網設備、車輛等,通過微衛星終端站實現遠程通信,從而采集消防現場的相關信息,實現消防現場的視頻監控、指揮控制等;③便攜站:便攜站的主要設備有設備箱、輔助設備箱、便攜式發電機、天線箱等幾個部分組成,便攜站便于攜帶,應用靈活,可以作為消防衛星通信的地面站也可以作為消防現場的移動站。

2.2具體應用

2.2.1業務實現

消防通信中,語音業務、視頻業務以及數據業務是最基礎的三種業務方式,衛星通信技術的應用過程中,這三種業務的實現方式如下:①語音業務:語音業務主要指的是消防現場人員與系統和公網之間的語音通話業務以及消防現場內人員之間的語音通信業務,對于消防現場內消防人員之間的語音業務可以由車載集群設備來實現,而對于現場內人員與系統和公網之間的語音業務則可以通過海事衛星電話來實現,這種海事衛星電話利用衛星通信技術,不受到環境的限制;②視頻業務:在消防搶險過程中,視頻業務能夠讓消防指戰員及時的觀測到消防現場的火災狀況及火勢情況,以此來為消防指揮決策的制定提供依據,衛星通信技術能夠將衛星通道接入到主站,從而實現消防現場視頻的及時回傳,實現視頻業務[2];③數據處理業務:通過建立衛星頻道,可以實現消防通信中的數據處理業務,將衛星設備與指揮中心網絡連接即可。

2.2.2消防救援處理

消防通信指揮車相當于消防衛星通信的地面站,而這種指揮車有著操作方便、應用靈活的特點,在發生火災的時候,消防通信指揮車能夠在消防現場建立移動指揮站,移動指揮站與在消防衛星系統中,與衛星信道相互連接,通過衛星信道可以實現與消防中心的通信,從而實現對消防現場的救援處理。具體來說,在消防衛星通信系統中,指揮車的車載臺能夠與消防調度中心實現通信,通過GPS技術,能夠將指揮車的具置向指揮中心發送,在車頂的攝像設備能夠對消防現場進行攝像,并將現場的情況以視頻圖像的形式實時的傳送給調度中心,從而指導調度中心來合理的布置消防人員和消防設備。此外,深入現場的消防人員可以攜帶攝像機進入火災現場,從而實現現場火情的實時傳達,實現了移動式的消防作戰,這對于制定合理的消防措施有著重要的作用。

2.2.3對消防現場的監控

衛星通信系統可以形成一個巨大的覆蓋網絡,實現對整個消防現場的監控,以工廠的消防衛星通信為例,這個巨大的衛星監控網能夠對倉庫、生產車間、中央控制室等各個區域進行消防監控,任何一個區域發生火災危險都會發現,并向消防中心及時發出報警信息,實現了對整個消防現場的有效監控,確保了火災的及時發現,從而為火災救援提供寶貴時間,實現了現場消防的遠程監控和遠程指揮。

2.2.4消防報警與處警一體化

衛星通信技術在消防通信中的應用實現消防現場各項數據的采集、處理、存儲、顯示等功能,例如消防現場的基礎地理數據、空間基礎數據以及關鍵區域的空間數據等等,這也數據的采集和處理就可以及時發現火情,發出警報,一旦發生火災能夠及時作出火災相關情況的判斷,例如火災發生的地點、火勢情況、現場環境分析等。在得到了火災現場情況的相關信息之后,消防指揮中心能夠根據具體的信息來合理分配消防資源,例如消防力量的預估、消防隊伍的派遣等,同時這種對消防現場的實時監控還能夠確保消防方案的及時調整,例如火勢突然增大,則通過衛星通信技術的應用能夠及時獲取火災增大的信息,從而增加救援力量,增多消防人員。也就是說,應用衛星通信技術后,消防通信更加快捷、準確,獲取的消防現場信息更加全面,真正實現了消防報警與處警的一體化。

