前言：想要寫(xiě)出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇衛(wèi)星通信概念范文，相信會(huì)為您的寫(xiě)作帶來(lái)幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫(xiě)作思路和靈感。

衛(wèi)星通信概念范文第1篇

關(guān)鍵詞波立維 低分子量肝素鈣 不穩(wěn)定性心絞痛 療效 安全性

資料與方法

2004年3月～2007年3月收治＞60歲不穩(wěn)定性心絞痛患者77例，均符合《不穩(wěn)定型心絞痛診斷和治療建議》［1］ 診斷標(biāo)準(zhǔn)，并排除急性心肌梗死。隨機(jī)分組，對(duì)照組32例，男26例，女6例，年齡61～83歲，平均72.81±5.48歲；治療組45例，男38例，女7例，年齡60～82歲，平均71.04±6.02歲。入選標(biāo)準(zhǔn)：發(fā)作時(shí)均出現(xiàn)心電圖相鄰兩個(gè)導(dǎo)聯(lián)缺血性下移>0.1mV，T波低平、倒置或假性正常化；病例排除急性心肌梗死、梗死后心絞痛以及腦出血、血小板減少癥等抗凝藥物禁忌證。兩組之間年齡、性別、構(gòu)成比以及合并高血壓病、糖尿病、高脂血癥方面的差異，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

方法：對(duì)照組32例，采用常規(guī)抗心絞痛治療包括口服腸溶阿司匹林、硝酸酯類(lèi)藥物、β受體阻滯劑和調(diào)脂藥物等；治療組45例，在以上治療基礎(chǔ)上加用低分子肝素（0.4ml，體重＞65kg者，給予低分子量肝素鈣0.6ml，每日2次，連用7天)和波立維(75mg/日)。

療效判定：①顯效：同等負(fù)荷不引起心絞痛或心絞痛發(fā)作減少80%以上，硝酸酯類(lèi)藥物消耗量減少80%，ECG恢復(fù)正常；②有效：心絞痛發(fā)作及硝酸酯類(lèi)藥物消耗量減少50%～80%，ST段改善≥50%或T波恢復(fù)；③無(wú)效：心絞痛發(fā)作及硝酸酯類(lèi)藥物消耗量減少

監(jiān)測(cè)指標(biāo)：凝血酶原時(shí)間（PT），活化部分凝血活酶時(shí)間（APTT），血小板(PLT)計(jì)數(shù)。

統(tǒng)計(jì)學(xué)方法：數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，應(yīng)用SPSS15.0軟件統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，記數(shù)資料采用

X2檢驗(yàn)。

結(jié) 果

治療組臨床癥狀總有效率91.11%（見(jiàn)表1），心電圖改善率93.33%，與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05）。治療組用藥前后比較有顯著差異，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P

不良反應(yīng)：治療組中2例出現(xiàn)注射部位皮膚瘀斑，停藥后觀察，自行吸收。1例出現(xiàn)牙齦及局部皮膚出血點(diǎn)，停用阿司匹林后好轉(zhuǎn)。3例出現(xiàn)反酸，給予奧美拉唑口服好轉(zhuǎn)。

討 論

目前，聯(lián)合應(yīng)用阿司匹林與波立維(氯吡格雷)已成為VAP治療的標(biāo)準(zhǔn)抗血小板方案［2］。波立維(氯吡格雷)為血小板聚集抑制劑，能選擇性地抑制二磷酸腺苷(ADP)與血小板受體的結(jié)合，隨后抑制激活A(yù)DP與糖蛋白GPⅡb/Ⅲa復(fù)合物，從而抑制血小板聚集，也可抑制非ADP引起的血小板聚集。此外，本藥通過(guò)不可逆地改變血小板ADP受體，起到抗血小板、抗栓作用，明顯減少急性心肌梗死和猝死的發(fā)生［3］。波立維(氯吡格雷)主要抑制由ADP誘發(fā)的血小板聚集，對(duì)膠原、凝血酶、花生四烯酸和腎上腺素等誘導(dǎo)的血小板聚集亦有抑制作用，其抗血栓活性強(qiáng)，不良反應(yīng)明顯低于噻氯匹定，與阿司匹林相近，是近年推出的較佳的抗血小板藥物。目前資料顯示，作為全新的ADP受體拮抗劑，波立維是一種安全、有效的血小板聚集抑制劑，它與環(huán)氧化酶抑制劑如阿司匹林聯(lián)用可發(fā)揮協(xié)同的抗血小板效應(yīng)，能降低急性冠脈綜合征的危險(xiǎn)性，提供短期及長(zhǎng)期的心臟保護(hù)作用。

綜上所述，應(yīng)用波立維聯(lián)合低分子肝素鈣治療老年UAP的患者，有效率高，安全性好，治療時(shí)不需要實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)凝血指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

1 中華醫(yī)學(xué)會(huì)心血管病學(xué)分會(huì)，中華心血管病雜志編輯委員會(huì).不穩(wěn)定性心絞痛診斷和治療建議.中華心血管病雜志，2002，28(6)：409.

衛(wèi)星通信概念范文第2篇

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信 本科教學(xué) 教學(xué)改革 Matlab軟件仿真平臺(tái)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN927 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（a）-0141-02

Research of Undergraduate Teaching Reform for Satellite Communication Course

Hong Tao

（College of Telecommunications & Information Engineering， Nanjing University of Posts and Telecommunications， Nanjing JiangSu 210003， China）

Abstract：With the development of satellite communication technique and requirement of technical personnel for our country，the problem of cultivating satellite communication talents has been a challenge for chinese universities.In this paper，we focus on the classroom teaching method，experimental hardware and software platform，and course examination method for satellite communication course according to the problem of practical teching.It is proved that teching reform had a better performance of this paper.

Key Words：Satellite communication;Undergraduate Teaching;Teching reform

衛(wèi)星通信是指利用衛(wèi)星作為中繼站實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)地球站之間的信息交換的無(wú)線通信技術(shù)，綜合了通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)計(jì)算和航空航天技術(shù)的交叉學(xué)科[1-2]。近年來(lái)衛(wèi)星通信技術(shù)不斷革新，例如中低軌道的移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)等都受到了人們廣泛的關(guān)注。我國(guó)的衛(wèi)星通信技術(shù)相比與美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定的差距，如何培養(yǎng)我國(guó)的衛(wèi)星通信專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才是當(dāng)今我國(guó)高校教育中面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)[3-4]。

在南京郵電大學(xué)本科生培養(yǎng)計(jì)劃中《衛(wèi)星通信》課程是作為大四學(xué)生專(zhuān)業(yè)限選課程。設(shè)置這門(mén)課程的目的是在《通信原理》等專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)級(jí)的幫助學(xué)生鞏固已經(jīng)學(xué)習(xí)的通信基礎(chǔ)知識(shí)、掌握通信基礎(chǔ)理論在實(shí)際的無(wú)線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用、以及衛(wèi)星通信的組網(wǎng)技術(shù)。課程總共分為5個(gè)部分的內(nèi)容在教學(xué)計(jì)劃中安排了32個(gè)學(xué)時(shí)和8個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，考察方式為閉卷考試結(jié)合試驗(yàn)成績(jī)。在其他高校衛(wèi)星通信課程教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)[5-6]和筆者幾年的教學(xué)過(guò)程中，總結(jié)了如下幾點(diǎn)在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題：（1）本課程屬于專(zhuān)業(yè)限選課程，講授內(nèi)容是建立在《通信原理》等基礎(chǔ)必修課程的基礎(chǔ)上的，學(xué)生對(duì)于無(wú)線通信基礎(chǔ)知識(shí)掌握存在較大的差異，導(dǎo)致講授過(guò)程中學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的理解存在較大差異，課堂教學(xué)效果不能達(dá)到預(yù)定的目標(biāo);（2）大四學(xué)生面臨畢業(yè)的壓力，注意力主要放在的考研、找工作等方面，學(xué)生對(duì)于衛(wèi)星通信技術(shù)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)效率普遍很低;（3）傳統(tǒng)的教師課堂講授的方式枯燥，加上衛(wèi)星通信系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)的分散和抽象，使得學(xué)生課上對(duì)于知識(shí)點(diǎn)理解效率低下，課后更沒(méi)有時(shí)間回顧課程的內(nèi)容;（4）考試前學(xué)生只是結(jié)合前幾年的考試試卷采用死記硬背的備考方式，根本不理解知識(shí)點(diǎn)的含義，導(dǎo)致學(xué)生考完就不記得所學(xué)習(xí)的課程。上述的幾個(gè)方面導(dǎo)致課程的通過(guò)率逐年下降，學(xué)生選修學(xué)習(xí)這門(mén)課程的人數(shù)逐漸減少。如何提高課程的教學(xué)質(zhì)量已是《衛(wèi)星通信》課程迫切需要解決的問(wèn)題。

