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摘要：

隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星通信系統(tǒng)不僅為航天技術(shù)提供了強(qiáng)有力的科學(xué)支持，還因其具有頻帶寬、覆蓋面大、容量大等優(yōu)勢(shì)，還被應(yīng)用到了很多其他的領(lǐng)域之中，并起到了非常好的效果。所以文章對(duì)衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程和應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行分析和研究，希望衛(wèi)星通信技術(shù)未來(lái)能得到更大的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：

衛(wèi)星信息技術(shù)；發(fā)展趨向；應(yīng)用研究

0引言

衛(wèi)星通信系統(tǒng)是地球站與航天器之間或者地球站與地球站之間所建立的，通過(guò)信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)而進(jìn)行的無(wú)線電通信方式，一般情況下包括衛(wèi)星移動(dòng)通信、衛(wèi)星中繼通信、衛(wèi)星固定通信與衛(wèi)星直接廣播四個(gè)方式。

1衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展

1.1衛(wèi)星通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

衛(wèi)星通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是由網(wǎng)絡(luò)的形式進(jìn)行服務(wù)的，它在現(xiàn)代的發(fā)展中一般可以分為兩類，第一類的組成方式是多星形式的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)；第二類的組成方式是單星形式的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。其中衛(wèi)星通信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)展十分迅速，因此以單星的組成方式為例，來(lái)對(duì)具體的發(fā)展情況進(jìn)行介紹。通過(guò)結(jié)構(gòu)圖我們可以發(fā)現(xiàn)，最早使用的結(jié)構(gòu)為星狀網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，然后經(jīng)過(guò)了網(wǎng)狀網(wǎng)、網(wǎng)狀與形狀混合網(wǎng)、地面通信鏈路與衛(wèi)星通信鏈路的混合網(wǎng)，由此可以看出，在單星組成的衛(wèi)星通信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了很大的進(jìn)步[1]。多星組成衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)可以提供國(guó)際移動(dòng)式通信的業(yè)務(wù)的海事衛(wèi)星系統(tǒng)和國(guó)際固定通信業(yè)務(wù)中的國(guó)際衛(wèi)星系統(tǒng)兩種。這兩種系統(tǒng)分布在全球所有的輔助地面線路和地球站之中，這些系統(tǒng)之間還建立了比較全面的星間鏈路。

1.2衛(wèi)星通信線路頻段的發(fā)展

衛(wèi)星通信線路頻段的發(fā)展中最早所利用的商用通信衛(wèi)星通信頻段就是C頻段，通過(guò)技術(shù)的發(fā)展，向上擴(kuò)展到Ku、X和Ka頻段之后，又向下擴(kuò)展到L、S、VHF和UHF頻段[2]。在以后的發(fā)展中還會(huì)拓寬到V頻段或者其他更高的頻段，另外，還有可能會(huì)利用激光的形式。衛(wèi)星通信饋電線路是指衛(wèi)星間通信線路、上行站、關(guān)口站與中心站。由此可見(jiàn)，當(dāng)線路的頻率提升的時(shí)候，可用帶寬就會(huì)變大，傳輸容量會(huì)隨之提高，這一方式比較容易適用在多媒體通信進(jìn)而高速率數(shù)據(jù)傳輸之中，如果頻率增加，波束寬度不變，天線尺寸如果變小，那么它的重量也會(huì)越輕。通過(guò)銥星衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)就，能夠?qū)⒌厍蛏系娜我鈨牲c(diǎn)形成同心，實(shí)現(xiàn)的方式是利用星間的線路。

1.3衛(wèi)星通信體制的發(fā)展

衛(wèi)星的通信體制在近年來(lái)也得到了比較快速的發(fā)展。體制的改變就是衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作方式發(fā)生了一定程度的進(jìn)步和改變。例如衛(wèi)星通信中所使用的信源編碼方式、信號(hào)傳輸方式、信號(hào)交換方式、基帶信號(hào)傳輸方式、基帶信號(hào)多路復(fù)用方式、信號(hào)調(diào)制方式、差錯(cuò)控制的方式、多址方式、交換方式、信道方式和信號(hào)處理方式等等，這個(gè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)一種比較復(fù)雜的模式，所以用戶會(huì)有很多種的選擇方式?；鶐盘?hào)多路復(fù)用方式中分為：時(shí)分多路復(fù)用和頻分多路復(fù)用兩種方式，基帶信號(hào)傳輸方式中分為：多路單載波與多路單載波。通過(guò)對(duì)衛(wèi)星通信體制工作方式的具體介紹，可以分析出衛(wèi)星通信體制具有很強(qiáng)的先進(jìn)性，它在進(jìn)行通信的過(guò)程中可以有效的節(jié)省射頻信號(hào)的功率和帶寬，還能夠有效的提升信號(hào)傳輸?shù)目煽啃院唾|(zhì)量。所以經(jīng)過(guò)不斷的更新和變化，如今的衛(wèi)星通信體制的標(biāo)準(zhǔn)主要是產(chǎn)品的生產(chǎn)商和衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商所指定的具體標(biāo)準(zhǔn)，而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還比較模糊，在生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)上沒(méi)有一個(gè)完全統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以在這種情況下，可以對(duì)國(guó)外比較先進(jìn)的調(diào)制和編碼技術(shù)進(jìn)行借鑒，有效的改善編碼的調(diào)制，讓微信通信的技術(shù)適應(yīng)更多種的實(shí)際工作模式。在這一目標(biāo)上，近年來(lái)的嘗試也得到了一定的發(fā)展成果，例如互聯(lián)網(wǎng)的接入、交互電視、VoIP業(yè)務(wù)和高清晰度電視等等，其中DVB-S2通信體制的結(jié)構(gòu)就有效地使用了比較先進(jìn)的編碼等技術(shù)方式。