2.3應用不足之處

首先,我國消防通信的整體聯動性不足,在應用衛星通信技術的過程中,大多是局域性的設置,并沒有形成整個社會的整體消防聯動,這對于消防衛星通信的整體性、聯動性發展還有待加強[3];第二,各個部門消防指揮中心的建立有著重復性的特點,這就制約了衛星通信技術應用的融合性,使得整個消防通信的協調性和運作差較差;第三,衛星通信技術應用的規劃性不強,衛星通信技術雖有著一定的優勢,但在具體的應用中,其規劃性不強,缺乏科學的管理方式,這就制約了衛星通信技術在消防通信中的應用。結論:綜上所述,消防系統中的各關聯關系較為復雜,這就對消防通信提出了較高的要求。本文分析了衛星通信技術的原理及優勢特點,從通信組成、具體應用以及應用的不足之處三個方面研究了衛星通信技術在消防通信中的具體應用,旨在為加強衛星通信技術在消防通信中的應用發展提供參考。

參考文獻

[1]萬彬.微型衛星通信站在消防通信中應用研究[J].計算機光盤軟件與應用,2012,06:74-75.

[2]胡彥深.淺談VSAT衛星通信系統在消防領域中的應用[J].銅陵學院學報,2005,03:66-67+71.

衛星通信特點范文4

【關鍵詞】信息技術;衛星通信;語音傳輸技術

0 引言

隨著當前科學技術的飛速發展,各種通信手段和通信技術的發展也在不斷的加快和不斷的趨于成熟。衛星通信、衛星網絡作為光纜傳輸網絡的重要組成部分和重要的補充以及備份支撐著整個衛星通信的發展,為衛星通信的發展提供著有力的保障。然而在衛星通信的過程中其通信頻點內帶寬、狹窄造成通信量的有限性和限制性。為了能夠更加高效的利用衛星通信資源,語音傳輸新技術正在逐步的應用在衛星通信網絡當中。

1 衛星通信概述

1.1 衛星通信的概念

衛星通信系統由衛星端、地面端、用戶端三部分組成。衛星端在空中起中繼站的作用,即把地面站發上來的電磁波放大后再返送回另一地面站,衛星星體又包括兩大子系統:星載設備和衛星母體。地面站則是衛星系統與地面公眾網的接口,地面用戶也可以通過地面站出入衛星系統形成鏈路,地面站還包括地面衛星控制中心,及其跟蹤、遙測和指令站。用戶端即是各種用戶終端。

1.2衛星通信的發展趨勢

自第一顆衛星發射升空,開啟了空間技術發展的新紀元,衛星通信技術的優勢使各個國家都極力發展這種技術,并在各個領域,尤其是在軍事和民事領域得到充分應用。衛星通信的發展趨勢總的發展方向是大容量、大功率、高速率、寬帶、低成本、高發射頻率、多轉發器、多點波束和賦形波束,應用星上處理技術切換信號,處理信號等,21世紀的衛星直播電視(DBS―TV)、個人移動衛星通信、多媒體衛星通信、衛星音頻廣播、衛星網絡電視等將會得到大量發展。VSAT業務范圍不斷擴大,深入到國民經濟的各個領域,更加顯示其經濟和社會效益,Ka波段的應用使設備更加小型化,當然亦帶來衰減嚴重的缺陷。光通信在衛星通信中的應用逐漸變得成熟可取,它要求精確的衛星控制技術,在國際上還處于研發階段,預計不久將會進入實用階段。

1.3 衛星通信的優缺點

了解衛星通信的優缺點,一則可以了解目前衛星通信的發展形勢,二則可以明確發展改進衛星通信中語音傳輸技術的必要性,是語音傳輸技術在衛星通信中應用的前提。要了解衛星通信的優缺點,就要與光纖傳輸技術進行對比才能洞徹所有。

衛星通信的通信范圍極大,主要表現是,只要在衛星輻射信號范圍內的兩點均可以進行無線通信,這種特點一則保證了它的可靠性,因為這種傳輸并不會受外界環境影響,比如洪水地震等自然災害的影響,它可以影響到一些具體的地面設施,卻不能威脅位于太空的衛星設施,但是在一些地形復雜的地域,比如說多高山地區、或者大型建筑物集群地區,由于山體或者樓體的遮掩,會造成信號遮擋現象或者信號不穩,因為衛星通信主要靠信號輻射實現它的功能。

衛星通信的設置步驟簡單,即只要設置一種特殊的電路既可完成,沒有復雜的工程做工,更無資源的損害與自然環境的破壞,也無設備損壞的后顧之憂。

但是這種通信作價高,因為衛星通信不同于傳統的光纜通信,光纜工程雖說耗時、耗材、耗人力,但是它采用的材質來源豐富,價錢低廉,因此使用成本就非常低,非常適合普通人使用,針對衛星通信運用超高科技與做工精細的儀器,導致它的運行成本會高于常規的光纜通信,使用資費更是高出十幾倍之多,因此使用人群極少。

