卫星通信特点范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了卫星通信特点范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

卫星通信特点

卫星通信特点范文1

1 典型通信信号细微特征的小波分析

相较于传统的傅里叶变换来说,小波变换在时域和频域的局部化性质十分良好,小波变换提出了变化的时间窗,如果需要低频信息,则采用长时间窗,能够有效提升频率分辨率,如果需要高频信息,则采用短时间窗,能够有效提升时间分辨率,从而保证了信息的精确性。小波变换采用的是时间-尺度域,采用的时间窗与尺度呈正比例关系,尺度越大,采用的时间窗越长,频率越小,尺度越小,采用的时间窗越短,频率越大。

对ASK、FSK、PSK等三种典型的通信信号进行小波变换:

在上述公式中,S代表信号的能量,3558077.png代表载波频率,采样过程中3558068.png远远小于π,3558060.png代表初相,3558052.png代表单位幅度的句型函数,[0,T]为其支撑区间,T代表信号的码元周期[1]。不同典型通信信号在经过小波变换之后,其时频图有着一定的差异性,细微特征也有着一定的规律:

首先,对于单极性ASK这一典型通信信号来说,其载波频率有着恒定性的特点,在载频附近能量集中,不同码元时刻的幅值有着一定的差异性,而对于小波系数图来说,其变化也体现在能量变化上。需要注意的是,对于双极性ASK信号来说,其不仅表现为能量变化,还表现为相位跳转变化。

第二,对于FSK这一典型通信信号来说,其载波频率不再是一成不变,不同码元时刻的频率有着一定的差异性,因此在经过小波变换之后,其小波系数图为阶梯状,在不同的尺度集中能量[2]。如果载频已知,则可以通过小波变化公式来推断尺度范围,如果尺度范围已知,则可以对载频的大小进行推算。

第三,对于PSK这一典型通信信号来说,其载波频率有着恒定的特点,在马原转换时刻存在相位跳变的变化时,会产生频率分量,其能够反映在小波系数图上。如果在码元转换时刻并没有出现相位跳转变化,则其特征表现为载频性质特征,而出现相位跳转的时候在小波系数图像上会反映为突变,代表着相应频率分量的产生。

2 典型通信信号细微特征提取分析

利用小波基能够对典型通信信号中的“指定时间”变化和“制定频率”变化等细微特征进行提取,“指定时间”变化的提取指的是小波在某时间发生的小波动,“指定频率”变化的提取指的是低频率成分以及高频率成分的提取[3]。

针对上文中典型通信信号小波分析特征,构造小波调制识别器,其结构图如图1所示:

对于小波变换来说,其平移参数和尺度都属于连续变量,这就决定了小波变化的大冗余度,其计算相对复杂,在实际问题数值计算过程中,主要应用离散小波变换,对典型通信信号进行离散小波变换,得到的高低频信号占据一半的频带,之后不断进行离散小波分解,降低冗余度和计算复杂度,但需要注意的是,在此过程中也降低了时频分辨能力,不利于典型通信信号的提取。因此本文提出的小波调制识别器中主要采用小波包变换,其与一半离散小波函数相似,小波包基包含的视频窗能够对整个时频空间覆盖[4]。但相较于一般的离散小波来说,小波包变换不仅能够实现低频部分的分解,同时能够实现高频部分的分解,在这样的背景下,其时频元形状与位置之间没有直接联系,相较于离散小波来说,其分辨率更高。

对ASK、PSK、FSK三种典型的通信信号进行小波包变换,通过变换结果可知,在进行4级16层分解的过程中,4ASK信号结果能量在一层集中,在码元时刻,随着码元的变化,能量值也出现变化,对于FSK信号来说,其能量在四个层次中分布,不同码元能量随着码元变化而出现变化,对于PSK信号来说,其在一个层次集中能量,其能量是一个恒定的值。

在细微特征信号提取的过程中,主要设定三个步骤:①对门限进行设定,以此来对能量分布层次进行判断,提取能量分布信息,从而将FSK这一典型通信信号区分出来,在层次个数为多个情况下,还能够提取出FSK信号M数这一细微特征;②在经过小波包变换之后,如果能量在一层集中,提取此层信号中的低通滤波特征和小波脊特征[5];③对提取的低通滤波和小波脊进行抽样判决处理,对低通滤波处理后的幅值特征和小波脊的起伏变化进行判断,如果低通滤波幅值有多个,而小波脊没有出现起伏变化,则可以判断信号为单极性ASK信号,且确定幅值个数M,如果低通滤波幅值有多个,但小波脊有起伏变化,则可以判定信号为PSK,如果低通滤波幅值没有出现变化,小波脊出现起伏变化,则可以判定信号为PSK,确定小波脊包络层次个数M。

卫星通信特点范文2

1非线性抗干扰技术分析

在实际的非线性抗干扰技术研究中,首先研究了非线性抗干扰技术的主要概念与技术特点。这一研究包括了以下内容。

1.1非线性抗干扰技术概念分析

在卫星通信抗干扰实际过程中,非线性技术的应用是一项新兴的抗干扰技术。在实际的通信应用这一技术主要是利用非线性函数原理,对接收到的卫星通信信号开展分析、处理,在信息数据中提取出有效的通信信号以及干扰信号数据特征,并将其加入到抗干扰数据分析中,为卫星信号接收抗干扰提供数据参考支持,实现抗干扰工作的完成。