針對(duì)上述的幾個(gè)問(wèn)題，作者在教學(xué)過(guò)程中引入了以下三點(diǎn)的改革思路：（1）激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生基礎(chǔ)存在差異，需要教師在講授過(guò)程中回顧對(duì)比無(wú)線通信的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生理解無(wú)線通信基礎(chǔ)知識(shí)在衛(wèi)星通信系統(tǒng)級(jí)平臺(tái)上的應(yīng)用。采用多媒體、拓展課程等手段激發(fā)學(xué)有余力的學(xué)生對(duì)于從事衛(wèi)星通信事業(yè)的興趣;（2）知識(shí)點(diǎn)講授，衛(wèi)星通信課程知識(shí)點(diǎn)較為分散，在講授的過(guò)程中對(duì)比其他的通信網(wǎng)絡(luò)知識(shí)點(diǎn)，在對(duì)比的過(guò)程中使得學(xué)生掌握衛(wèi)星通信課程中的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。引入Matlab軟件仿真平臺(tái)和硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使得抽象的知識(shí)點(diǎn)形象化;（3）課程考查方法，將傳統(tǒng)上課點(diǎn)名和期末考試的課程考查方法改為平時(shí)大作業(yè)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末考試相結(jié)合的考查方式。

1 教學(xué)方式改革

作者認(rèn)為學(xué)生對(duì)于衛(wèi)星通信課程學(xué)習(xí)的效果關(guān)鍵在于兩個(gè)方面，一是教師的知識(shí)點(diǎn)講授方法;二是激發(fā)學(xué)生對(duì)于課程的學(xué)習(xí)興趣。為了做好上述的兩個(gè)方面作者從以下的三方面入手，提高衛(wèi)星通信課程的教學(xué)效果。

1.1 課堂講授方式

衛(wèi)星通信課程在無(wú)線通信體系中并不是一門(mén)孤立的課程，應(yīng)該放在整個(gè)無(wú)線通信大的背景中來(lái)講授。針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的差異，作者在傳統(tǒng)講授方法的基礎(chǔ)上補(bǔ)充了以下的三種講授方式：（1）支撐知識(shí)點(diǎn)的回顧，學(xué)生在理解衛(wèi)星通信中新的知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，都需要用到無(wú)線通信中基礎(chǔ)的知識(shí)體系，講授在講授之前用適合的時(shí)間回顧下基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)存在一定的必要性。如在講授編碼和調(diào)制技術(shù)的時(shí)候幫助學(xué)生回顧下編碼的基本概念、正交調(diào)制等基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn)，再引申出衛(wèi)星通信中使用的LDPC碼、QAM調(diào)制技術(shù)等知識(shí)點(diǎn)。這樣使得基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)較為薄弱的學(xué)生不會(huì)在課程的開(kāi)始階段就失去學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而惡性循環(huán);（2）聯(lián)系對(duì)比教學(xué)，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)是適用于衛(wèi)星通信鏈路的網(wǎng)絡(luò)體系，與傳統(tǒng)的地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是存在一定的差異的。課程講授過(guò)程中引入這些差異性講授有助于學(xué)生更深刻的理解衛(wèi)星通信的知識(shí)點(diǎn)。在這種上下聯(lián)系，左右對(duì)比的教學(xué)環(huán)境中使得學(xué)生在原有的知識(shí)體系中引申出衛(wèi)星通信的知識(shí)點(diǎn);（3）拓展性課程，對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生，課堂時(shí)間中教師講授的有限知識(shí)點(diǎn)并不能滿足學(xué)生對(duì)于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的理解，需要激發(fā)學(xué)生對(duì)于衛(wèi)星通信技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣，使得他們利用課余的時(shí)間利用圖書(shū)館、實(shí)驗(yàn)室等資源更好的學(xué)習(xí)衛(wèi)星通信的知識(shí)。作者在課程中適當(dāng)?shù)募尤肓艘恍┩卣拐n程的教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，如在課程講授中加入美國(guó)的探月工程和中國(guó)的嫦娥工程等視屏結(jié)合PPT的方式激發(fā)學(xué)生從事我國(guó)的衛(wèi)星通信事業(yè)。

1.2 Matlab軟件仿真平臺(tái)和硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

衛(wèi)星通信課程是一門(mén)需要軟硬件結(jié)合教學(xué)的學(xué)科，教學(xué)過(guò)程中需要提高學(xué)生自主的軟硬件動(dòng)手能力。由于學(xué)校硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)受資金等方面的局限，學(xué)生的動(dòng)手能力并不能得到很好的鍛煉，這就要求教師在教學(xué)過(guò)程中也需要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。作者在平時(shí)的教學(xué)課程中基于Matlab仿真平臺(tái)以大作業(yè)的形式布置一定的軟件仿真實(shí)驗(yàn)，補(bǔ)充硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的不足。布置這種探索性的大作業(yè)可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，更好的理解學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，如在衛(wèi)星通信VSAT網(wǎng)絡(luò)中對(duì)于歐蘭B公式的理解，作者布置了相關(guān)的Matlab編程大作業(yè)，學(xué)生在課程考試中對(duì)于這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況就很好，說(shuō)明布置的大作業(yè)對(duì)于學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的理解起到了一定的積極效果。在實(shí)驗(yàn)室的硬件實(shí)驗(yàn)中增加學(xué)生自主的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加學(xué)生對(duì)于學(xué)科的感性認(rèn)識(shí)，通過(guò)學(xué)生自主動(dòng)手對(duì)于這些系統(tǒng)安裝調(diào)試，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，在學(xué)習(xí)的同時(shí)激發(fā)他們課程實(shí)踐的興趣。

1.3 課程的考查方式

南京郵電大學(xué)衛(wèi)星通信課程傳統(tǒng)的考查方式是實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的30%，閉卷考試成績(jī)占總成績(jī)的70%的考查方式。作者在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)這種考查方式并不能很好的反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。課程結(jié)束后學(xué)生大多結(jié)合往年的考試試卷，采用死記硬背的方式通過(guò)考試，考完后就不記得所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)。作者在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中采用平時(shí)Matlab大作業(yè)占總成績(jī)的30%、硬件實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的20%和課程結(jié)束考試占總成績(jī)的50%的考查方式。在軟硬件實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生利用學(xué)校的圖書(shū)館和實(shí)驗(yàn)室的查資料學(xué)習(xí)和動(dòng)手等能力。考試試卷中降低概念性試題的比例，適當(dāng)提高探索性問(wèn)題的比重，如在星站距和俯仰角知識(shí)點(diǎn)的考查中，在試卷中直接給出基本的計(jì)算公式，不需要學(xué)生去死記硬背計(jì)算公式，而在俯仰角的修正過(guò)程中增加試題的靈活度，如果學(xué)生在平時(shí)的課程和Matlab大作業(yè)中深入理解計(jì)算公式的物理過(guò)程能很容易的解答試題，而平時(shí)Matlab大作業(yè)不認(rèn)真完成靠考試前死記硬背公式的學(xué)生不了解公式的物理含義很容易在修正的過(guò)程中出錯(cuò)，這樣能更好的考查學(xué)生對(duì)于衛(wèi)星通信知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。作者通過(guò)兩個(gè)學(xué)年的實(shí)驗(yàn)，這種綜合體系的考查方式更能真實(shí)的反應(yīng)學(xué)生對(duì)于本課程的掌握程度。

2 結(jié)語(yǔ)

作者通過(guò)與學(xué)生的交流，采用上述的三種教學(xué)改革方法，可以在一定程度上激發(fā)學(xué)生對(duì)于衛(wèi)星通信課程的學(xué)習(xí)熱情，選修這門(mén)課程的人數(shù)具有一定程度的增加，學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握更為清晰，取得了一定的教學(xué)效果。該文對(duì)于衛(wèi)星通信這門(mén)課程的教學(xué)改革作了初步的研究，如何取得更好的教學(xué)效果還需要與廣大高校中衛(wèi)星通信課程教師共同探討。

參考文獻(xiàn)

[1] 王麗娜.衛(wèi)星通信系統(tǒng)[M].國(guó)防工業(yè)出版社，2006.