而且衛星通信采用的是無線傳輸,這種傳輸方式雖說簡單易行,但是,卻有可能造成信號的丟失或者信號的缺失,在這方面,還是光纜通信這種光波輸送安全性高,保密性好,因為光波只能在光纜內進行活動,并不會受外界影響,在通話傳輸上,它的技術還有待提高。

2 語音傳輸技術的應用

衛星通信與傳統電纜、光纜通信適用領域有所不同,而且它又被本身的缺陷所制,衛星通信在現階段作為光纜通信重要后備資源而存在著,它一方面彌補了光纜傳輸中的不足,一方面也在極力發展完善它自己的技術。衛星通信與光纜通信不同,它的通信容量有限,不同于光纜通信容量巨大、潛在寬帶可達20THz ,使作為衛星通信重要組成部分的語音通信受到極大限制,因此如何克服解決這一固有的問題,是現階段衛星通信的一項艱巨任務。

正如業內人士所知,衛星通信系統采用卷積碼、QPSK 與QAM相結合的編碼調制方式,這也是當前眾多商業衛星采用的一種方式,但是這種方式不能高效地傳輸本來受限的無線信號資源,導致資源的流失,原因在于這種方式被通信系統的誤碼率制約著,使這種方式必須采用某種特定的卷積碼來實現某種具體的功能,而這種特定的很長的限定長度卷積碼將相應導致譯碼設備相比以前更為復雜,因為這種復雜性,將導致原本衛星通信系統本身固有的缺陷更加暴露無遺,將導致衛星通信信息語音傳輸的效率更低,影響衛星通信功能的發展擴大,制約了衛星語音信息傳輸的高速性,不能適應未來業內形勢的發展,因此調整編碼譯碼方式,改進通信過程中編譯碼技術,是當前衛星通信領域內首要應解決的問題,它將影響到語音傳輸的效率、以及語音信息傳輸的質量,即抗干擾性問題。

針對原有技術存在的問題以及不良影響,一種新型技術――TCM/IDR技術被挖掘出來,并最先運用在衛星通信領域。TCM/IDR技術同時使用SPSK調制技術和Reed-solomon正交編碼技術,是國際通信衛星組織(Intelsat)最近推薦的高質量中速數據載波方式,其業務平臺支持語音和數據傳輸同時能夠滿足對網絡低誤碼/高性能的要求。TCM/IDR技術所提供的性能可達到在1年內的平均誤碼率(RER)遠小于10E-10(即優于99.96%),超過國際電信聯盟(ITU-T)G.826所提出的要求。相對于國際通信衛星組織于1984年第一次提出并使用至今的QPSK/IDR數字載波技術,TCM/IDR技術是又一步的改進和提高,其支持數據流的速率范圍是64kbit/s-44.736Mbit/s,對于傳輸同等信息速率的數據流來說,與QPSK/IDR技術相比,將節約 20%的衛星無線頻帶資源。同時,TCM/IDR技術能更有效地利用衛星轉發器的功率,這是因為目前絕大部分的Intelsat用戶采用QPSK/IDR技術,以致一些衛星轉發器的帶寬已達使用極限,但轉發器功率還有余量可利用。因此,在使用了TCM/IDR技術后,可通過更有效地利用衛星轉發器資源(功率和頻帶),從而在目前已達頻帶使用極限的轉發器內增加通信容量。

3 結語

隨著社會經濟的快速發展和大業務量需求的不斷上升,衛星通信作為一種重要的語音信息傳輸平臺日益受到人們的青睞,未來隨著技術的不斷發展和融合衛星通信工程中傳語音輸技術的應用將會被不斷升級,超高速率、無縫接入、靈活可靠的傳輸技術也將不斷涌現。

參考文獻:

[1]鐘志剛.TCM/ 8PSK/ IDR 與 QPSK/ IDR衛星載波特性比較[J]郵電設計技術,1999(9),11-15.

[2]余昌剛等,TCM/IDR信道單元幀同步的實現[J].北京理工大學學報,2001(6),774-776.