1.2非线性抗干扰技术主要特点分析

在实践的技术应用中,将非线性技术与线性信号处理技术进行了技术比较研究。在研究中发现,非线性技术在实际应用中具有以下特点。

1.2.1非线性技术应用更广泛

随着电子类产品与各种新型通信技术发展,在实践研究中发现,卫星通信信号的干扰性信号正在不断地增加与变化中。对于这种复杂性情况的出现,非线性技术在应用中比线性技术处理的信号类型更加广泛的特点。特别是对于非平稳信号等特殊的信号类型,非线性技术都可以进行有效处理。这就使得其在实践应用中,对于复杂的干扰信号处理,更加具有优势性也更加实用。

1.2.2非线性技术在信号宽带处理中更有优势

在实践中发现,非线性技术在实践中可以处理的信号带宽更宽。这就使得这一技术在抗干扰实际过程中,可以建立其更多的干扰信号模型,保证抗干扰工作的效率与质量。特别是随着卫星通信间内部信号干扰情况的增加,非线性技术的应用为特殊性干扰信号模型的建立提供了保障。

1.2.3具有线性技术的共同优势

在实际应用中发现,非线性技术不仅具有其特有的优势,还包括线性技术的技术优势。尤其是在信号数据筛选与分析过程中,2种技术的优势都得到了体现与保证,这就使其更加具有实用性的特点。

1.3当前非线性技术在卫星通信中的应用探析

正是因为非线性技术在信号抗干扰因应用中据有以上的特点,所以在实际的应用中,特别是卫星通信抗干扰应用中这一技术已经成为了较为常用的技术内容。尤其是随着卫星通信信号干扰类型以及干扰信号带宽的增加,通信干扰信号模型的复杂性也在不断地增加。在这种情况下,必须针对这些实际技术问题,开展的卫星通信非线性抗干扰技术实践研究就既可以提高卫星通信的整体质量与效率;同时,为通信技术整体发展提供了支持,时实用的技术研究工作。

2当前非线性技术发展探析

在非线性技术实践应用研究中,对其技术应用与发展进行了实践性研究工作。在研究过程中发现,在当前卫星通信抗干扰实践中,其主要的实践技术包括了以下3类。

2.1高阶谱分析技术在实践中的应用

在卫星通信非线性抗干扰技术的应用中,高阶谱分析技术的应用具有十分重要的实用性。在实际应用中这一技术主要用于处理和分析非线性、非高斯信号的过程。在抗干扰过程中,这一技术主要具有以下的特点。首先,可以在抗干扰过程中,高阶谱技术能够有效的抑制高斯噪声,起到特殊的抗干扰作用。其次,在技术应用中,这一技术具有高分辨率的特点;同时,可以获取到信号数据的相位信息、能量、相关非线性参数等各类实用性数据,为抗干扰提供数据支持。最后,在抗干扰过程中,这一技术可以很好按照相关处理要求,其他抗干扰技术开展结合式的工作,同时提取出通信信号中更为复杂的特点信息。正因为这一技术具有以上的特点,使其在有更高的应用发展潜力。

2.2自适应滤波与均衡技术在抗干扰数据分析中的应用

在卫星通信抗干扰技术应用中,以非线性函数为技术支持,发展出的对接收信号变换技术,对于抗干扰技术发展具有极大的实际意义。在这类技术的发展中,自适应滤波与均衡技术使其最为重要的技术代表。在实际的应用中,这项技术的主要应用如下。技术人员对通信信号进行变换处理,继而在通信信号中筛选出一定数量的正常信号或干扰信号数据。在这一过程中,筛选出的信号数据更加的精准与细化,提高数据信息自身的自适应滤波以及均衡性能,使信号抗干扰恢复工作效率与质量得到更好的提升。

2.3非线性优化算法对卫星通信抗干扰的作用

在卫星信号抗干扰技术应用过程中,非线性信号处理技术具有较为明显的优势性作用。但是在技术实践中发现,在信号数据的计算过程中,大部分技术过程中依然采用的是解析近似或者数值计算的方法完成。使用这些计算处理方式完成的非线性计算,很容易在计算过程中出现局部极值以及巨大的计算量的问题,继而造成数据计算错误或难以进行的情况出现。正因如此,在非线性数据处理研究中,如何更好的结合非线性数学计算方法,对抗干扰数据计算进行优化处理,就成为了当前技术研究的主要内容。在实际研究中技术研究者发现,在数学领域非线性计算方法主要包括了蒙特卡洛抽样、贡献因子等内容。在实际的非线性计算方法优化中,这些计算方法的使用很好的降低了非线性技术应用的复杂度;同时,为这一技术的发展提供了技术性的支持。

3国内外技术实践应用现状分析

在卫星通信过程非线性抗干扰技术应用实践研究中,分别针对国内外技术应用实践进行了调研工作。首先在国际技术实践应用中,卫星通信信号非线性抗干扰技术应用较早。如在美国戈达德航天中心的研究中,很早就针对非线性和非平稳信号的抗干扰问题进行了专项的设计研究工作,并以此为目的提出了HHT变换技术研究理论。随着美国等国家在航天、卫星通信等技术的不断发展,以及其对通行安全要求的增加,非线性抗干扰技术已经得到了极大的发展,甚至部分技术成果已经投入民用领域。在我国的技术研究中,虽然非线性抗干扰技术起步较晚,但是在实际应用领域已经得到了实践研究成果。如在北斗导航系统的卫星通信中,上非线性抗干扰技术就得到了良好的实践应用。这种应用的出现,表明了我国卫星通信中非线性抗干扰技术已经实现了从研究到实践应用的过程。

