基于衛(wèi)星通信的技術(shù)文章和經(jīng)典應(yīng)用案例匯總

衛(wèi)星通信簡(jiǎn)單地說(shuō)就是地球上(包括地面和低層大氣中)的無(wú)線電通信站間利用衛(wèi)星作為中繼而進(jìn)行的通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星和地球站兩部分組成。衛(wèi)星通信的特點(diǎn)是：通信范圍大;只要在衛(wèi)星發(fā)射的電波所覆蓋的范圍內(nèi)，從任何兩點(diǎn)之間都可進(jìn)行通信;不易受陸地災(zāi)害的影響;只要設(shè)置地球站電路即可開(kāi)通;同時(shí)可在多處接收，能經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)廣播、多址通信;電路設(shè)置非常靈活，可隨時(shí)分散過(guò)于集中的話務(wù)量;同一信道可用于不同方向或不同區(qū)間。本文為大家介紹基于衛(wèi)星通信的一些技術(shù)分析和實(shí)際應(yīng)用案例。

衛(wèi)星通信與陸地通信的融合

新的混合系統(tǒng)擴(kuò)展了數(shù)字系統(tǒng)(DS)的功能，該系統(tǒng)可在城市擁塞的建筑群和樹(shù)木多等地區(qū)提供優(yōu)質(zhì)的移動(dòng)接收功能。該系統(tǒng)采用數(shù)字信號(hào)組合的立體分集式方式，從一顆衛(wèi)星接收的同一數(shù)字信號(hào)經(jīng)地面站的單頻網(wǎng)絡(luò)放大(采用L頻段或其他頻段)。地面?zhèn)魉拖到y(tǒng)采用多載波調(diào)制(MCM)技術(shù)。MCM是抗多徑的正交頻分復(fù)用技術(shù)，可以高質(zhì)量地接收地面發(fā)射器的信號(hào)。MCM改進(jìn)了通常地面數(shù)字音頻廣播業(yè)務(wù)系統(tǒng)的性能、其采用的多個(gè)頻率可避免頻率選擇衰落，減少RF接收信號(hào)的帶寬，使時(shí)延盡量地小。

用于衛(wèi)星通信設(shè)計(jì)的寬帶通道模擬器

在衛(wèi)星通信中，數(shù)據(jù)傳輸速率是性能的重要指標(biāo)。全面、真實(shí)的通信通道仿真是設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的需要。針對(duì)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，設(shè)計(jì)人員需要更為有效的仿真測(cè)試設(shè)備，要求它具有寬帶仿真和測(cè)試功能，真實(shí)地模擬通道中環(huán)境壞損因素、以及通道中各部件對(duì)系統(tǒng)的影響。這樣，設(shè)計(jì)人員才能在設(shè)計(jì)階段有效地控制設(shè)計(jì)余度，同時(shí)滿足成本、可靠性和容量的要求。

2.1聲道(衛(wèi)星通信/低音)揚(yáng)聲器系統(tǒng)

便攜式計(jì)算機(jī)的音頻設(shè)計(jì)人員致力于持續(xù)改善系統(tǒng)音頻效果。在空間受限的設(shè)計(jì)中，比較好的解決方案是采用2.1聲道配置，即采用2個(gè)立體聲衛(wèi)星揚(yáng)聲器處理中頻和高頻(典型值為150Hz及更高頻率)以及1個(gè)低音揚(yáng)聲器處理低頻(典型值為150Hz及更低頻率)。本應(yīng)用筆記提出了采用Maxim的專業(yè)音頻和電源IC實(shí)現(xiàn)5V單電源供電、具有2×2W和1×9W輸出功率的2.1聲道音頻功放系統(tǒng)。

車載動(dòng)中通衛(wèi)星通信系統(tǒng)

車載動(dòng)中通衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有不受時(shí)間、地域、距離的限制、實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)條件下的實(shí)時(shí)雙向傳輸?shù)忍攸c(diǎn)，并具有現(xiàn)場(chǎng)指揮、遠(yuǎn)程移動(dòng)指揮、車頂攝像視頻信息采集、無(wú)線攝像視頻信息采集、移動(dòng)電話電臺(tái)調(diào)度、移動(dòng)視頻會(huì)議、實(shí)時(shí)圖像切換、智能保護(hù)等多項(xiàng)功能。其創(chuàng)新的天線系統(tǒng)自動(dòng)搜索捕獲指定的衛(wèi)星信號(hào)。并且在車輛運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)自動(dòng)控制方位、仰角和極化角。

基于軟件無(wú)線電的衛(wèi)星通信模擬源設(shè)計(jì)

軟件無(wú)線電是一種基于寬帶模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器件、高速數(shù)字信號(hào)處理芯片，以軟件為核心的嶄新的體系結(jié)構(gòu)。由于FPGA具有高度的靈活性和重配置性，其在基于軟件無(wú)線電的通信系統(tǒng)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。該設(shè)計(jì)是基于軟件無(wú)線電，采用FPGA實(shí)現(xiàn)全數(shù)字調(diào)制的通用衛(wèi)星信號(hào)源模塊，數(shù)據(jù)協(xié)議及調(diào)制方式任意可變，可以靈活地應(yīng)用于各種衛(wèi)星通信系統(tǒng)中。