衛星通信特點范文5

關鍵詞:VSAT,衛星通信,消防指揮

 

一、引言

新形勢下消防部隊面臨更多繁雜的滅火和搶險救援任務,消防通信更加重要。隨著我國經濟建設取得巨大成就我國城市化進程進一步加快,消防部隊正面臨著更多、更繁雜的滅火和搶險救援任務。另一方面,由于國際社會的動蕩、自然氣候條件異常、地質災害等,如美國911、沿海地區臺風、汶川大地震,對救援現場的指揮與決策提出了很高的要求。

在這樣一些重特大突發災害事故的處置現場,尤其是在一些區域性災害的處置過程中,由于情況特別復雜,需要在搶險救災現場與后方指揮中心之間建立一個全方位的信息溝通平臺,以便后方能在最短的時間內給予最為科學的技術支持和物質支援,而這種全方位的信息溝通僅僅依靠語音和數據通信是不夠的,還需要信息量更大的實時圖像、圖形、數據傳輸,讓指揮中心的指揮員對現場能“一目了然”,及時獲得現場信息,提高決策的準確性和及時性。

本文就如何將VAST技術有效地應用于移動消防通信指揮系統,以實現前后方快速高效的信息傳輸作兒點探討。

二、我國消防通信的現狀

長久以來無線通信是我們消防作戰指揮中應用最多的通信方式,其主要應用有常規中轉對講系統、集群系統、公眾移動系統等。這些系統各有各自的優勢,但是由于技術特點的不同在運用于消防指揮中均存在一定的不足。常規中轉對講系統的優點在于它組網靈活、費用低廉、反應快捷、使用方便。但是由于受到組網復雜或者同頻干擾的限制要做到大面積覆蓋,同時又簡便,往往是比較困難的。近年推出的數字集群系統在通信質量、快捷應變等方面已經比較成熟但是系統過于昂貴。公眾移動系統覆蓋面、通信質量等方面都具有很大的優勢,但不太適合消防指揮體制,雖有一些單位利用CDMA進行圖像傳輸,但功能還比較單一。

三、VSAT衛星通信概述

VSAT(Very Small Aperture Terminal)衛星通信技術成熟于20世紀80年代,并從90年代開始大規模地進入中國通信市場。VSAT通信網一般由同步衛星、功能強大的地面主站和眾多較小的、易于安裝的VSAT地面小站組成。小站與小站之間的通信要通過主站進行交換和中繼支撐,建在用戶所在地的小站無需人員值守,主站則配備專業值班人員通過網絡管理系統對各小站及衛星全網的運行情況進行監督、調度、維護和管理。與傳統的地面通信線路相比,VSAT衛星通信具有以下優勢: (1)高可靠性。衛星在離地球36 500km外運行,不受地球所發生的災害影響。而地面網絡的諸多環節中的任一環節都有可能引起通訊中斷。論文參考網。(2)覆蓋范圍廣??蓪崿F多址通信和信道的按需分配,通信靈活機動。(3)組網簡單,速度快。最簡單的網絡只需一對衛星小站即可開通,衛星可在數分鐘內“一鍵開通”通信鏈路(4)通信容量大。衛星通信一般使用1~10GHz的微波波段,有很大的帶寬,可傳輸多路視頻和大容量的電話。一般小站下行可以達到40+MBPS,上行可達到6~8+MBPS(這個數率可傳輸清晰的電視信號,而其他無線手段的速率難以達到)。論文參考網。(5)可以和其他網絡有效融合,其他網絡可在衛星鏈路的基礎上快速組網。(6)易擴容??蔁o級不間斷擴容,大部分衛星通信系統甚至可按需分配帶寬。(7)安全性好。衛星頻段已經過協調,衛星傳輸的干擾很小;可使用VPN技術。論文參考網。而集群和其他無線手段,除移動電話外,基本使用公用頻段,安全和干擾問題隱患大,即使是專用頻段,也比較容易被截聽。

四、VSAT技術在移動消防通信指揮系統中的應用

(一)VSAT衛星通信系統是消防指揮中心對化學生產、倉儲等重點防火企業監控點進行實時監視的有力武器。VSAT衛星通信系統是一個寬帶網絡和廣域VSAT網絡,能對監控點進行遠程監視,遠程遙控、傳輸數據、話音和連續圖像〔24幀/秒以上的活動圖像)。一旦出現災害報警時,消防指揮中心便可以收到監控點的報警號;消防指揮中心可與監控點進行話音雙