4结语

卫星通信特点范文3

随着科学技术的发展,卫星通信技术也日益完善,其在各个领域都有着重要的应用。火灾有着突发性强、破坏力大的特点,这就对消防通信的通信速度、准确度提出了更高的要求,卫星通信有着覆盖范围广、通信容量大等特点,其在消防通信中的应用能够是消防系统未来发展的必然趋势。基于以上,本文从卫星通信概述入手,探讨了卫星通信技术在消防通信中的具体应用,旨在提升消防通信的有效性,促进消防系统的现代化发展。

【关键词】

卫星通信;消防通信;应用

前言:

随着科技的发展和社会的进步,社会上各种大型活动不断增加,这就给消防安全带来了严峻的威胁,消防通信体系的完善对于提升整个消防系统的有效性,确保人们生命和财产的安全有着重要的作用。卫星通信技术的覆盖能力强、传输数据容量大、传输性能好,其在消防通信上的应用已经逐渐被人们重视起来。基于以上,本文简要研究了卫星通信技术在消防通信上的具体应用。

一、卫星通信技术概述

从本质上来讲,卫星通信技术就是将人造卫星作为一个数据和信号的中转站,以此来实现地球上各站的通信功能。卫星处于高空上,其视野开阔,覆盖范围较大,在其覆盖的地球区域内,任何通信站都能够通过卫星的中转作用来实现与其他通信站的通信,这就扩大了通信范围,提升了通信效率。相较于其他通信方式而言,卫星通信技术有着如下优势和特点:①通信范围大、距离远:用于通信的卫星在高空中,居高临下,能够覆盖的范围较大,这也就决定了其通信范围较大,同时无论距离多远,信号和数据都能够快速传达;②容量大、适用性广:卫星通信技术主要通过微波进行信息和信号的传递,因此其频带较宽,容量较大,适用范围较广[1];③多地址通信:卫星以广播的形式实现通信,也就是说一颗卫星可以作为多个地球通信站的中转站,从而实现了多地址通信;④可靠性高:卫星通信技术受到的约束较少,因此在信号传输的过程中可靠性较高;⑤适应性强:卫星通信技术不会受到时间、环境的限制,无论是高山、盆地、海洋都可以实现卫星通信,由此可见,卫星通信技术的适应性较强。

二、卫星通信技术在消防通信中的具体应用

从消防的角度来看,消防通信系统主要由指挥中心和消防现场设备组成,只有二者直接实现良好的通信,才能够及时发现消防事故,卫星通信技术在消防通信中的应用指的是通过卫星来建立中心站也就是指挥中心与消防现场的通信连接。本文从通信组成、具体应用及应用不足之处三个方面研究了卫星通信技术在消防通信中的具体应用。

2.1通信组成

卫星消防通信的组成主要有三个部分:①主站:主站主要是以卫星为中转站,实现对车载站的控制,实现地面网络与卫星网络的互相连接;②通信车:本文以微卫星终端站为例,则通信车部分主要有微卫星终端站车载、无线局域网设备、车辆等,通过微卫星终端站实现远程通信,从而采集消防现场的相关信息,实现消防现场的视频监控、指挥控制等;③便携站:便携站的主要设备有设备箱、辅助设备箱、便携式发电机、天线箱等几个部分组成,便携站便于携带,应用灵活,可以作为消防卫星通信的地面站也可以作为消防现场的移动站。

2.2具体应用

2.2.1业务实现

消防通信中,语音业务、视频业务以及数据业务是最基础的三种业务方式,卫星通信技术的应用过程中,这三种业务的实现方式如下:①语音业务:语音业务主要指的是消防现场人员与系统和公网之间的语音通话业务以及消防现场内人员之间的语音通信业务,对于消防现场内消防人员之间的语音业务可以由车载集群设备来实现,而对于现场内人员与系统和公网之间的语音业务则可以通过海事卫星电话来实现,这种海事卫星电话利用卫星通信技术,不受到环境的限制;②视频业务:在消防抢险过程中,视频业务能够让消防指战员及时的观测到消防现场的火灾状况及火势情况,以此来为消防指挥决策的制定提供依据,卫星通信技术能够将卫星通道接入到主站,从而实现消防现场视频的及时回传,实现视频业务[2];③数据处理业务:通过建立卫星频道,可以实现消防通信中的数据处理业务,将卫星设备与指挥中心网络连接即可。

2.2.2消防救援处理

消防通信指挥车相当于消防卫星通信的地面站,而这种指挥车有着操作方便、应用灵活的特点,在发生火灾的时候,消防通信指挥车能够在消防现场建立移动指挥站,移动指挥站与在消防卫星系统中,与卫星信道相互连接,通过卫星信道可以实现与消防中心的通信,从而实现对消防现场的救援处理。具体来说,在消防卫星通信系统中,指挥车的车载台能够与消防调度中心实现通信,通过GPS技术,能够将指挥车的具置向指挥中心发送,在车顶的摄像设备能够对消防现场进行摄像,并将现场的情况以视频图像的形式实时的传送给调度中心,从而指导调度中心来合理的布置消防人员和消防设备。此外,深入现场的消防人员可以携带摄像机进入火灾现场,从而实现现场火情的实时传达,实现了移动式的消防作战,这对于制定合理的消防措施有着重要的作用。

