第二章 卫星通信体制.pptx

第二章 卫星通信体制;卫星通信技术基础 卫星通信体制的基本内容 卫星通信多址联结技术 其他多址技术 多址分配制度;卫星通信技术基础;编码技术; 在卫星通信发展的早期，卫星转发器一般是功率受限，同时所需的通信容量（一般指电话、电视的路数）不是很大，所以模拟信号的传输都是采用调频FM方式。这种调制方式一方面传输质量较好，能得到较高的信噪比，另一方面能充分利用地面微波中继的成熟技术。在这种系统中，一般采用预加重技术、门限扩展技术和语音压缩编码技术来改善系统??能。主要体制有两种：; 在模拟卫星通信系统中，一般采用门限扩展技术来降低鉴频器的门限电平，例如：采用门限扩展解调器（锁相环解调器、频率负反馈解调器等）。由于接收机鉴频器的输出信噪比与调制指数（频偏与调制频率之比值）的平方成正比，因此排列在基带低频处的话路与排列在基带高频处的话路的信噪比不同，调制频率高则输出信噪比就低。为了保证输出信噪比均匀，还采用了预加重技术：在调频时先将多路话音信号通过预加重网络，使排列在低频处的话路调制指数降低，排列在高频处的话路调制指数上升，结果使得解调后的各电话通路的信噪比趋向一致。解调后的基带信号再通过去加重网络，使各路信号电平一致。; 目前，随着航天技术的发展，已能发射具有较大输出功率的卫星，并且用户对通信容量的要求日益增长，所以频带宽度的问题已成为主要矛盾，人们采用压扩单边带（CSSB）调制来传输电话信号，这种方式占频带较窄，可以提高通信容量。CSSB/AM/FDMA体制尽管要求较大的输出功率，但当它和固态功率放大器SSPA或线性行波管一同使用时，能使一个常规带宽为36MHz的转发器容纳约7000条单向话路，比FM方式有显著增加。 所以，FMD/FM/FDMA方式是功率利用率较高（与AM方式相比）且频带利用率尚可（与PM方式相比）的调制方式；CSSB/AM/FDMA方式是频带较高但功率要求较大的调制方式。; 数字卫星通信中对所采用的调制解调技术的一般要求是：具有较高的功率利用率和频带利用率。通常一种调制技术不能同时达到最高的功率利用率和频带利用率，而需要根据实际要求进行折衷。 当前，卫星通信主要是工作在功率受限的情况下，所以，数字调制技术的选择主要是采用功率利用率高的调制方式。 ; 卫星通信使用的数字调制方式，最基本的也是ASK、FSK和PSK方式。 选择数字调制方式要考虑以下因素： 1、设计目的： （1）、主要从功率利用率高的角度出发（功率有效）：如二、四进制调制（2DPSK、QDPSK等） （2）.主要从频带利用率高的角度出发（频谱有效）： 如多进制调制方式（8PSK、MQAM等）;2、通信体制： （1）、非恒包络调制： 在采用FDMA体制的数字卫星通信系统中，由于转发器是多载波工作（要求系统的非线性影响小），行波管的输入输出特性工作在准线性部分，允许非恒包络调制，但实际上由于还是有交调干扰的存在，因而限制了非恒包络调制方式，大多采用FSK、PSK等恒包络调制方式。;（2）、恒包络调制： 在采用TDMA体制的数字卫星通信系统中 ，因为转发器是单载波工作（不会受到交制裁干扰的影响），所以为了有效的利用卫星的功率而使行波管输入输出特性在饱和点附近，因此应采用恒定包络的调制方式。如FSK、PSK、QPSK、MSK、CPFSK、MPSK等恒包络的调制。 （3）信道特性： 由于电波主要是在自由空间传播（只有部分穿过大气层）信道参数比较稳定，信道的主要干扰就是加性高斯白噪声，所以是恒参信道。在恒参信道中，采用PSK方式可获得最佳接收性能，且能有效的利用卫星频带。;调制与解调;卫星通信体制的基本内容;采用的基带信号形式 采用的中频或射频调制制度 采用的多址联接方式 信道分配与交换制度;一个卫星通信的体制，主要包括多路复用方式、调制解调方式、编码方式、多址联接方式以及信道分配与交换制度等。;多址方式与信道分配;信号的复合与分离 ;基本多址方式有: (1) 频分多址(FDMA) (2) 时分多址(TDMA) (3) 码分多址(CDMA) (4) 空分多址(SDMA) ;多址技术 在卫星通信中的信号分割和识别是以载波的频率、出现的时间或空间位置为参量实现的，归纳起来可分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）以及它们的组合方式。;频分多址访问（FDMA）方式是卫星通信多址技术中的一种比较简单的多址访问方式。在FDMA中是以频率来进行分割的，其在时间和空间上无法分开，故此不同的信道占用不同的频段，互不重