[2] 夏克文.衛(wèi)星通信[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2008.

[3] 張更新，謝智東，譚哲.衛(wèi)星通信的發(fā)展現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述[J].數(shù)字通信世界，2009（6）：24-30.

[4] 杜青，夏克文，喬延華.衛(wèi)星通信發(fā)展動(dòng)態(tài)[J].通信技術(shù)，2010（3）：24-29.

衛(wèi)星通信概念范文第3篇

目前，《通信技術(shù)》這門(mén)課講解內(nèi)容有:(1)均勻傳輸線理論與天線的基本概念，主要介紹均勻傳輸線方程及其解，傳輸線的阻抗與狀態(tài)參數(shù)、無(wú)耗傳輸線的狀態(tài)分析，評(píng)價(jià)天線性能的幾個(gè)主要指標(biāo)，基本振子輻射和天線常用的各種電參數(shù);(2)微波中繼通信系統(tǒng)，主要介紹數(shù)字微波中繼通信的概念，工作原理，設(shè)備組成，微波中繼站的轉(zhuǎn)接方式;(3)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，主要介紹通信衛(wèi)星和地球站，衛(wèi)星通信的分類(lèi)、工作頻率及其特點(diǎn);(4)光纖通信系統(tǒng)，主要介紹光纖的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)，光纖的導(dǎo)光原理和傳輸特性，光纖通信的主要特點(diǎn)，數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的組成和工作原理;(5)移動(dòng)通信系統(tǒng)，主要介紹移動(dòng)通信的特點(diǎn)和工作方式，移動(dòng)通信中無(wú)線電波的傳播特性，移動(dòng)通信組網(wǎng)技術(shù)，數(shù)字調(diào)制技術(shù)，蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)．

參照國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)大學(xué)此類(lèi)相關(guān)課程教材，結(jié)合自身的特點(diǎn)，需適當(dāng)調(diào)整《通信技術(shù)》這門(mén)課程的結(jié)構(gòu)體系和教學(xué)內(nèi)容，尤應(yīng)增加當(dāng)今最前沿的通信技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，如3G通信技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用及其市場(chǎng)發(fā)展前景，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)基本概念及其主要研究成果，激光通信技術(shù)，可見(jiàn)光通信技術(shù)等．《通信技術(shù)》課程大部分相關(guān)教材內(nèi)容很少揭示通信問(wèn)題所對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，很少用數(shù)學(xué)的理論去解釋一些通信中的結(jié)論，而數(shù)學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)扎實(shí)，教學(xué)中可以補(bǔ)充相應(yīng)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)理論、方法研究通信中的問(wèn)題．比如，講解均勻傳輸線理論時(shí)，可以與學(xué)生一起建立均勻傳輸線系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，得到傳輸線上任意一點(diǎn)z處電壓和電流的基本方程式中:U、I分別為電壓、電流，Z=R+jwL為單位長(zhǎng)度的串聯(lián)阻抗，Y=G+jwC為單位長(zhǎng)度的并聯(lián)導(dǎo)納．

數(shù)學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生求解上式方程的穩(wěn)態(tài)解是件容易的事，因此可以安排學(xué)生自己求出方程的解，最后再將方程解中各個(gè)參量的物理意義解釋清楚．這樣，學(xué)生不僅可以體會(huì)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的用途和運(yùn)用數(shù)學(xué)理論、方法解決問(wèn)題的快樂(lè)，而且對(duì)通信知識(shí)的理解更加深刻．再比如，衛(wèi)星通信系統(tǒng)按軌道分類(lèi)有低軌道和中高軌道，可以引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)軌道高低與通信衛(wèi)星電波覆蓋地球表面的關(guān)系，使學(xué)生了解需要多少顆衛(wèi)星才能實(shí)現(xiàn)全球通，進(jìn)一步考慮通信衛(wèi)星使用壽命、發(fā)射成本、維護(hù)難易、干擾的抑制以及保密性能等因素，建立一個(gè)多目標(biāo)評(píng)估系統(tǒng)，根據(jù)多目標(biāo)優(yōu)化理論，建立數(shù)學(xué)模型，通過(guò)數(shù)學(xué)方法分析模型，結(jié)合軟件進(jìn)行數(shù)值仿真驗(yàn)證，最終提出實(shí)際可行的參考報(bào)告．《通信技術(shù)》課程每個(gè)章節(jié)都有這方面的內(nèi)容，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意挖掘這樣的教學(xué)素材．

二、教學(xué)觀念、手段的更新

以往教師講授《通信技術(shù)》這門(mén)課主要是單向說(shuō)教，老師唱獨(dú)角戲，形式單調(diào)，調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的方法欠缺．教學(xué)應(yīng)從單純的知識(shí)傳授轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯渴降慕虒W(xué)，用研究式的教學(xué)作為提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平的重要手段．

研究式教學(xué)要求充分發(fā)揮師生雙方的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，這對(duì)于習(xí)慣了“模仿+記憶”的教學(xué)模式的學(xué)生來(lái)說(shuō)必然會(huì)碰到更大的困難．在講授天線、衛(wèi)星通信、光纖通信以及移動(dòng)通信等內(nèi)容時(shí)，老師可以先布置課外查詢?nèi)蝿?wù)，查閱這些技術(shù)的起源、發(fā)展、現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)，然后讓學(xué)生在課堂上交流對(duì)這些內(nèi)容的認(rèn)識(shí)、理解．老師根據(jù)學(xué)生交流情況匯總那些理解不清的概念、技術(shù)等內(nèi)容，然后詳細(xì)講明白“是什么”和“為什么”．現(xiàn)在網(wǎng)上有大量的新技術(shù)科普片，觀看科普片同樣可以獲得新知識(shí)，也是豐富課堂教學(xué)方式的途徑之一．因此可以收集天線、衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信、激光通信等新技術(shù)的科教宣傳片，在授課過(guò)程中穿插科教宣傳片，使學(xué)生能更加直觀理解通信相關(guān)技術(shù)．

三、課外專(zhuān)題的研討

衛(wèi)星通信概念范文第4篇

軟件無(wú)線電是近幾年來(lái)提出的一種實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的新概念和體制。它的核心是將寬帶ND和D／A變換器盡可能靠近天線，而電臺(tái)功能盡可能地采用軟件進(jìn)行定義。軟件無(wú)線電把硬件作為無(wú)線通信的基本平臺(tái)，對(duì)于無(wú)線通信功能盡可能用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，無(wú)線通信系統(tǒng)具有很好的通用性、靈活性，使系統(tǒng)互聯(lián)和升級(jí)變得非常方便，這很可能使軟件無(wú)線電成為繼模擬通信到數(shù)字通信和固定通信到移動(dòng)通信之后的無(wú)線通信領(lǐng)域的第三次突破。

以現(xiàn)代通信理論為基礎(chǔ)，以數(shù)字信號(hào)處理為核心，以微電子技術(shù)為支撐的軟件無(wú)線電技術(shù)自從提出以來(lái)，便引起了包括軍事通信、個(gè)人移動(dòng)通信、微電子以及計(jì)算機(jī)等電子領(lǐng)域的特別關(guān)注和廣泛興趣。尤其是在最近幾年突飛猛進(jìn)的發(fā)展成長(zhǎng)，逐漸壯大，更加使得人們普遍認(rèn)為軟件無(wú)線電技術(shù)將促進(jìn)無(wú)線通信，甚至整個(gè)無(wú)線電領(lǐng)域產(chǎn)生重大變革，并由此推動(dòng)電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，最終在全世界范圍內(nèi)形成巨大的軟件無(wú)線電產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)社會(huì)和技術(shù)進(jìn)步。