2.2.3对消防现场的监控

卫星通信系统可以形成一个巨大的覆盖网络,实现对整个消防现场的监控,以工厂的消防卫星通信为例,这个巨大的卫星监控网能够对仓库、生产车间、中央控制室等各个区域进行消防监控,任何一个区域发生火灾危险都会发现,并向消防中心及时发出报警信息,实现了对整个消防现场的有效监控,确保了火灾的及时发现,从而为火灾救援提供宝贵时间,实现了现场消防的远程监控和远程指挥。

2.2.4消防报警与处警一体化

卫星通信技术在消防通信中的应用实现消防现场各项数据的采集、处理、存储、显示等功能,例如消防现场的基础地理数据、空间基础数据以及关键区域的空间数据等等,这也数据的采集和处理就可以及时发现火情,发出警报,一旦发生火灾能够及时作出火灾相关情况的判断,例如火灾发生的地点、火势情况、现场环境分析等。在得到了火灾现场情况的相关信息之后,消防指挥中心能够根据具体的信息来合理分配消防资源,例如消防力量的预估、消防队伍的派遣等,同时这种对消防现场的实时监控还能够确保消防方案的及时调整,例如火势突然增大,则通过卫星通信技术的应用能够及时获取火灾增大的信息,从而增加救援力量,增多消防人员。也就是说,应用卫星通信技术后,消防通信更加快捷、准确,获取的消防现场信息更加全面,真正实现了消防报警与处警的一体化。

2.3应用不足之处

首先,我国消防通信的整体联动性不足,在应用卫星通信技术的过程中,大多是局域性的设置,并没有形成整个社会的整体消防联动,这对于消防卫星通信的整体性、联动性发展还有待加强[3];第二,各个部门消防指挥中心的建立有着重复性的特点,这就制约了卫星通信技术应用的融合性,使得整个消防通信的协调性和运作差较差;第三,卫星通信技术应用的规划性不强,卫星通信技术虽有着一定的优势,但在具体的应用中,其规划性不强,缺乏科学的管理方式,这就制约了卫星通信技术在消防通信中的应用。结论:综上所述,消防系统中的各关联关系较为复杂,这就对消防通信提出了较高的要求。本文分析了卫星通信技术的原理及优势特点,从通信组成、具体应用以及应用的不足之处三个方面研究了卫星通信技术在消防通信中的具体应用,旨在为加强卫星通信技术在消防通信中的应用发展提供参考。

参考文献

[1]万彬.微型卫星通信站在消防通信中应用研究[J].计算机光盘软件与应用,2012,06:74-75.

[2]胡彦深.浅谈VSAT卫星通信系统在消防领域中的应用[J].铜陵学院学报,2005,03:66-67+71.

卫星通信特点范文4

【关键词】信息技术;卫星通信;语音传输技术

0 引言

随着当前科学技术的飞速发展,各种通信手段和通信技术的发展也在不断的加快和不断的趋于成熟。卫星通信、卫星网络作为光缆传输网络的重要组成部分和重要的补充以及备份支撑着整个卫星通信的发展,为卫星通信的发展提供着有力的保障。然而在卫星通信的过程中其通信频点内带宽、狭窄造成通信量的有限性和限制性。为了能够更加高效的利用卫星通信资源,语音传输新技术正在逐步的应用在卫星通信网络当中。

1 卫星通信概述

1.1 卫星通信的概念

卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。卫星端在空中起中继站的作用,即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站,卫星星体又包括两大子系统:星载设备和卫星母体。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口,地面用户也可以通过地面站出入卫星系统形成链路,地面站还包括地面卫星控制中心,及其跟踪、遥测和指令站。用户端即是各种用户终端。

1.2卫星通信的发展趋势

自第一颗卫星发射升空,开启了空间技术发展的新纪元,卫星通信技术的优势使各个国家都极力发展这种技术,并在各个领域,尤其是在军事和民事领域得到充分应用。卫星通信的发展趋势总的发展方向是大容量、大功率、高速率、宽带、低成本、高发射频率、多转发器、多点波束和赋形波束,应用星上处理技术切换信号,处理信号等,21世纪的卫星直播电视(DBS―TV)、个人移动卫星通信、多媒体卫星通信、卫星音频广播、卫星网络电视等将会得到大量发展。VSAT业务范围不断扩大,深入到国民经济的各个领域,更加显示其经济和社会效益,Ka波段的应用使设备更加小型化,当然亦带来衰减严重的缺陷。光通信在卫星通信中的应用逐渐变得成熟可取,它要求精确的卫星控制技术,在国际上还处于研发阶段,预计不久将会进入实用阶段。

1.3 卫星通信的优缺点

了解卫星通信的优缺点,一则可以了解目前卫星通信的发展形势,二则可以明确发展改进卫星通信中语音传输技术的必要性,是语音传输技术在卫星通信中应用的前提。要了解卫星通信的优缺点,就要与光纤传输技术进行对比才能洞彻所有。