向通信;并能將監控點的圖像傳輸到消防指揮中心,消防指揮中心還可遠程遙控攝象機和其它有關設備,實現有效處警指揮。VSAT衛星通信系統還可以與其他通信系統特別是地面網絡包括地面蜂窩系統、其它的靜止軌道衛星通信系統等密切結合,優勢互補、互為補充與延伸。

(二)VSAT衛星通信移動指揮中心接普處帶迅速,實現了接處一體化。VSAT衛星通信的消防指揮輔助決策系統技術先進,衛星鏈路和各小型地球站的MODEM通過網關設備把報警系統、監控系統、計算機系統、圖像系統、話音系統、ISDN綜合業務網系統有效地綜合設計在一起,可實現衛星的VSAT網與ISDN網的結合、局域網與廣域網的結合、報警監控網與衛星通信網的結合、無線網與有線網的結合,是實現消防接處警一體化最可靠和有效的傳輸手段。到達災害現場后,衛星指揮車車頂上自動衛星跟蹤天線迅速采用衛星應用視頻軟件,將災害事故現場的實況和相關資料進行實時傳輸至消防調度指揮中心,以便指揮員進行有效的調度指揮。

(三)VSAT衛星通信系統中的衛星轉發器可以通過衛星通信指揮車裝載,實現移動作戰的功能。通信指揮車是VSAT衛星通信系統中的小型移動地面站,它可以迅速在災害事故現場建立指揮所,可實現對消防部隊實施滅火救援和災害事故處置的直接指揮,VSAT衛星通信指揮車通過衛星信道可實現現場指揮,同時與消防指揮調度中心進行話音、數據、圖像的雙向

通信,接收調度指揮中心的指令;利用通信指揮車上裝載的公安350MHz車載臺與消防調度指揮中心保持實時聯絡;利用GPS系統報告指揮中心,車輛行進的具體方位和行進的路線,實時接收指揮中心發來的信息,實時向中心傳遞消防車的狀態信息,同時也可接收指揮調度中心指揮員的指令,形成固定指揮中心與移動指揮中心的無縫鏈接。在地面通信設施容易受到火災、咫風、地震等重特大性災害的破壞、面對重大災害事故時無法發揮其應有的作用的嚴峻形勢下,VSAT衛星通信系統功能強大,適應性寬廣,己經成為當今處置災害事故現場的迫切需要,同時也是消防信息化今后發展的趨勢。隨著它在消防領域中的應用,必將大幅度提升消防通信指揮體系的指揮、控制能力,為消防部隊現場指揮決策提供科學的保障。

參考文獻

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【4】姜學贇,范玉峰,隋虎林,王軍.衛星通信———消防通信的終極解決方案[J].中國公共安全, 2007, (8)

衛星通信特點范文6

中的佼佼者。文章介紹了VSAT系統的組成,VSAT網的分類,VSAT 通信的特點和系統參數,最后論

述了VSAT衛星通信網絡在交通安全應急通信系統中的應用。

關鍵詞:VSAT衛星轉發器 交通安全應急通信系統

人們不會忘記2008年5月12日14時28分,我國四川省汶川縣發生里氏8級地震,根據國務院頒布的數據統計顯示,此次災害造成了超過8萬名的同胞罹難,直接財產損失8000余億元。當地面通信系統被破壞時,衛星唯一的應急通信手段,在抗震救災的關鍵時刻發揮了至關重要的作用。汶川8級特大地震,使得地面通信設施遭受了嚴重破壞,一時陸地交通及通信指揮聯絡嚴重癱瘓,地震發生僅12分鐘,中國電信汶川縣分公司員工冒著生命危險從一揀搖搖欲墜、隨時可能垮塌的6層辦公樓中搶出一部海事衛星電話,向外界發出了汶川求援第一聲,為黨和政府快速組織救援提供了關鍵信息。 5月13日,震中映秀鎮對外音信全無,中國衛通員工背負衛星電話通過水路快艇和徒步爬行方式,經7小時艱苦跋涉,于21時06分趕達映秀鎮,第一個將震后災情用衛星電話匯報給成都指揮中心。