軟件無(wú)線電突破了傳統(tǒng)的無(wú)線電臺(tái)以功能單一、可擴(kuò)展性差的硬件為核心的設(shè)計(jì)局限性，強(qiáng)調(diào)以開(kāi)放性的最簡(jiǎn)硬件為通用平臺(tái)，盡可能地用可升級(jí)、可重配置的應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)各種無(wú)線電功能的設(shè)計(jì)新思路。

通信的需求是軟件無(wú)線電進(jìn)步與發(fā)展的巨大驅(qū)動(dòng)力。它是解決目前無(wú)線通信系統(tǒng)多標(biāo)準(zhǔn)、多模式兼容工作以及相互操作性和多系統(tǒng)共享頻率資源等問(wèn)題的最好途徑。

軟件無(wú)線電技術(shù)的特點(diǎn)

1、具有完全可編程的特性，包括可編程的天線波段、信道接入方式、信道調(diào)制解調(diào)、數(shù)據(jù)速率大小等，通過(guò)軟件提供指令，實(shí)現(xiàn)控制和操作、管理和維護(hù)功能；

2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用，功能實(shí)現(xiàn)靈活，改進(jìn)和更新也很方便快捷。高速A／D／A實(shí)為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，其作用是將RF／IF部分和通用的數(shù)字／軟件部分連接起來(lái)。只要它們的帶寬和處理能力滿足系統(tǒng)要求，都具有很好的通用性；

3、使得不同系統(tǒng)之間相互操作成為可能；

4、復(fù)用的優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一致性使得設(shè)計(jì)的模塊化思想能很好地實(shí)現(xiàn)，并且這些模塊具有良好的通用性，能在不同的系統(tǒng)及其升級(jí)時(shí)很容易地復(fù)用；

5、在軟件無(wú)線電中，軟件的生存期決定了通信系統(tǒng)的生存期。一般地，軟件開(kāi)發(fā)的周期相對(duì)于硬件要短，開(kāi)發(fā)費(fèi)用要低；

6、由于系統(tǒng)的主要功能都由軟件實(shí)現(xiàn)，因此可方便地采用各種新的信號(hào)處理手段提高抗干擾性能。其他諸如系統(tǒng)頻帶監(jiān)控、在線改變信號(hào)調(diào)制方式等功能的實(shí)現(xiàn)也成為可能。

軟件無(wú)線電在衛(wèi)星通信中的應(yīng)用

通信衛(wèi)星主要由天線分系統(tǒng)、通信分系統(tǒng)、電源分系統(tǒng)、控制分系統(tǒng)等部分組成。其中，通信分系統(tǒng)主要由射頻部分和轉(zhuǎn)發(fā)器等組成。射頻部分包括指令檢測(cè)、遙控設(shè)備和頻率調(diào)制、解調(diào)設(shè)備，主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻的發(fā)射、接收、調(diào)制和解調(diào)。目前，它的調(diào)制模式、多址方式、編碼格式等一般均是固定不變的。如果采用軟件無(wú)線電技術(shù)，那么就可以通過(guò)軟件隨時(shí)改變調(diào)制模式、多址方式、編碼格式等，從而大大提高其靈活性以及抗干擾的能力。同理，在處理轉(zhuǎn)發(fā)器中也完全可以應(yīng)用軟件無(wú)線電技術(shù)，來(lái)完成寬帶的A／D及D／A轉(zhuǎn)換、調(diào)制解調(diào)以及編碼。

低軌微型衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以提供全球性實(shí)時(shí)話音／數(shù)據(jù)通信和非實(shí)時(shí)的S&F業(yè)務(wù)。由于它已經(jīng)成為衛(wèi)星通信系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分和實(shí)現(xiàn)全球個(gè)人通信的重要手段，所以這里選舉它為典型代表來(lái)說(shuō)明軟件無(wú)線電技術(shù)在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。將軟件無(wú)線電臺(tái)結(jié)構(gòu)的概念應(yīng)用到低軌微型衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，將會(huì)很好地解決如不同系統(tǒng)的兼容性，互聯(lián)互通及綜合應(yīng)用等問(wèn)題，促使微型衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展，為用戶提供更為靈活和方便的通信服務(wù)。

1、用軟件無(wú)線電技術(shù)解決微型衛(wèi)星通信系統(tǒng)的兼容性問(wèn)題

近年來(lái)，各種各樣的移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)紛紛涌現(xiàn)出來(lái)，其中，中低軌系統(tǒng)大都采用小型衛(wèi)星。這些系統(tǒng)分別提供全球性和區(qū)域性的以話音為主的移動(dòng)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)。由于它們?cè)谕ㄐ朋w制、網(wǎng)絡(luò)組成、系統(tǒng)管理等方面互不相同，各系統(tǒng)內(nèi)的用戶終端不能直接訪問(wèn)其它系統(tǒng)。目前只有通過(guò)信關(guān)和網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同衛(wèi)星系統(tǒng)之間的互連互通，但這并不是一種特別有效的解決方法，隨著新系統(tǒng)的不斷涌現(xiàn)，會(huì)使終端兼容性等問(wèn)題日益嚴(yán)重。利用小型衛(wèi)星提供業(yè)務(wù)的系統(tǒng)也存在著終端兼容的要求，這一情況是由兩方面的因素造成的：

(1)為了充分利用各小型衛(wèi)星通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)的能力，以使其運(yùn)營(yíng)費(fèi)用進(jìn)一步降低，需要衛(wèi)星能夠?yàn)椴煌南到y(tǒng)用戶提供服務(wù)，同時(shí)用戶也能方便地接入各系統(tǒng)。

(2)為了降低信息的傳輸時(shí)延，S&F業(yè)務(wù)微型衛(wèi)星需要借助與其它系統(tǒng)，如地面網(wǎng)絡(luò)、同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)等來(lái)加速其信息的傳遞。同時(shí)衛(wèi)星通信系統(tǒng)作為對(duì)地面通信網(wǎng)重要的支持和不可缺少的補(bǔ)充，其和地面通信網(wǎng)的綜合應(yīng)用問(wèn)題也提出來(lái)了，目前所采用的雙模式手機(jī)只能達(dá)到兩種不同系統(tǒng)的綜合應(yīng)用要求。

由于軟件無(wú)線電臺(tái)的功能完全由軟件定義，可以程控，所以只要在處理能力、采樣速度等方面允許的條件下，就能夠利用軟件無(wú)線電臺(tái)對(duì)輸入信號(hào)的調(diào)制模式、多址方式、編碼格式進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和解調(diào)，實(shí)現(xiàn)信息的正確接收；同時(shí)軟件無(wú)線電臺(tái)還可根據(jù)需要選用適當(dāng)?shù)奶囟ǖ耐ㄐ朋w制與特定系統(tǒng)進(jìn)行通信。軟件無(wú)線電技術(shù)利用可編程數(shù)字下變頻在基帶完成信道選取，通過(guò)基帶處理的軟件模塊不同來(lái)兼容不同的系統(tǒng)。因此，只有軟件無(wú)線電技術(shù)才能在嚴(yán)格意義上圓滿的解決系統(tǒng)兼容和綜合利用問(wèn)題。

2、采用軟件無(wú)線電技術(shù)將有利于微型衛(wèi)星通信技術(shù)的更新

衛(wèi)星通信系統(tǒng)與地面系統(tǒng)的另一個(gè)重要差別是：衛(wèi)星一旦進(jìn)入運(yùn)行軌道，對(duì)衛(wèi)星的硬件部分無(wú)法進(jìn)行改動(dòng)，因此由星載硬件設(shè)備決定的技術(shù)體制就無(wú)法更新。同時(shí)微型衛(wèi)星通信的在軌壽命可達(dá)3-5年，甚至更長(zhǎng)(因?yàn)樵S多微型衛(wèi)星采用被動(dòng)姿態(tài)控制方式)。這將嚴(yán)重制約著新技術(shù)在衛(wèi)星通信領(lǐng)域內(nèi)的及時(shí)運(yùn)用。