卫星通信的通信范围极大,主要表现是,只要在卫星辐射信号范围内的两点均可以进行无线通信,这种特点一则保证了它的可靠性,因为这种传输并不会受外界环境影响,比如洪水地震等自然灾害的影响,它可以影响到一些具体的地面设施,却不能威胁位于太空的卫星设施,但是在一些地形复杂的地域,比如说多高山地区、或者大型建筑物集群地区,由于山体或者楼体的遮掩,会造成信号遮挡现象或者信号不稳,因为卫星通信主要靠信号辐射实现它的功能。

卫星通信的设置步骤简单,即只要设置一种特殊的电路既可完成,没有复杂的工程做工,更无资源的损害与自然环境的破坏,也无设备损坏的后顾之忧。

但是这种通信作价高,因为卫星通信不同于传统的光缆通信,光缆工程虽说耗时、耗材、耗人力,但是它采用的材质来源丰富,价钱低廉,因此使用成本就非常低,非常适合普通人使用,针对卫星通信运用超高科技与做工精细的仪器,导致它的运行成本会高于常规的光缆通信,使用资费更是高出十几倍之多,因此使用人群极少。

而且卫星通信采用的是无线传输,这种传输方式虽说简单易行,但是,却有可能造成信号的丢失或者信号的缺失,在这方面,还是光缆通信这种光波输送安全性高,保密性好,因为光波只能在光缆内进行活动,并不会受外界影响,在通话传输上,它的技术还有待提高。

2 语音传输技术的应用

卫星通信与传统电缆、光缆通信适用领域有所不同,而且它又被本身的缺陷所制,卫星通信在现阶段作为光缆通信重要后备资源而存在着,它一方面弥补了光缆传输中的不足,一方面也在极力发展完善它自己的技术。卫星通信与光缆通信不同,它的通信容量有限,不同于光缆通信容量巨大、潜在宽带可达20THz ,使作为卫星通信重要组成部分的语音通信受到极大限制,因此如何克服解决这一固有的问题,是现阶段卫星通信的一项艰巨任务。

正如业内人士所知,卫星通信系统采用卷积码、QPSK 与QAM相结合的编码调制方式,这也是当前众多商业卫星采用的一种方式,但是这种方式不能高效地传输本来受限的无线信号资源,导致资源的流失,原因在于这种方式被通信系统的误码率制约着,使这种方式必须采用某种特定的卷积码来实现某种具体的功能,而这种特定的很长的限定长度卷积码将相应导致译码设备相比以前更为复杂,因为这种复杂性,将导致原本卫星通信系统本身固有的缺陷更加暴露无遗,将导致卫星通信信息语音传输的效率更低,影响卫星通信功能的发展扩大,制约了卫星语音信息传输的高速性,不能适应未来业内形势的发展,因此调整编码译码方式,改进通信过程中编译码技术,是当前卫星通信领域内首要应解决的问题,它将影响到语音传输的效率、以及语音信息传输的质量,即抗干扰性问题。

针对原有技术存在的问题以及不良影响,一种新型技术――TCM/IDR技术被挖掘出来,并最先运用在卫星通信领域。TCM/IDR技术同时使用SPSK调制技术和Reed-solomon正交编码技术,是国际通信卫星组织(Intelsat)最近推荐的高质量中速数据载波方式,其业务平台支持语音和数据传输同时能够满足对网络低误码/高性能的要求。TCM/IDR技术所提供的性能可达到在1年内的平均误码率(RER)远小于10E-10(即优于99.96%),超过国际电信联盟(ITU-T)G.826所提出的要求。相对于国际通信卫星组织于1984年第一次提出并使用至今的QPSK/IDR数字载波技术,TCM/IDR技术是又一步的改进和提高,其支持数据流的速率范围是64kbit/s-44.736Mbit/s,对于传输同等信息速率的数据流来说,与QPSK/IDR技术相比,将节约 20%的卫星无线频带资源。同时,TCM/IDR技术能更有效地利用卫星转发器的功率,这是因为目前绝大部分的Intelsat用户采用QPSK/IDR技术,以致一些卫星转发器的带宽已达使用极限,但转发器功率还有余量可利用。因此,在使用了TCM/IDR技术后,可通过更有效地利用卫星转发器资源(功率和频带),从而在目前已达频带使用极限的转发器内增加通信容量。

3 结语

随着社会经济的快速发展和大业务量需求的不断上升,卫星通信作为一种重要的语音信息传输平台日益受到人们的青睐,未来随着技术的不断发展和融合卫星通信工程中传语音输技术的应用将会被不断升级,超高速率、无缝接入、灵活可靠的传输技术也将不断涌现。

参考文献:

[1]钟志刚.TCM/ 8PSK/ IDR 与 QPSK/ IDR卫星载波特性比较[J]邮电设计技术,1999(9),11-15.

[2]余昌刚等,TCM/IDR信道单元帧同步的实现[J].北京理工大学学报,2001(6),774-776.