近年來,應急移動衛星通信系統廣泛應用于“抗擊雪災”、“抗震救災”和“奧運安?!钡戎卮笫录墓舶踩ㄐ疟U瞎ぷ?,為各級領導及時掌握現場情況,做出正確決策發揮了突出作用。衛星通信在我國災害應急體系中占有重要地位,國務院公開實施了《國家突發公共事件總體應急預案》,應急衛星通信系統的建設,是國家突發公共事件總體應急預案的具體實施,建立統一指揮、功能齊全、先進可靠、反應靈敏、實用高效的國家公共安全應急體系技術平臺。VSAT衛星通信系統就是應急通信保障系統中的佼佼者。

VSAT概述

VSAT是指直接設在使用地點并可直接聯接用戶設備的小型衛星通信地球站。衛星通信自60年代開始商用以來,獲得了迅速的發展,現已成為不可缺少的現代通信手段之一。20世紀80年代最先在美國興起,發展速度很快,是30多年來衛星通信技術的轉折性發展。VSAT系統由室外單元和室內單元組成。室外單元即射頻設備,包括小口徑天線、上下變頻器和各種放大器;室內單元即中頻及基帶設備,包括調制解調器、編譯碼器等,其具體組成因業務類型不同而略有不同。 VSAT網根據業務性質可分為數據通信網、語音通信網和電視衛星通信網三大類。目前,國內VSAT通信業務向社會開放經營; VSAT直譯為“甚小口徑終端”,指天線直徑小于2.4m,G/T值低于19.7DB/K,是由大量地面站構成的衛星傳輸系統。由于VSAT系統可以直接安裝到客戶端,使用戶、家庭和個人可以直接利用衛星通訊;同時,系統能提供高品質的數據、語音、圖像,較能滿足現代通訊發展的需要,是傳統衛星通訊方式的重大突破和發展。VSAT系統已成為現代衛星通訊的一個重要分支,是21世紀初衛星通訊三大重要發展方向(包括VSAT、行動衛星通訊、直播衛星)之一。

VSAT系統的組成

VSAT衛星通信系統由空間和地面兩部分組成。空間VSAT衛星通信系統的空間部分就是衛星,一般使用地球靜止軌道通信衛星,衛星可以工作在不同的頻段,如C、ku和Ka頻段。星上轉發器的發射功率應盡量大,以使VSAT地面終端的天線尺寸盡量小。2.2、地面VSAT衛星通信系統的地面部分由中樞站、遠端站和網絡控制單元組成,其中中樞站的作用是匯集衛星來的數據然后向各個遠端站分發數據,遠端站是衛星通信網絡的主體,VSAT衛星通信網就是由許多的遠端站組成的,這些站越多每個站分攤的費用就越低。一般遠端站直接安裝于用戶處,與用戶的終端設備連接。

分類

VSAT網根據業務性質可分為三類:

以數據通信為主的網,這種網除數據通信外,還能提供傳真及少量的話音業務;

以話音通信為主的網,這種網主要是供公用網和專用網話音信號的傳輸和交換,同時也能提供交互型的數據業務;以電視接收為主的網,接收的圖像和伴音信號可作為有線電視的信號源通過電纜

VSAT 通信的特點

VSAT之所以獲得如此迅猛的發展,除了它具有一般衛星通信的優點外,還有以下主要特點:

VSAT是真正的全球通信,覆蓋面廣、容量巨大、通信不受地理環境和氣候條件的限制;

地面站設備簡單,體積小,重量輕,造價低,安裝與操作簡單。VSAT小站可直接安裝在用戶所在的樓頂、輪船或汽車上等,可直接與用戶終端接口;

組網靈活方便。由于網絡部件模塊化,便于調整網絡結構,易于適應用戶業務量的變化;

通信質量好,可靠性高。鏈路環節少,故障率低,通信暢通率高,適于多種業務和數據率;