利用軟件無(wú)線電技術(shù)的基本思想，賦予微型通信衛(wèi)星星上處理以新的內(nèi)涵。將微型通信衛(wèi)星全部或大部分的通信功能由軟件定義，并在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到一定的處理冗余度。那么當(dāng)需要對(duì)微型衛(wèi)星星載通信子系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)，如調(diào)制／解調(diào)技術(shù)、多普勒頻移校正、成形濾波等進(jìn)行改進(jìn)，只需要對(duì)其中的部分軟件進(jìn)行在軌重新加載，便可以完成原來(lái)所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的衛(wèi)星在軌技術(shù)更新，從而達(dá)到延長(zhǎng)衛(wèi)星技術(shù)壽命的目的。國(guó)外在這方面進(jìn)行了有益的嘗試，如Vosat-3&5、Posat-1都進(jìn)行了具有軟件無(wú)線電雛形的在軌衛(wèi)星通信體制更新試驗(yàn)，證明在軌衛(wèi)星通信體制的更新是完全可能的。按照軟件無(wú)線電的思想將會(huì)出現(xiàn)完全依賴于軟件定義的新型微型通信衛(wèi)星，其

星體具有相同或相似的硬件結(jié)構(gòu)，而根據(jù)軟件的不同將擔(dān)負(fù)不同的使命。

3、現(xiàn)階段實(shí)施方案的設(shè)想

雖然軟件無(wú)線電技術(shù)在微型衛(wèi)星通信中有著良好的應(yīng)用前景，但是由于受處理器件能力、處理技術(shù)等方面因素的限制，在現(xiàn)階段尚不能完全按照標(biāo)準(zhǔn)軟件無(wú)線電臺(tái)結(jié)構(gòu)建立一套微型衛(wèi)星通信系統(tǒng)。然而，從另一方面看，既然軟件無(wú)線電技術(shù)的優(yōu)越性已經(jīng)被業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)可，現(xiàn)今只是在具體實(shí)施上遇到些困難，相信將來(lái)必定會(huì)隨著技術(shù)的進(jìn)步而逐步得到解決。

在目前的技術(shù)條件下，可以將中頻以下的功能由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，而保留現(xiàn)有的射頻部分或采用可更換的射頻模塊的方法來(lái)構(gòu)造具有部分軟件無(wú)線電特色的微型衛(wèi)星通信系統(tǒng)。這一設(shè)計(jì)思想已在美國(guó)的Speak easy II(易通話II)無(wú)線電臺(tái)中得到了實(shí)踐，Speak easy II可以在程序的控制下與現(xiàn)在使用的15種無(wú)線電臺(tái)互通。根據(jù)這一思想，構(gòu)成的試驗(yàn)性低軌微型通信衛(wèi)星子系統(tǒng)的框圖如圖1所示。用戶終端的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

軟件無(wú)線電在衛(wèi)星測(cè)控中的應(yīng)用

衛(wèi)星測(cè)控系統(tǒng)一般由跟蹤分系統(tǒng)、遙測(cè)分系統(tǒng)和遙控分系統(tǒng)組成。目前，我國(guó)衛(wèi)星測(cè)控設(shè)備都是由傳統(tǒng)的硬件組成，功能固定，而且各類(lèi)衛(wèi)星測(cè)控系統(tǒng)的工作頻率、調(diào)制體制、編碼體制和測(cè)距體制各不相同，各種衛(wèi)星之間測(cè)控信道也不能相互通用，這樣無(wú)疑加重了研制負(fù)擔(dān)，造成資金浪費(fèi)。針對(duì)這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外正在利用高速A／D、DSP、高速并行總線、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及軟件技術(shù)，對(duì)測(cè)控信道和處理終端進(jìn)行全數(shù)字化和軟件化研究開(kāi)發(fā)，并且已經(jīng)取得顯著成績(jī)?，F(xiàn)今，該領(lǐng)域依然繼續(xù)朝著綜合化、數(shù)字化、軟件化的方向努力拓展邁進(jìn)，而未來(lái)最為理想的解決辦法就是采用軟件無(wú)線電技術(shù)。

在衛(wèi)星測(cè)控中，由于星上測(cè)控設(shè)備受到重量、體積、功耗和射頻頻率使用等多方面條件因素指標(biāo)的限制，因此通常采用多個(gè)副載波調(diào)制一個(gè)載波的系統(tǒng)，這些副載波可以是單一的正弦波，也可以是已調(diào)副載波。如果射頻頻率選在S波段，一般便稱之為S波段測(cè)控系統(tǒng)。與我國(guó)中、低軌道衛(wèi)星原來(lái)使用的超短波體制相比，S波段統(tǒng)一測(cè)控系統(tǒng)有著明顯的優(yōu)點(diǎn)，它將是國(guó)內(nèi)中、低軌道衛(wèi)星測(cè)控系統(tǒng)采用的主要方式。于是下面以S波段為例對(duì)星載測(cè)控信道加以分析。

1、測(cè)控系統(tǒng)引入軟件無(wú)線電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先要進(jìn)行信道設(shè)計(jì)，根據(jù)使用要求選擇系統(tǒng)的工作頻率、調(diào)制體制和基帶信號(hào)，并進(jìn)行信道功率分配以及副載波頻率干擾計(jì)算等，以便確定可靠完成信息傳輸?shù)淖罴逊绞?。由于各種衰減和噪聲不同程度的影響是客觀存在的，不同的衛(wèi)星中，調(diào)制方式以及調(diào)制參數(shù)常會(huì)有不同的選擇，引入軟件無(wú)線電技術(shù)，會(huì)產(chǎn)生下列優(yōu)點(diǎn)：

(1)在設(shè)計(jì)的同一硬件平臺(tái)上，配置不同的軟件，即可實(shí)現(xiàn)不同的具體信道設(shè)備。這樣不僅能夠加快研制進(jìn)度，而且還可以節(jié)約大量資金，避免不必要的浪費(fèi)。

(2)對(duì)于衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間，使得通過(guò)先進(jìn)的遙控手段實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)配置更新成為可能。

2、測(cè)控信道軟件化應(yīng)按階段分步驟實(shí)施

盡管利用軟件無(wú)線電技術(shù)有上述優(yōu)點(diǎn)，但是，由于軟件無(wú)線電技術(shù)是一個(gè)新興的課題，許多體系結(jié)構(gòu)仍舊處于不穩(wěn)定的變動(dòng)之中并且受到DSP、ND等器件性能的制約，所以當(dāng)前要立刻全面實(shí)現(xiàn)理想的軟件無(wú)線電設(shè)計(jì)還有困難。比較現(xiàn)實(shí)的測(cè)控信道軟件化應(yīng)該按階段分步驟實(shí)施：

(1)首先，對(duì)傳統(tǒng)體制的模擬微波統(tǒng)一測(cè)控信道進(jìn)行數(shù)字化、軟件化。傳統(tǒng)體制的微波統(tǒng)一測(cè)控信道，傳輸信號(hào)為遙控、遙測(cè)和測(cè)距信號(hào)，一般帶寬較窄，接收機(jī)在中頻可以采用帶通采樣。

(2)其次，在測(cè)控信道軟件化過(guò)程中引入新型的測(cè)控體制，如擴(kuò)頻碼分多址與微波統(tǒng)一測(cè)控等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)測(cè)控信道與測(cè)控終端綜合化、軟件化設(shè)計(jì)。

(3)最后，隨著DSP、FPGA等數(shù)字電路的飛速發(fā)展，寬帶的數(shù)據(jù)和跟蹤測(cè)控信號(hào)按照擴(kuò)頻碼分多址方式要想實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一載波測(cè)控信道的軟件無(wú)線電設(shè)計(jì)也將成為可能。