1.4衛(wèi)星通信中星座和軌道的發(fā)展

在衛(wèi)星通信軌道的發(fā)展中最早是使用單星的靜止軌道進(jìn)行工作的，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，微信通信的軌道已經(jīng)從靜止的軌道變?yōu)槎喾N軌道的衛(wèi)星工作，并在工作中組成星座的形式。所以在目前的衛(wèi)星通信軌道為大橢圓軌道、靜止軌道和低軌道三種并存。其中大橢圓軌道在組網(wǎng)的過(guò)程中的衛(wèi)星系統(tǒng)主要是由三顆天狼星組成，并對(duì)全時(shí)區(qū)域進(jìn)行了覆蓋。這一組網(wǎng)的軌道形成了美國(guó)移動(dòng)的廣播系統(tǒng)。而靜止軌道分為三類，分別為多星共位組網(wǎng)區(qū)域覆蓋工作、單行獨(dú)立組網(wǎng)區(qū)域覆蓋工作和多星異位組網(wǎng)全球覆蓋工作。

1.5衛(wèi)星通信中的衛(wèi)星天線波束的覆蓋發(fā)展

在衛(wèi)星天線波束的覆蓋發(fā)展上，最早是使用靜止的衛(wèi)星通信電線，后來(lái)經(jīng)過(guò)發(fā)展而變?yōu)閱沃仡l率復(fù)用單橢圓波束覆蓋、多重頻率復(fù)用單橢圓波束覆蓋、多橢圓波束覆蓋，截止到現(xiàn)階段，已經(jīng)發(fā)展為更加多重的覆蓋方式。一般情況下，會(huì)按照不同的實(shí)際情況使用波束的覆蓋方式，最近出現(xiàn)一種新型的覆蓋方式為蜂窩狀多點(diǎn)波束覆蓋方式，這種方式可以有效的利用波點(diǎn)來(lái)對(duì)天線增益進(jìn)行提高，用戶所使用的終端也更小了，從而達(dá)到了多次使用的目的。

2衛(wèi)星通信技術(shù)的應(yīng)用

2.1衛(wèi)星通信技術(shù)中轉(zhuǎn)發(fā)器的應(yīng)用

衛(wèi)星通信技術(shù)中轉(zhuǎn)發(fā)器的使用可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的變頻和放大。最早在衛(wèi)星通信中的轉(zhuǎn)發(fā)器是透明的，包括一次變頻和兩次變頻的轉(zhuǎn)發(fā)器。這種透明的轉(zhuǎn)發(fā)器具有很強(qiáng)的實(shí)用性，所以在目前依然使用。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展，有一部分的衛(wèi)星通信使用了處理轉(zhuǎn)發(fā)器的設(shè)備，從而對(duì)衛(wèi)星收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)制與調(diào)制等步驟，還將其進(jìn)行進(jìn)一步的加工和處理，就能夠讓衛(wèi)星通信的過(guò)程更加順暢。處理轉(zhuǎn)發(fā)器還分為空間交換轉(zhuǎn)發(fā)器和信息處理成轉(zhuǎn)發(fā)器，同時(shí)還有兩種轉(zhuǎn)發(fā)器相結(jié)合的處理轉(zhuǎn)發(fā)器。在這之中，空間交換轉(zhuǎn)發(fā)器在應(yīng)用的時(shí)候是將接收到的多波束信號(hào)進(jìn)行交換處理的方式，處理的時(shí)候一般都使用基帶交換矩陣網(wǎng)絡(luò)的方式和微波交換矩陣的網(wǎng)絡(luò)。另外，信息處理轉(zhuǎn)發(fā)器應(yīng)用的時(shí)候，首先要將上行頻率信號(hào)進(jìn)行接收，再將接收到的進(jìn)行解調(diào)，對(duì)處理后的信號(hào)進(jìn)行編碼識(shí)別、再生、幀結(jié)構(gòu)重新排列等工作，處理完成之后再將這些信號(hào)傳輸?shù)降厍蛘井?dāng)中。轉(zhuǎn)發(fā)器在衛(wèi)星通信中應(yīng)用的功能很多，例如對(duì)信號(hào)進(jìn)行再生與解調(diào)就能夠有效的減少信號(hào)中的噪音，從而有效的提升衛(wèi)星通信信號(hào)傳輸中的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)器的上下鏈路分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)的工作，就能夠讓上下鏈路具有不一樣的多址方式和調(diào)制體制，從而有效的減少了地面設(shè)備的復(fù)雜性和傳輸?shù)囊?；在轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行信號(hào)的處理的時(shí)候，通過(guò)星上處理方式就可以實(shí)現(xiàn)用戶線路的頻率、信道、功率與波束的動(dòng)態(tài)分配，才能夠更有效的利用衛(wèi)星的資源。

