卫星通信复习提纲
一 绪论
1、卫星通信的基本概念,特点
概念:卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波,在两个或多个地球站之间
进行的通信。
特点:⑴通信距离远,且费用与通信距离无关。 ⑵覆盖面积大,可进行多址通信。 ⑶通信频带宽,传输容量大。 ⑷机动灵活。
⑸通信线路稳定可靠,传输质量高。
2、 卫星通信系统和线路组成。
系统:地球站、通信卫星、跟踪遥测及指令系统、监控管理系统
线路:发端地球站,上行传播路径、通信卫星转发器、下行传播路径、收端地球站
3、 地球站的组成,卫星通信地球站收发系统与地面微波中继站的比较。
天馈设备、收发信机、终端设备、天线跟踪设备以及电源设备
4、 卫星通信的基本原理。
经市内通信线路送来的电话信号,在地球站A的终端设备内进行多路复用(FDM/TDM),成为多路电话的基带信号,在调制器中对中频载波进行调制,然后经上变频器变换为微波频率f1的射频信号,在经功率放大器、双工器和天线发向卫星。这一信号经过大气层和宇宙空间,信号强度将受到很大的衰减,并引入一定的噪声,最后到达卫星。在卫星转发器中,首先将载波频率f1上行信号经低噪声接收机进行放大,并变换为载波频率较低的下行频率f2的信号,再经过功率放大,由天线发向收端地球站。
5、 通信卫星转发器分类:
⑴透明转发器
⑵处理转发器:①信息处理转发器
②空间交换转发器
6、卫星通信的工作频率,理想频段。
C:6/4GHz
Ku:14/11 GHz、14/12 GHz
二 调制技术
1、 调制的分类,影响数字调制方式选择的主要原因。 ⑴分类:模拟调制、数字调制
⑵原因:设计目的、通信体制、信道特性
2、 模拟调制 1)频率调制
⑴目的:增加传输带宽,得到大的调制制度增益,有利于地球站接收机获得较高的载噪比
(CNR),或给定CNR可以减少卫星转发器的功率。
⑵带宽和信噪比增益计算(结合第7章线路计算)。
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2)压扩技术:原理,框图。
类似自动增益控制。信号经整流并反馈到输入(或输出)端,控制输入(或输出)信号电平。
压缩器是一个可变增益放大器,它压缩话音信号的动态范围,并使电路对弱话音信号的增益高于强话音信号的增益,因此,在含有噪声的信道中,提高了原来低电平话音信号的功率,从而使整个话路的信噪比得到改善。
扩展器对被压缩器提高的信号功率进行衰减,使它恢复到原来的信号电平。
3 、功率有效数字调制
1)QPSK调制,解调原理 ⑴直接调相法
①4PSK信号的产生(π/4体系)。
11AABAB1011I(t)单/双极性变换cos|?ct串/并变换π相移 2£sin|?ctB01单/双极性变换Q(t)(a)+c(t)00100A1π相0相01AB11π相12Bπ-相02 ②4DPSK信号的产生(π/2体系)
单/双极性变换A串/并变换B码变换D单/双极性变换Ccos|?ctgc3π14C0-π4+e(t)11010π4D13π-41000ABABπ- 4cos(|?cπt4π- )- 4cos(|?cπt4+ )gd(a)⑵相位选择法
输入信息二进制序列0010011110带 通串/并变换选相电路QPSK信号A绝对码B00π13ππ22011110四相载波发生器00
解调:相干正交解调(极性比较法) 0C相对码DQPSK信号1积分0I(t)00判决10010+1载波恢复gc90°移相位定时恢复并/串变换二进信息-1积分判决+1
gdQ(t)-1(b)2) QPSK的不足(倒∏现象),与OQPSK的不同。
QPSK的I、Q支路在时间上是对齐的,即同时发生跳变。而SQPSK的I、Q支路在时间上错开了半个码元,即不会同时发生跳变。因此,QPSK中最大的相位跳变为180°,而SQPSK中最大的相位跳变为?90°,因此QPSK包络的起伏更大。同样,因为SQPSK能从时间上区分I、Q支路,因此I、Q可以分别进行二进制的差分编码,因而与QPSK的四进制差分编码相比,SQPSK的差分编码更为简单。
3)基准载波恢复的方法有哪些? ⑴直接从信号中提取载波。
⑵采用在报头内发出若干前置比特的载波基准,然后在接收端加以恢复。
4)位定时恢复的概念和提取位同步的方法。
⑴概念:数字信号解调时还需要准确的位定时信号,否则由于位同步不准产生错位、相
位抖动。