3、現(xiàn)階段實(shí)施方案的設(shè)想

下面針對(duì)現(xiàn)階段的具體情況，簡(jiǎn)單介紹一種對(duì)傳統(tǒng)體制的模擬微波測(cè)控信道數(shù)字化、軟件化的方案設(shè)想。采用軟件無(wú)線電思想的測(cè)控信道原理設(shè)計(jì)框圖如圖3所示。圖中，天線、上／下變頻器、帶通濾波器等射頻部件可設(shè)計(jì)幾種通用的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，由于測(cè)控信號(hào)一般為窄帶信號(hào)，在中頻可用帶通采樣，這樣能夠把中頻中的帶通信號(hào)變換為較低中頻的基帶信號(hào)，而不必使用可編程的數(shù)字下變頻器，但A／D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入帶寬應(yīng)高于被采樣的中頻信號(hào)的最高頻率。為了使產(chǎn)品具有良好的適應(yīng)性，ND的采樣頻率最好是能夠根據(jù)情況變化的不同進(jìn)行隨時(shí)重新配置。另外，對(duì)于寬帶測(cè)控信號(hào)則要采用下變頻器。

展望

未來(lái)的無(wú)線通信系統(tǒng)將是多制式、多模式的通信系統(tǒng)，可以提供包括多媒體在內(nèi)的多種服務(wù)類(lèi)型。軟件無(wú)線電以其強(qiáng)大的可配置能力和可編程能力將成為未來(lái)通信系統(tǒng)的首選。軟件無(wú)線電的技術(shù)發(fā)展將大致可分為硬件、軟件兩個(gè)方面。

衛(wèi)星通信概念范文第5篇

 

1)通信覆蓋區(qū)域大，通信距離遠(yuǎn)：地球同步軌道(GEO)衛(wèi)星距地面高度35860km，只需一個(gè)衛(wèi)星中繼轉(zhuǎn)發(fā)，就能實(shí)現(xiàn)1萬(wàn)多公里的遠(yuǎn)距離通信;每一顆衛(wèi)星可覆蓋全球表面的42.4%，用3顆GEO衛(wèi)星就可以覆蓋除兩極祎度76°以上地區(qū)以外的全球表面及臨地空間。

 

2)可將其廣播性與各種多址連接技術(shù)相結(jié)合構(gòu)成龐大的通信網(wǎng)：在一顆衛(wèi)星所覆蓋的區(qū)域內(nèi)，不必依賴顯式的交換，只需利用衛(wèi)星中繼傳輸和多址/復(fù)用技術(shù)就能構(gòu)成擁有許多地面用戶的大型通信網(wǎng)。

 

3)機(jī)動(dòng)靈活：衛(wèi)星通信的建立不受地理?xiàng)l件的限制，無(wú)論是大城市還是邊遠(yuǎn)山區(qū)、島嶼，隨地可建;通信終端也可由飛機(jī)、汽車(chē)、艦船搭載，甚至個(gè)人隨身攜帶;建站迅速，組網(wǎng)靈活。

 

4)通信頻帶寬、通信容量大：衛(wèi)星通信信道處于微波頻率范圍，頻率資源相當(dāng)豐富，并可不斷發(fā)展。

 

5)信道質(zhì)量好、傳輸性能穩(wěn)定：衛(wèi)星通信鏈路一般都是自由空間傳播的視距通信，傳輸損耗很穩(wěn)定而可準(zhǔn)確預(yù)算，多徑效應(yīng)一般都可忽略不計(jì)，除非是采用很低増益天線的移動(dòng)通信或個(gè)人通信終端。

 

6)通信設(shè)備的成本不隨通信距離増加而増加，因而特別適于遠(yuǎn)距離以及人類(lèi)活動(dòng)稀少地區(qū)的通信。

 

衛(wèi)星通信也存在一些缺點(diǎn)和一些應(yīng)該而且可以逐步改進(jìn)的方面，這主要有以下幾點(diǎn)。

 

1)衛(wèi)星發(fā)射和星上通信載荷的成本高：星上元器件必須采用抗強(qiáng)輻射的宇航級(jí)器件，而且LEO、GEO衛(wèi)星的壽命一般分別只有8年、15年左右。

 

2)衛(wèi)星鏈路傳輸衰減很大：這就要求地面和星上的通信設(shè)備具有大功率發(fā)射機(jī)、高靈敏度接收機(jī)和高増益天線。

 

3)衛(wèi)星鏈路傳輸時(shí)延大：GEO衛(wèi)星與地面之間往返傳輸時(shí)間為239~278ms;在基于中心站的星形網(wǎng)系統(tǒng)中，小站之間進(jìn)行話音通信必須經(jīng)雙跳鏈路，那么傳輸時(shí)延達(dá)到0.5s,對(duì)話過(guò)程就會(huì)感到不順暢，而且如果沒(méi)有良好的回音抑制措施，就會(huì)因二-四線制轉(zhuǎn)換引起的回波干擾而使話音質(zhì)量顯著下降。

 

基于衛(wèi)星通信的特點(diǎn)及其重要作用，本文將從衛(wèi)星通信的可用頻率資源、衛(wèi)星平臺(tái)、主要關(guān)鍵技術(shù)、典型的衛(wèi)星通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等方面進(jìn)行介紹，綜述發(fā)展現(xiàn)狀，展望發(fā)展前景。

 

2通信衛(wèi)星平臺(tái)與信道資源的發(fā)展

 

2.1衛(wèi)星通信的頻率資源

 

早期GEO衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器主要是C和Ku頻段，各有500MHz帶寬，其上行分別位于6GHz、14GHz附近，下行分別位于4GHz、12GHz附近;每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬有33MHz、36MHz、54MHz等;Ku后來(lái)擴(kuò)展到800MHz。最近十幾年Ka頻段2GHz帶寬得到了廣泛應(yīng)用，上行、下行分別位于20GHz、30GHz附近。此外還有UHF、L和S頻段各有15?30MHz的帶寬可用于衛(wèi)星移動(dòng)通信，分別位于0.4GHz、1.6GHz、

 

2GHz左右。目前，正在開(kāi)發(fā)40~60GHz的EHF頻段。各頻段的可用頻帶不一定連成一片，具體的頻帶劃分參見(jiàn)文獻(xiàn)[4]。采用天線正交極化、多波束衛(wèi)星天線、低軌道衛(wèi)星群等技術(shù)，可使上述頻率重復(fù)使用許多次，可用頻率資源擴(kuò)大許多倍。此外采用空間激光通信技術(shù)擴(kuò)展信道資源，特別是星際激光通信鏈路，其容量可與光纖通信相比擬，而抗干擾抗截獲能力更強(qiáng)。

 

2.2通信衛(wèi)星平臺(tái)的發(fā)展

 

衛(wèi)星平臺(tái)技術(shù)是推動(dòng)衛(wèi)星通信應(yīng)用和増強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。目前，世界上最大的通信衛(wèi)星平臺(tái)重達(dá)7噸、太陽(yáng)能電池功率達(dá)30kW，例如美國(guó)Loral公司LS20.20衛(wèi)星平臺(tái)，發(fā)射質(zhì)量5?7噸，電源功率17?30kW，可支持150個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，2012年發(fā)射SES-4衛(wèi)星所用該公司LS-1300平臺(tái)，功率達(dá)20kW。我國(guó)自主研制的最大平臺(tái)是東方紅4號(hào)平臺(tái)，重5150kg、太陽(yáng)能電池功率為10.5kW，處于實(shí)驗(yàn)階段的東5平臺(tái)規(guī)模更大，但與當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)水平仍存在差距。

 

3衛(wèi)星通信相關(guān)技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀與前景3.1調(diào)制解調(diào)技術(shù)衛(wèi)星通信中最常用的調(diào)制方式是QPSK、OQPSK和n/4DQPSK等，近年來(lái)，高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笈c轉(zhuǎn)發(fā)器資源緊缺推動(dòng)了8PSK、16APSK、16QAM等高階調(diào)制方式的研究與應(yīng)用。其中APSK調(diào)制因其星座中所含幅度和相位信息是變量可分離的，可以采用簡(jiǎn)單的預(yù)失真法進(jìn)行幅度非線性矯正而不影響相位特性，使之在透明轉(zhuǎn)發(fā)這種高階調(diào)制信號(hào)時(shí)的功率效率不明顯降低[5,6]。因此，APSK調(diào)制在衛(wèi)星電視廣播中得到應(yīng)用，在衛(wèi)星寬帶移動(dòng)通信中也有很好的應(yīng)用前景。