卫星通信特点范文5

关键词:VSAT,卫星通信,消防指挥

 

一、引言

新形势下消防部队面临更多繁杂的灭火和抢险救援任务,消防通信更加重要。随着我国经济建设取得巨大成就我国城市化进程进一步加快,消防部队正面临着更多、更繁杂的灭火和抢险救援任务。另一方面,由于国际社会的动荡、自然气候条件异常、地质灾害等,如美国911、沿海地区台风、汶川大地震,对救援现场的指挥与决策提出了很高的要求。

在这样一些重特大突发灾害事故的处置现场,尤其是在一些区域性灾害的处置过程中,由于情况特别复杂,需要在抢险救灾现场与后方指挥中心之间建立一个全方位的信息沟通平台,以便后方能在最短的时间内给予最为科学的技术支持和物质支援,而这种全方位的信息沟通仅仅依靠语音和数据通信是不够的,还需要信息量更大的实时图像、图形、数据传输,让指挥中心的指挥员对现场能“一目了然”,及时获得现场信息,提高决策的准确性和及时性。

本文就如何将VAST技术有效地应用于移动消防通信指挥系统,以实现前后方快速高效的信息传输作儿点探讨。

二、我国消防通信的现状

长久以来无线通信是我们消防作战指挥中应用最多的通信方式,其主要应用有常规中转对讲系统、集群系统、公众移动系统等。这些系统各有各自的优势,但是由于技术特点的不同在运用于消防指挥中均存在一定的不足。常规中转对讲系统的优点在于它组网灵活、费用低廉、反应快捷、使用方便。但是由于受到组网复杂或者同频干扰的限制要做到大面积覆盖,同时又简便,往往是比较困难的。近年推出的数字集群系统在通信质量、快捷应变等方面已经比较成熟但是系统过于昂贵。公众移动系统覆盖面、通信质量等方面都具有很大的优势,但不太适合消防指挥体制,虽有一些单位利用CDMA进行图像传输,但功能还比较单一。

三、VSAT卫星通信概述

VSAT(Very Small Aperture Terminal)卫星通信技术成熟于20世纪80年代,并从90年代开始大规模地进入中国通信市场。VSAT通信网一般由同步卫星、功能强大的地面主站和众多较小的、易于安装的VSAT地面小站组成。小站与小站之间的通信要通过主站进行交换和中继支撑,建在用户所在地的小站无需人员值守,主站则配备专业值班人员通过网络管理系统对各小站及卫星全网的运行情况进行监督、调度、维护和管理。与传统的地面通信线路相比,VSAT卫星通信具有以下优势: (1)高可靠性。卫星在离地球36 500km外运行,不受地球所发生的灾害影响。而地面网络的诸多环节中的任一环节都有可能引起通讯中断。论文参考网。(2)覆盖范围广。可实现多址通信和信道的按需分配,通信灵活机动。(3)组网简单,速度快。最简单的网络只需一对卫星小站即可开通,卫星可在数分钟内“一键开通”通信链路(4)通信容量大。卫星通信一般使用1~10GHz的微波波段,有很大的带宽,可传输多路视频和大容量的电话。一般小站下行可以达到40+MBPS,上行可达到6~8+MBPS(这个数率可传输清晰的电视信号,而其他无线手段的速率难以达到)。论文参考网。(5)可以和其他网络有效融合,其他网络可在卫星链路的基础上快速组网。(6)易扩容。可无级不间断扩容,大部分卫星通信系统甚至可按需分配带宽。(7)安全性好。卫星频段已经过协调,卫星传输的干扰很小;可使用VPN技术。论文参考网。而集群和其他无线手段,除移动电话外,基本使用公用频段,安全和干扰问题隐患大,即使是专用频段,也比较容易被截听。

四、VSAT技术在移动消防通信指挥系统中的应用

(一)VSAT卫星通信系统是消防指挥中心对化学生产、仓储等重点防火企业监控点进行实时监视的有力武器。VSAT卫星通信系统是一个宽带网络和广域VSAT网络,能对监控点进行远程监视,远程遥控、传输数据、话音和连续图像〔24帧/秒以上的活动图像)。一旦出现灾害报警时,消防指挥中心便可以收到监控点的报警号;消防指挥中心可与监控点进行话音双

向通信;并能将监控点的图像传输到消防指挥中心,消防指挥中心还可远程遥控摄象机和其它有关设备,实现有效处警指挥。VSAT卫星通信系统还可以与其他通信系统特别是地面网络包括地面蜂窝系统、其它的静止轨道卫星通信系统等密切结合,优势互补、互为补充与延伸。

(二)VSAT卫星通信移动指挥中心接普处带迅速,实现了接处一体化。VSAT卫星通信的消防指挥辅助决策系统技术先进,卫星链路和各小型地球站的MODEM通过网关设备把报警系统、监控系统、计算机系统、图像系统、话音系统、ISDN综合业务网系统有效地综合设计在一起,可实现卫星的VSAT网与ISDN网的结合、局域网与广域网的结合、报警监控网与卫星通信网的结合、无线网与有线网的结合,是实现消防接处警一体化最可靠和有效的传输手段。到达灾害现场后,卫星指挥车车顶上自动卫星跟踪天线迅速采用卫星应用视频软件,将灾害事故现场的实况和相关资料进行实时传输至消防调度指挥中心,以便指挥员进行有效的调度指挥。

(三)VSAT卫星通信系统中的卫星转发器可以通过卫星通信指挥车装载,实现移动作战的功能。通信指挥车是VSAT卫星通信系统中的小型移动地面站,它可以迅速在灾害事故现场建立指挥所,可实现对消防部队实施灭火救援和灾害事故处置的直接指挥,VSAT卫星通信指挥车通过卫星信道可实现现场指挥,同时与消防指挥调度中心进行话音、数据、图像的双向

通信,接收调度指挥中心的指令;利用通信指挥车上装载的公安350MHz车载台与消防调度指挥中心保持实时联络;利用GPS系统报告指挥中心,车辆行进的具体方位和行进的路线,实时接收指挥中心发来的信息,实时向中心传递消防车的状态信息,同时也可接收指挥调度中心指挥员的指令,形成固定指挥中心与移动指挥中心的无缝链接。在地面通信设施容易受到火灾、咫风、地震等重特大性灾害的破坏、面对重大灾害事故时无法发挥其应有的作用的严峻形势下,VSAT卫星通信系统功能强大,适应性宽广,己经成为当今处置灾害事故现场的迫切需要,同时也是消防信息化今后发展的趋势。随着它在消防领域中的应用,必将大幅度提升消防通信指挥体系的指挥、控制能力,为消防部队现场指挥决策提供科学的保障。

参考文献

【1】中国消防手册.中华人民共和国公安部消防局编.上海科学技术出版社.2006年12月.