小衛(wèi)星通信系統(tǒng)射頻前端設(shè)計(jì)

闡述了小衛(wèi)星的發(fā)展背景、工作模式及技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn)，介紹了小衛(wèi)星采用的射頻前端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。為了系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，以滿足星問(wèn)通信的要求，對(duì)系統(tǒng)中低噪放電路、鎖相環(huán)電路、自動(dòng)增益控制電路的工作原理和重要指標(biāo)進(jìn)行了分析。采用ADS，ADIsimPLL軟件仿真，得出適合要求的電路結(jié)構(gòu)。最終制作出系統(tǒng)電路板并調(diào)試實(shí)現(xiàn)預(yù)期指標(biāo)。

MF-TDMA衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)仿真測(cè)試研究

MF-TDMA 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)是話音、數(shù)據(jù)、視頻，但各衛(wèi)通站通信能力大小不同，每個(gè)地面站作為主叫或被叫，向網(wǎng)控中心站申請(qǐng)衛(wèi)星信道資源，因此必須對(duì)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資源與信息進(jìn)行有效管理與調(diào)配，使其可以應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的突發(fā)情況，適應(yīng)應(yīng)用任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)本身和外部條件的變化，保證衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、可靠、持續(xù)和高效運(yùn)行。本文主要介紹衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中比較重要的幾個(gè)設(shè)計(jì)要素的測(cè)試方法，并通過(guò)仿真建模對(duì)網(wǎng)絡(luò)化業(yè)務(wù)傳輸要求的TDMA 技術(shù)體制進(jìn)行探討研究。

低輪廓車載衛(wèi)星通信天線的跟蹤設(shè)計(jì)

在車載衛(wèi)星通信中,由于低輪廓車載天線具有良好的隱蔽性和使用性,應(yīng)用前景較為廣泛。本系統(tǒng)中天線穩(wěn)定跟蹤控制系統(tǒng)主要由跟蹤接收器、控制器、驅(qū)動(dòng)器以及慣性器件組成。跟蹤接收器主要提供衛(wèi)星信標(biāo)的AGC電平值;控制器主要提供操作和顯示接口以及完成控制策略的實(shí)施;驅(qū)動(dòng)器主要完成功率放大和控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn);軸角編碼器主要提供天線方位及俯仰的實(shí)時(shí)角度;慣性器件主要提供天線載體的擾動(dòng)信息。

基于IDP衛(wèi)星通信模塊的遠(yuǎn)洋船舶實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

針對(duì)遠(yuǎn)洋中無(wú)GPRS信號(hào)不能進(jìn)行無(wú)線通信的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了以STM32F103VCT6單片機(jī)與IDP衛(wèi)星通信模塊為平臺(tái)的遠(yuǎn)洋船舶實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。本文采用ARM芯片作為控制核心，設(shè)計(jì)了一款以GPS定位模塊與衛(wèi)星通信模塊為依托的遠(yuǎn)洋船舶實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠按照用戶要求定時(shí)上傳遠(yuǎn)洋船舶的位置信息以及航向信息，解決了傳統(tǒng)船舶定位和救援中出現(xiàn)的問(wèn)題，保證了船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠。同時(shí)該系統(tǒng)方便擴(kuò)展其他功能，以便獲得更廣泛的應(yīng)用。

用于“C/KU波段雙饋源衛(wèi)星通信 天線副反射面”的FSS設(shè)計(jì)

卡塞格倫天線設(shè)計(jì)靈活，并且能在一套反射面天線中使用兩個(gè)或多個(gè)不同波段的饋源，大大節(jié)省了建站開(kāi)支。多饋源卡塞格倫天線的設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題就是用作天線副反射面的FSS設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在很多衛(wèi)星都擁有C波段和KU波段這兩個(gè)波段的轉(zhuǎn)發(fā)器，為衛(wèi)星通信使用雙饋源卡塞格倫天線，實(shí)現(xiàn)C/KU波段通信的地面站使用同一天線成為可能。在這里，筆者設(shè)計(jì)了一種雙圓環(huán)單元的雙通帶FSS可用做C/KU波段雙饋源衛(wèi)星通信天線副反射面。它可傳輸C波段衛(wèi)星通信頻率信號(hào)，而反射KU波段衛(wèi)星信號(hào)。

衛(wèi)星通信中的常見(jiàn)干擾及處理措施

衛(wèi)星通信具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面廣、不受地理?xiàng)l件限制、通信頻帶寬、容量大等優(yōu)勢(shì)，在軍事通信中得到廣泛應(yīng)用。 但衛(wèi)星通信受自身特點(diǎn)的限制和環(huán)境的影響，不可避免地存在各種干擾，特別是其開(kāi)放式的系統(tǒng)，使用透明轉(zhuǎn)發(fā)器，更容易受到一些不可預(yù)見(jiàn)的惡意干擾，下面談?wù)劤Ｒ?jiàn)的幾種干擾及其處理措施。