 

格形編碼調(diào)制(TCM,trelliscodingmodulation)在原理上是一種很好的體制[5];它將信道編碼與調(diào)制融合在一起，因而幾乎不付出頻帶效率和功率效率降低的代價(jià)，就能獲得5dB左右的編碼増益。TCM調(diào)制用于衛(wèi)星通信的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)早己經(jīng)形成，但因其譯碼復(fù)雜度較高，而且不大便于再級(jí)聯(lián)外碼以進(jìn)一步降低誤碼率[7,8]，因此應(yīng)用并不廣泛。

 

遙感數(shù)據(jù)傳輸和大容量寬帶衛(wèi)星通信中對(duì)于高速調(diào)制解調(diào)技術(shù)有迫切需求，目前我國(guó)基于FPGA并行實(shí)現(xiàn)的高速調(diào)制解調(diào)己達(dá)到1.5Gbit/s，己接近國(guó)際先進(jìn)水平[9]。這個(gè)速率基本上能滿足通信衛(wèi)星饋送鏈路高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)作為一種多載波調(diào)制方式，由于其抗多徑衰落能力強(qiáng)而在地面蜂窩網(wǎng)第四代(4G)、第五代(5G)移動(dòng)通信中成為不可或缺的技術(shù)[10]，因此人們一直想將其廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星移動(dòng)通信中。值得注意的是，OFDM本來(lái)是不大適于衛(wèi)星下行鏈路這種功率嚴(yán)重受限的場(chǎng)合，因?yàn)槠浞迤焦β时?PAPR)高，在功放非線性條件下容易產(chǎn)生多載波互調(diào)干擾而使鏈路特性變差。雖己研究出多種方法來(lái)克服這個(gè)缺點(diǎn)，但沒(méi)有一種辦法是不需付出巨大代價(jià)就能完全解決這個(gè)問(wèn)題的[11,12]，不是頻帶效率顯著降低，就是計(jì)算復(fù)雜度很高。

 

但是，確有一些衛(wèi)星通信或廣播系統(tǒng)的下行鏈路采用了OFDM體制。IPSTAR-I在60MHz帶寬下行鏈路中采用層疊在OFDM上的TDM技術(shù)[13]，其目的是為了擴(kuò)大復(fù)接信號(hào)的路數(shù)，而非抗多徑衰落;因?yàn)槠銴u頻段小站天線口徑為0.75?1.8m，波束主瓣只有1。?2.3。，周?chē)h(huán)境的反射波很難進(jìn)入天線主瓣，因而多徑效應(yīng)可忽略不計(jì)。我們應(yīng)當(dāng)看到如此應(yīng)用OFDM技術(shù)，會(huì)使其鏈路信噪比產(chǎn)生明顯損失。

 

對(duì)于基于多波束天線的GEO或LEO衛(wèi)星寬帶移動(dòng)通信或廣播系統(tǒng)而言，因其多徑衰落非常嚴(yán)重，目前下行鏈路不得不采用OFDM體制。其移動(dòng)式終端的天線増益很低，例如，L或S頻段天線的増益一般只有2?3dB，這種半球波束天線可接收到的多徑信號(hào)分量多，多徑衰落非常嚴(yán)重，采用OFDM技術(shù)有其合理性。事實(shí)上在衛(wèi)星與地面基站相結(jié)合的移動(dòng)數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中己成功應(yīng)用OFDM[14]，并己形成了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[15,16]。

 

然而衛(wèi)星下行鏈路功率受限問(wèn)題遠(yuǎn)比地面移動(dòng)通信基站嚴(yán)重，驅(qū)動(dòng)多波束衛(wèi)星天線的功放非線性問(wèn)題更加嚴(yán)重。加之OFDM系統(tǒng)抗多徑衰落效益的發(fā)揮有賴于信道信息反饋，而衛(wèi)星鏈路時(shí)延大，不能及時(shí)利用信道信息反饋對(duì)各子信道的信息速率和發(fā)射功率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整?？傊l(wèi)星下行鏈路采用OFDM體制只是當(dāng)前的無(wú)奈之舉，而非理想的選擇，我們很有必要探索出一種新的傳輸方式來(lái)取代它，因?yàn)槠渲屑s有30%左右的頻帶效率和10dB左右的鏈路信噪比増益的潛力是有可能挖掘出來(lái)的。

 

3.2糾錯(cuò)編碼技術(shù)

 

各種通信業(yè)務(wù)信息傳輸?shù)恼`比特率(BER,biterrorrate)都有最高限度要求，例如：聲碼話BER為10—3,視頻通信BER為10—4,一般數(shù)據(jù)通信BER為10—6或10—7，無(wú)特殊措施的ATM(asyschronioustransfermode)或IP(Internetprotocol)數(shù)據(jù)傳輸BER為10—10,深空通信中某些數(shù)據(jù)傳輸BER為10—14。當(dāng)然一般系統(tǒng)不會(huì)設(shè)計(jì)為在傳輸和解調(diào)后所得數(shù)據(jù)的BER就能達(dá)到上述要求，因?yàn)檫@需要很高的鏈路信噪比，嚴(yán)重浪費(fèi)發(fā)射功率。而采用糾錯(cuò)編碼(即信道編碼)技術(shù)與調(diào)制相結(jié)合，只需付出很小的頻帶效率代價(jià)就能使BER降低若干個(gè)數(shù)量級(jí)。相應(yīng)地達(dá)到指定BER要求的鏈路信噪比就可降低幾dB，甚至十幾dB，也就是可獲得相應(yīng)的編碼増益。

 

在衛(wèi)星通信的前期發(fā)展中，使用最為廣泛的信道編碼是由卷積碼作為內(nèi)碼、RS碼作為外碼的串行級(jí)聯(lián)碼。這是因?yàn)榫矸e碼實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、譯碼門(mén)限較低，而RS碼的譯碼復(fù)雜度低，在輸入信息誤碼率較高時(shí)能獲得較高的編碼増益，例如，3/4卷積碼與RS編碼級(jí)聯(lián)情況下在達(dá)到&E^=10—7時(shí)可獲得5.2dB編碼増益。

 

并行級(jí)聯(lián)形式的Turbo碼[17]和低密度奇偶效驗(yàn)碼(LDPC)[18]是目前2種最先進(jìn)的信道編碼算法，自90年展起來(lái)并推廣應(yīng)用之后，很快在地面移動(dòng)通信等場(chǎng)合得到了很好應(yīng)用。兩者均有2個(gè)突出特點(diǎn)：一是都結(jié)合了比特交織技術(shù)，能有效地糾正突發(fā)錯(cuò)誤，而多徑衰落信道等場(chǎng)合正是容易出現(xiàn)突發(fā)性錯(cuò)誤;其二是它們的譯碼門(mén)限比卷積碼更低，而且能在較高的碼率下獲得較大的編碼増益。這就是說(shuō)，它們能使整個(gè)系統(tǒng)的傳輸特性以較高的頻帶效率和功率效率逼近香農(nóng)容量限。例如，對(duì)于QPSK調(diào)制采用碼率為0.793的Turbo碼在BER達(dá)到10—7時(shí)，比采用RS、卷積碼串行級(jí)聯(lián)碼的編碼増益高1.6dB?IPSTAR-1系統(tǒng)的前向鏈路采用Turbo碼Inmarsat系統(tǒng)也將Turbo碼作為高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的核心技術(shù)。

 

與Turbo碼相比，LDPC碼具有編解碼簡(jiǎn)單、碼長(zhǎng)可以較短、編譯碼效果更易逼近香農(nóng)限，因而已成為當(dāng)前衛(wèi)星通信中信道編碼的首選，特別是寬帶移動(dòng)通信。例如，對(duì)于BPSK調(diào)制采用1/2碼率、107塊長(zhǎng)的LDPC碼在BER達(dá)到10—6時(shí)所需私/外值為0.04dB，己非常逼近頻帶效率為1bit/s/Hz時(shí)的香農(nóng)限0dB[20]。目前，己用FPGA實(shí)現(xiàn)的LDPC編譯碼器，最高信息速率可達(dá)到10Gbit/s[2U2]，可滿足高速調(diào)制解調(diào)的需求。