【2】陈振国.卫星通信系统与技术.北京邮电大学出版社.2003年.

【3】钟琳,浅谈vSAT卫星通信在消防应急指挥系统中的应用〔J〕.数字通信世界,2005(7).

【4】姜学贇,范玉峰,隋虎林,王军.卫星通信———消防通信的终极解决方案[J].中国公共安全, 2007, (8)

卫星通信特点范文6

中的佼佼者。文章介绍了VSAT系统的组成,VSAT网的分类,VSAT 通信的特点和系统参数,最后论

述了VSAT卫星通信网络在交通安全应急通信系统中的应用。

关键词:VSAT卫星转发器 交通安全应急通信系统

人们不会忘记2008年5月12日14时28分,我国四川省汶川县发生里氏8级地震,根据国务院颁布的数据统计显示,此次灾害造成了超过8万名的同胞罹难,直接财产损失8000余亿元。当地面通信系统被破坏时,卫星唯一的应急通信手段,在抗震救灾的关键时刻发挥了至关重要的作用。汶川8级特大地震,使得地面通信设施遭受了严重破坏,一时陆地交通及通信指挥联络严重瘫痪,地震发生仅12分钟,中国电信汶川县分公司员工冒着生命危险从一拣摇摇欲坠、随时可能垮塌的6层办公楼中抢出一部海事卫星电话,向外界发出了汶川求援第一声,为党和政府快速组织救援提供了关键信息。 5月13日,震中映秀镇对外音信全无,中国卫通员工背负卫星电话通过水路快艇和徒步爬行方式,经7小时艰苦跋涉,于21时06分赶达映秀镇,第一个将震后灾情用卫星电话汇报给成都指挥中心。

近年来,应急移动卫星通信系统广泛应用于“抗击雪灾”、“抗震救灾”和“奥运安保”等重大事件的公共安全通信保障工作,为各级领导及时掌握现场情况,做出正确决策发挥了突出作用。卫星通信在我国灾害应急体系中占有重要地位,国务院公开实施了《国家突发公共事件总体应急预案》,应急卫星通信系统的建设,是国家突发公共事件总体应急预案的具体实施,建立统一指挥、功能齐全、先进可靠、反应灵敏、实用高效的国家公共安全应急体系技术平台。VSAT卫星通信系统就是应急通信保障系统中的佼佼者。

VSAT概述

VSAT是指直接设在使用地点并可直接联接用户设备的小型卫星通信地球站。卫星通信自60年代开始商用以来,获得了迅速的发展,现已成为不可缺少的现代通信手段之一。20世纪80年代最先在美国兴起,发展速度很快,是30多年来卫星通信技术的转折性发展。VSAT系统由室外单元和室内单元组成。室外单元即射频设备,包括小口径天线、上下变频器和各种放大器;室内单元即中频及基带设备,包括调制解调器、编译码器等,其具体组成因业务类型不同而略有不同。 VSAT网根据业务性质可分为数据通信网、语音通信网和电视卫星通信网三大类。目前,国内VSAT通信业务向社会开放经营; VSAT直译为“甚小口径终端”,指天线直径小于2.4m,G/T值低于19.7DB/K,是由大量地面站构成的卫星传输系统。由于VSAT系统可以直接安装到客户端,使用户、家庭和个人可以直接利用卫星通讯;同时,系统能提供高品质的数据、语音、图像,较能满足现代通讯发展的需要,是传统卫星通讯方式的重大突破和发展。VSAT系统已成为现代卫星通讯的一个重要分支,是21世纪初卫星通讯三大重要发展方向(包括VSAT、行动卫星通讯、直播卫星)之一。

VSAT系统的组成

VSAT卫星通信系统由空间和地面两部分组成。空间VSAT卫星通信系统的空间部分就是卫星,一般使用地球静止轨道通信卫星,卫星可以工作在不同的频段,如C、ku和Ka频段。星上转发器的发射功率应尽量大,以使VSAT地面终端的天线尺寸尽量小。2.2、地面VSAT卫星通信系统的地面部分由中枢站、远端站和网络控制单元组成,其中中枢站的作用是汇集卫星来的数据然后向各个远端站分发数据,远端站是卫星通信网络的主体,VSAT卫星通信网就是由许多的远端站组成的,这些站越多每个站分摊的费用就越低。一般远端站直接安装于用户处,与用户的终端设备连接。

分类

VSAT网根据业务性质可分为三类:

以数据通信为主的网,这种网除数据通信外,还能提供传真及少量的话音业务;