直接面向用戶,特別適用于用戶分散、稀路由和業務量小的專用通信網。

由于上述種種技術優點,因此VSAT是構建交通應急通信網絡的最佳方案。

系統參數

外向載頻:信息速率512KBPS,12FEC,BPSK調制方式,時分復用(TDM)。內向載頻:信息速率128KBPS,12FEC,BPSK調制方式,頻分多址、時分多址混合方式(FDMA TDMA)。誤碼率:EB No>6.5dB時,小于1×10-7。數據通信速率:異步:75-19.2kbps;同步:(采用接口規程)1.2-56kbps;同步:(位透明)1.2-65kbps;規程:SDLC、X.25,BITT(位透明方式);電氣接口:主站:RS-232C、RS-449、V35(DTE、DCE均可);小站:RS-232C(DCE)。電路連接模式:點對點連接、點對多點連接。語音通信:采用RELP(殘余激勵線性預測)編碼。接口:主站:用戶交換機(PABX)-四線E8M。小站:電話機DTME,工線環路信號,RJ11連接器用戶交換機(PABX)-四線E8M。傳真:帶內模擬(G3),基帶(G3或G4)。

VSAT衛星通信網絡在交通安全應急通信系統中的應用

不僅僅發生在陸上城市人口密集區,同時也會在遠洋、內陸江河以及一些偏遠地區,發生塌方、洪水、地震或沉船等事故發。交通安全應急通信系統的建設主要以VSAT衛星通信系統為主,在輔以其它通信方式(如水上VHF安全通信、Inmarsat A、B/M、C和F標準岸站和陸上搜救協調通信網等全球海上遇險安全通信系統(GMDSS))。因各安全通信系統建立的側重不同,通過VSAT衛星通信網的建立,將各個分散的安全通信系統有機的結合在一起,形成覆蓋面廣、互為補充、功能齊全、安全可靠的交通安全應急通信系統。

1、交通安全應急通信中VSAT衛星通信網的組成

根據VSAT系統傳輸業務種類,VSAT衛星通信網的網絡結構有星形、網狀或者星形/網狀混合三種,網狀網不需要主站,各小站之間可以任意建立通信鏈路,并且是以信道為基礎、以話音通信為主的系統。但該網硬件設備和系統軟件技術復雜,系統成本較高。交通安全應急通信是在原有通信系統遭破壞或發生緊急情況下,保證通信暢通,主要以移動的車載站和船載站為主,小站硬件設備不可能過于復雜。因此,選擇點到多點雙向通信的星形網作為交通安全應急通信系統中VSAT衛星通信系統的網絡結構。

(1)主站(中心站)

主站是VSAT網的核心,使用大型天線,Ku波段為3.5~8m,C波段為7~13m。由高功率放大器、低噪聲放大器、上/下變頻器、Modem以及數據接口設備等組成。通常與主計算機配置在一起。為了對全網進行監測、控制、管理與維護,在主站設有網絡監控與管理中心,對全網運行狀態進行監控管理,如VSAT小站及主站本身的工作狀況、信道質量、信道分配、統計、計費等。因主站關系到整個VSAT網的運行,通常配有備用設備。

(2)小站

小站由小口徑天線、室外單元和室內單元組成。室內和室外單元通過同軸電纜連接。VSAT小站選擇尺寸小的偏饋天線;室外單元包括GaAsFET固態功率放大器、低噪聲FET放大器、上/下變頻器及其檢測電路等,并組裝成一個部件設置在天線饋源附近;室內單元包括Modem、Codec和數據接口等。室內和室外單元通常采用固化部件,便于安裝與維護,可直接與數據終端連接。

(3)衛星轉發器

衛星轉發器亦稱空間段,交通安全應急通信系統中VSAT的衛星轉發器主要使用C波段和Ku波段轉發器。

衛星通信傳輸鏈路由發射地球站衛星轉發器接收地球站的傳輸鏈路組成。其中發射地球站衛星轉發器的線路稱為上行線路;衛星轉發器接收地球站的線路成為下行線路。在VSAT網內,有主站通過衛星向遠端小站發送數據成為外向傳輸;小站向主站發送數據稱為內向傳輸。

2、交通安全應急通信系統VSAT工作頻段選擇

VSAT衛星通信網使用的頻段主要有C波段和Ku波段。根據交通安全應急通信系統應用的需要,VSAT衛星通信工作頻段首選是通信質量較好且天線尺寸小Ku波段。但考慮交通安全應急通信是在各種極端和日常通信中斷時的應用,而Ku波段在暴雨情況下,上行或下行鏈路瞬間雨衰量可超過20dB,C波段最大雨衰量一般不超過1dB。因此,交通安全應急通信的工作頻段選擇C波段和Ku波段兩種通信方式,即在我國海上采用C波段,在內陸采用Ku波段。

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