 

對(duì)于大尺度衰落信道，例如，存在降雨衰落情況下的Ka頻段信道，采用自適應(yīng)編碼調(diào)制(ACM,adaptivecodingmodulation)可使信道傳輸效率最大化[23,24]。發(fā)送端在保持發(fā)送的符號(hào)速率和功率不變的情況下，根據(jù)接收方反饋回來(lái)的私/_隊(duì)估值，自動(dòng)選擇最佳的調(diào)制方式和編碼碼率進(jìn)行發(fā)送，可以高效地將鏈路余量，例如，Ka頻段的雨衰余量，轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)傳輸吞吐量，同時(shí)也可避免了偶然出現(xiàn)的干擾對(duì)鏈路造成的絕對(duì)中斷。目前市場(chǎng)上己有支持ACM功能的產(chǎn)品。

 

3.3擴(kuò)頻通信技術(shù)

 

衛(wèi)星通信信道開(kāi)放性的特點(diǎn)帶來(lái)的隱蔽性差、抗干擾能力弱等缺點(diǎn)，可采用擴(kuò)頻技術(shù)克服，因此擴(kuò)頻通信主要用于隱蔽通信和抗干擾軍事通信。擴(kuò)頻主要有直接序列擴(kuò)頻(DSSS，directsequencespectrumpreading)、跳變頻率(FH,frequencyhopping)、跳變時(shí)間和線性調(diào)頻等4種基本工作方式。這里主要介紹DSSS和FH。

 

DSSS系統(tǒng)中每個(gè)符號(hào)用一個(gè)長(zhǎng)度為#的偽隨機(jī)序列表示，可使其信號(hào)的頻帶擴(kuò)展#倍，接收端采用同樣的序列進(jìn)行相關(guān)接收解擴(kuò)，因而可使解擴(kuò)之后的信噪比提高到解擴(kuò)之前的#倍，即可獲得#倍的解擴(kuò)處理増益。#可以很大，例如，GPS中P碼信號(hào)的擴(kuò)頻倍數(shù)#=204600，即具有53dB的處理増益。因此它可以在接收信號(hào)信干噪比很低的條件下進(jìn)行通信，可使通信信號(hào)具有很強(qiáng)的隱蔽性，并使系統(tǒng)具有很高的干擾容限，例如，允許信干比達(dá)50dB。如果在接收端解擴(kuò)之前配合某種自適應(yīng)信號(hào)處理算法，例如，自適應(yīng)陷波、幅度非線性處理或自適應(yīng)空間陷波等，還可使系統(tǒng)的干擾容限再提升30?40dB。

 

基于DSSS利用GEO衛(wèi)星透明轉(zhuǎn)發(fā)器可構(gòu)成隱蔽性很強(qiáng)的重疊通信系統(tǒng)[26]，將功率譜密度極低的DSSS信號(hào)重疊在其他正在進(jìn)行通信的強(qiáng)信號(hào)之上進(jìn)行較低比特率的通信，則信號(hào)具有高度的隱蔽性。

 

跳頻(FH)通信中，發(fā)送端將調(diào)制信號(hào)的載波頻率在很寬的頻率范圍中按照某種秘密約定的跳頻圖案進(jìn)行跳變，接收端采用同樣跳變的本地振蕩進(jìn)行正交下變頻，變回為零中頻信號(hào)再進(jìn)行基帶解調(diào)、符號(hào)判決和譯碼。因此FH比DSSS更容易將信號(hào)頻譜擴(kuò)展到更寬的頻率范圍，可獲得更高的處理増益。只要跳頻范圍足夠?qū)挕⑻僮銐蚩?，再配合衛(wèi)星多波束天線技術(shù)從空間躲避可能的干擾，通信的安全性就有充分的保障。我國(guó)已實(shí)現(xiàn)的FH系統(tǒng)跳頻范圍可達(dá)2GHz，跳速達(dá)上萬(wàn)跳/秒[27]，接近國(guó)際先進(jìn)水平?？傊?，目前衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)已比較成熟，在軍事通信中發(fā)揮了重要作用。當(dāng)然，通信對(duì)抗雙方?jīng)]有絕對(duì)的贏家，只是在一定的條件下有一方取勝。

 

3.4陣列天線技術(shù)與衛(wèi)星蜂窩網(wǎng)技術(shù)

 

1)陣列天線技術(shù)

 

由于衛(wèi)星鏈路傳播衰減很大，例如，GEO衛(wèi)星C、Ku、Ka頻段鏈路的衰減都在200dB左右，需要采用高増益天線，因而天線的尺寸和成本往往成為推廣應(yīng)用的重要障礙。早期是采用VSAT(verysmallapertureterminal)技術(shù)來(lái)緩解這個(gè)問(wèn)題，即由一個(gè)大型中心站與大量的小口徑天線終端站一起構(gòu)成一個(gè)星形網(wǎng)。利用中心站天線増益很高、EIRP(equivalentisotropicradiatedpower)值很大的優(yōu)勢(shì)，來(lái)彌補(bǔ)小站因天線口徑小、増益低而使鏈路預(yù)算不足的弱點(diǎn)。后來(lái)通過(guò)開(kāi)發(fā)更高頻段的轉(zhuǎn)發(fā)器、増大轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射功率以及采用多波束衛(wèi)星天線技術(shù)提高星上轉(zhuǎn)發(fā)器的接收靈敏度和EIRP，更加有效地實(shí)現(xiàn)了終端的小型化，天線的尺寸和成本似乎不再是明顯的障礙，VSAT的概念也逐漸淡化了。但目前基于GEO衛(wèi)星Ku頻段透明轉(zhuǎn)發(fā)器的寬帶移動(dòng)通信，其“動(dòng)中通”天線的成本仍然很高，相當(dāng)于通信終端其余部分總成本的6?10倍。這種天線通常都是采用線陣形式多個(gè)陣元實(shí)現(xiàn)水平方向跟蹤，而采用機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)垂直方向的跟蹤。星上采用陣列天線技術(shù)形成點(diǎn)波束天線或蜂窩狀的多波束天線(MBA,multiplebeamantenna)，可大大提高天線的増益，還實(shí)現(xiàn)了頻率多次重復(fù)利用。衛(wèi)星MBA主要有3種實(shí)現(xiàn)方式，即反射面式、透射式和相控陣形式。

 

反射面MBA由一個(gè)或2個(gè)反射面和幾個(gè)獨(dú)立饋源組成，通過(guò)饋源照射到反射面形成多波束。反射面MBA具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)而最先得到廣泛應(yīng)用，如Odyssey衛(wèi)星[28]和日本的ETS-VI衛(wèi)星[29]。ETS-VI衛(wèi)星的MBA有2種鏡面，20GHz的Ka頻段和S頻段共用3.5m直徑反射鏡，30GHz的Ka頻段和C頻段共用2.5m直徑反射鏡，實(shí)現(xiàn)了13個(gè)Ka頻段波束覆蓋日本大地、C頻段單波束覆蓋日本中部和5個(gè)S頻段的波束覆蓋200海里海域。

 

相控陣MBA由天線陣、饋電網(wǎng)絡(luò)及波束形成控制器等組成，通過(guò)相移網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)陣元的激勵(lì)幅度、相位實(shí)現(xiàn)輻射波束指向的改變。相控陣MBA具有損耗低、動(dòng)態(tài)掃描角度大的優(yōu)點(diǎn)，便于形成蜂窩狀MBA。透射式MBA通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)輻射陣移相，在覆蓋區(qū)形成相對(duì)固定的波束，波束對(duì)輻射陣不掃描但可校正及微調(diào)，更適于星體體積和質(zhì)量較小場(chǎng)合的應(yīng)用。例如全球星(Globalstar)系統(tǒng)和銥(Iridium)系統(tǒng)

 

中MBA就是采用直接輻射陣列形式、基于模擬射頻移相法形成多波束，不同的是前者使用功分器[30]，后者使用Butler矩陣。