2.2衛(wèi)星通信平臺(tái)的應(yīng)用

衛(wèi)星通信平臺(tái)是衛(wèi)星通信技術(shù)應(yīng)用中的重要形式，它在運(yùn)行的時(shí)候一般時(shí)通過(guò)靜止軌道衛(wèi)星平臺(tái)和低軌道衛(wèi)星平臺(tái)兩種，其中靜止軌道衛(wèi)星平臺(tái)要比低軌道衛(wèi)星平臺(tái)更大。近年來(lái)衛(wèi)星的發(fā)射質(zhì)量越來(lái)越趨于穩(wěn)定，其發(fā)展趨勢(shì)正在朝著高處理技術(shù)、大容量和高G/T的方向發(fā)展。靜止軌道衛(wèi)星平臺(tái)也在技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中越來(lái)越趨于穩(wěn)定，例如羅拉公司所開(kāi)發(fā)的LS衛(wèi)星平臺(tái)。

2.3通信地球站的運(yùn)行

通信地球站已經(jīng)開(kāi)始越來(lái)越趨向于便攜式的發(fā)展方式了，最早的地球站是重量大尺寸大的固定區(qū)域，但是經(jīng)過(guò)技術(shù)的發(fā)展，重量和尺寸都逐漸的減小，如今最小的地球站已經(jīng)變?yōu)橐环N手持終端的形式，所以衛(wèi)星通信技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)在智能化、人性化的優(yōu)勢(shì)上取得了非常多的成果。

2.4衛(wèi)星通信技術(shù)未來(lái)的應(yīng)用趨勢(shì)

除了用戶終端的變化，衛(wèi)星通信技術(shù)的其他方面也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。電視節(jié)目的直播就可以不通過(guò)地面中轉(zhuǎn)的方式，進(jìn)行實(shí)時(shí)的傳輸。廣播電視業(yè)務(wù)也已經(jīng)實(shí)習(xí)前了單向到雙向的轉(zhuǎn)變，衛(wèi)星固定通信業(yè)務(wù)雙向通信與衛(wèi)星直接廣播業(yè)務(wù)單項(xiàng)通信之間的特性區(qū)別已經(jīng)越來(lái)越迷糊，而且技術(shù)的發(fā)展也讓衛(wèi)星移動(dòng)通信、衛(wèi)星直接廣播和衛(wèi)星固定通信等業(yè)務(wù)都向著更加多元化的方向不斷發(fā)展。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，未來(lái)會(huì)利用其的功能會(huì)越來(lái)越多，其發(fā)展的功能也會(huì)越來(lái)越趨于完備化。目前衛(wèi)星通信的發(fā)展空間還很大，需要相關(guān)的人員對(duì)技術(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化和完善，讓衛(wèi)星通信技術(shù)為人類的生活提供更多的便捷。

作者：李會(huì)青 單位：國(guó)家新聞出版廣電總局四九一臺(tái)

參考文獻(xiàn)：

[1]尹志忠,陳靜毅,周賢偉.美軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展及其技術(shù)研究[J].通信技術(shù),2009(11):55-58

[2]程磊.IP技術(shù)在衛(wèi)星通信中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].電子質(zhì)量,2012(1):28-31

[3]康學(xué)海.Ka頻段衛(wèi)星通信新技術(shù)發(fā)展與研究成果[A].中國(guó)通信學(xué)會(huì)衛(wèi)星通信委員會(huì).第七屆衛(wèi)星通信新技術(shù),新業(yè)務(wù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].中國(guó)通信學(xué)會(huì)衛(wèi)星通信委員會(huì):2011:8