以话音通信为主的网,这种网主要是供公用网和专用网话音信号的传输和交换,同时也能提供交互型的数据业务;以电视接收为主的网,接收的图像和伴音信号可作为有线电视的信号源通过电缆

VSAT 通信的特点

VSAT之所以获得如此迅猛的发展,除了它具有一般卫星通信的优点外,还有以下主要特点:

VSAT是真正的全球通信,覆盖面广、容量巨大、通信不受地理环境和气候条件的限制;

地面站设备简单,体积小,重量轻,造价低,安装与操作简单。VSAT小站可直接安装在用户所在的楼顶、轮船或汽车上等,可直接与用户终端接口;

组网灵活方便。由于网络部件模块化,便于调整网络结构,易于适应用户业务量的变化;

通信质量好,可靠性高。链路环节少,故障率低,通信畅通率高,适于多种业务和数据率;

直接面向用户,特别适用于用户分散、稀路由和业务量小的专用通信网。

由于上述种种技术优点,因此VSAT是构建交通应急通信网络的最佳方案。

系统参数

外向载频:信息速率512KBPS,12FEC,BPSK调制方式,时分复用(TDM)。内向载频:信息速率128KBPS,12FEC,BPSK调制方式,频分多址、时分多址混合方式(FDMA TDMA)。误码率:EB No>6.5dB时,小于1×10-7。数据通信速率:异步:75-19.2kbps;同步:(采用接口规程)1.2-56kbps;同步:(位透明)1.2-65kbps;规程:SDLC、X.25,BITT(位透明方式);电气接口:主站:RS-232C、RS-449、V35(DTE、DCE均可);小站:RS-232C(DCE)。电路连接模式:点对点连接、点对多点连接。语音通信:采用RELP(残余激励线性预测)编码。接口:主站:用户交换机(PABX)-四线E8M。小站:电话机DTME,工线环路信号,RJ11连接器用户交换机(PABX)-四线E8M。传真:带内模拟(G3),基带(G3或G4)。

VSAT卫星通信网络在交通安全应急通信系统中的应用

不仅仅发生在陆上城市人口密集区,同时也会在远洋、内陆江河以及一些偏远地区,发生塌方、洪水、地震或沉船等事故发。交通安全应急通信系统的建设主要以VSAT卫星通信系统为主,在辅以其它通信方式(如水上VHF安全通信、Inmarsat A、B/M、C和F标准岸站和陆上搜救协调通信网等全球海上遇险安全通信系统(GMDSS))。因各安全通信系统建立的侧重不同,通过VSAT卫星通信网的建立,将各个分散的安全通信系统有机的结合在一起,形成覆盖面广、互为补充、功能齐全、安全可靠的交通安全应急通信系统。

1、交通安全应急通信中VSAT卫星通信网的组成

根据VSAT系统传输业务种类,VSAT卫星通信网的网络结构有星形、网状或者星形/网状混合三种,网状网不需要主站,各小站之间可以任意建立通信链路,并且是以信道为基础、以话音通信为主的系统。但该网硬件设备和系统软件技术复杂,系统成本较高。交通安全应急通信是在原有通信系统遭破坏或发生紧急情况下,保证通信畅通,主要以移动的车载站和船载站为主,小站硬件设备不可能过于复杂。因此,选择点到多点双向通信的星形网作为交通安全应急通信系统中VSAT卫星通信系统的网络结构。

(1)主站(中心站)

主站是VSAT网的核心,使用大型天线,Ku波段为3.5~8m,C波段为7~13m。由高功率放大器、低噪声放大器、上/下变频器、Modem以及数据接口设备等组成。通常与主计算机配置在一起。为了对全网进行监测、控制、管理与维护,在主站设有网络监控与管理中心,对全网运行状态进行监控管理,如VSAT小站及主站本身的工作状况、信道质量、信道分配、统计、计费等。因主站关系到整个VSAT网的运行,通常配有备用设备。

(2)小站

小站由小口径天线、室外单元和室内单元组成。室内和室外单元通过同轴电缆连接。VSAT小站选择尺寸小的偏馈天线;室外单元包括GaAsFET固态功率放大器、低噪声FET放大器、上/下变频器及其检测电路等,并组装成一个部件设置在天线馈源附近;室内单元包括Modem、Codec和数据接口等。室内和室外单元通常采用固化部件,便于安装与维护,可直接与数据终端连接。

(3)卫星转发器

卫星转发器亦称空间段,交通安全应急通信系统中VSAT的卫星转发器主要使用C波段和Ku波段转发器。

卫星通信传输链路由发射地球站卫星转发器接收地球站的传输链路组成。其中发射地球站卫星转发器的线路称为上行线路;卫星转发器接收地球站的线路成为下行线路。在VSAT网内,有主站通过卫星向远端小站发送数据成为外向传输;小站向主站发送数据称为内向传输。

2、交通安全应急通信系统VSAT工作频段选择

VSAT卫星通信网使用的频段主要有C波段和Ku波段。根据交通安全应急通信系统应用的需要,VSAT卫星通信工作频段首选是通信质量较好且天线尺寸小Ku波段。但考虑交通安全应急通信是在各种极端和日常通信中断时的应用,而Ku波段在暴雨情况下,上行或下行链路瞬间雨衰量可超过20dB,C波段最大雨衰量一般不超过1dB。因此,交通安全应急通信的工作频段选择C波段和Ku波段两种通信方式,即在我国海上采用C波段,在内陆采用Ku波段。