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全球Ka波段宽带卫星业务的现状和发展(一)认

全球Ka波段宽带卫星业务的现状和发展(一)认
全球Ka波段宽带卫星业务的现状和发展(一)认

动中通卫星宽带应急通信系统解决方案

动中通卫星宽带应急通信系统解决方案 北京航天福道高技术股份有限公司 2009年4月24日

第一章公司概况 航天科工集团二院创建于五十年代,是国家重点军工科研院所,下属二十五所创立于1965年10月,是我国专业从事精确制导通信设备研制的骨干研究所,二十五所在雷达技术、红外光学测量技术、遥测、遥控、遥感和通信技术等领域具有雄厚的技术实力,在国内精确制导通信领域处于绝对领先地位。主要专业范围包括:无线电系统工程总体技术及红外光学系统工程总体技术、无线电接收与发射技术、信号与信息处理技术、自动控制技术、天馈系统与天线罩技术、通信工程技术、特种器件与微带组装技术等,是国家学位委员会通信与信息系统的硕士学位授权点。 作为二十五所民用产业及横向军品任务的对外唯一窗口,1993年6月由二十五所发起创立了北京航天福道高技术股份有限公司(简称福道公司),北京市高新技术企业。福道公司注册资本1700万元,其中二十五所及所职工持有99%的股份。福道公司的成立与发展继承了航天四十多年的科技成果和经验,并以院所的强大技术后盾为依托,拥有雄厚的技术实力和人才优势。多年来,在通信技术、电子产品、探测技术及系统集成方面不断创新,开发了系列高科技产品,并承接了多项国家级、省部级重点工程,在公司成立的十四年里,公司先后为邮电部、中国联通、公安部建设了全国及省市级寻呼联网系统、短信增值系统,其中 仅寻呼全国联网 系统3年实现销 售收入2.3亿,国 内市场占有率高 达75%;另外还 为所内各型号任 务测试与批生产 研制生产多批次 配套调试与标定 设备,如多频点多 通道接收机、多种

型号的导引头通信综合测试设备、接收应答机单元通信测试设备、目标仿真计算机测控台等;公司还多次中标并承建了海军基地光纤通信系统、多媒体指挥调度系统、HD-255经纬仪改造项目、机动供靶系统指挥通信分系统等多个靶场建设项目;为总装提供了江河工程侦察车、河床断面测绘仪、便携式流速仪、布雷车布控装置等优质的装备产品,赢得了广大用户的信任;公司的电装生产中心承担了所军品批生产任务的无线电装,同时还承接了大量民品生产任务。 另外,福道公司还自筹资金在上地信息产业基地兴建了1万多平米的写字楼。除出租外,楼内还设有公司的电装生产中心、天线罩生产中心、IT实训中心。 第二章 动中通应急通信系统概述 2.1系统概述 卫星移动通信是指利用卫星作为中继,实现移动用户之间或移动用户与固定用户之间的相互通信。车载动中通卫星通信系统具有不受时间、地域、距离的限制、实现动态和静态条件下的实时双向传输等特点,并具有现场指挥、远程移动指挥、车顶摄像视频信息采集、无线摄像视频信息采集、移动电话电台调度、移动视频会议、实时图像切换、智能保护等多项功能。其创新的天线系统自动搜索捕获指定的卫星信号。并且在车辆运动过程中通过自动控制方位、仰角和极化角。自动跟踪保持指向,并支持车辆在时速300公里行驶条件下的双向2M传输速率。隐形动中通卫星天线是由安装于车顶的低轮廓相控阵天线和安装在车内的天线控制器等组成。天线控制器为天线提供动

中国vsat卫星通信市场发展现状与趋势(三).doc

中国VSAT卫星通信市场发展现状与趋势(三) ——2003年中国VSAT卫星通信市场发展状况及经营状况分析 一、2003年中国VSAT小站用户发展状况 截至2003年底,全国35家VSAT经营企业共计拥有小站用户34540个,比2002年的37872个减少了3332个,降幅为8.8%。其中单向数据小站26285个,比2002年28711个减少了8.4%;双向数据小站8151个,比2002年8922减少了8.6%;语音小站仅有104个,比2002年减少了一半以上。 2003年VSAT小站用户数有所减少的主要原因有以下几方面: (1)VSAT经营企业数量比2002年减少了5个,导致小站用户总数的减少; (2)VSAT经营企业受“SARS”疫情严重影响,致使企业的业务发展计划不能如期完成; (3)无线寻呼市场进一步萎缩,一些原来主要为无线寻呼提供服务的VSAT经营企业市场规模缩小,此类小站数量明显减少; (4)由于地面光网络的快速发展,使用价格大幅度下降,在激烈的市场竞争中,VSAT败下阵来,只好退出部分市场,导致VSAT双向数据小站数量的减少; (5)另外,有一些较老的经营企业因系统设备已趋陈旧,传输带宽和传输速率已不能满足用户的通信需求,致使用户退租。 2003年,单向数据业务依然是VSAT卫星通信的应用亮点,双向数据小站所占比例与上一年基本持平,而语音小站减少一半以上,市场所占比例仅为O.3%。 近年来,VSAT单向数据小站所占比例逐年提高,2003年单向数据小站的比例已经达到76.1%,预计未来两年,单向数据小站比例还将进一步提高;双向数据小站也会有一定的发展,但所占比例不会增长语音小站比例只占O.3%,无论从规模上还是所占比例上都在逐年减少,未来两年仍将保持这样趋势。 截至2003年底,单向数据小站用户数量为26285个,占到小站用户总数的76.1%,也是目前VSAT用户小站增长的主要来源。单向数据业务(如信息广播和远程应用服务等)已经成为了VSAT卫星通信业务的

船载卫星通信系统解决方案

船载卫星通信系统解决方案 2010年5月12日 摘要:本文阐述了船载卫星通信系统在海事搜救中的解决方案和实际应用。 关键词:船载动中通天线;卫星通信技术 我国是国际航运大国,拥有辽阔的海域。1985年我国加入《1979年国际海上搜寻救助公约》。交通运输部在构筑和谐社会的新形势下,提出了将海事搜救建成“全方位覆盖、全天候运行、快速反应的水上安全保障体系,对发生在我国搜救责任区内的海上险情实施快速有效救助”的总体目标。 实现海上搜救的信息化、可视化、自动化已经是大势所趋,现代卫星移动通信技术的发展和应用,为实现这一目标提供了可靠技术保障。船载卫星通信系统的应用有效地保障了海上搜救中信息的传输。 文中详细阐述了海事搜救中对船载卫星通信系统的需求、解决方案和实际应用。通过最新的移动卫星通信技术,从根本上解决海事搜救通信中实时图像、语音、数据的传输问题。 根据海事搜救的特点,将海事搜救实时通信指挥系统的需求归纳如下:实时图像传输,即将搜救船上摄像机采集的现场图像实时传回指挥中心;建立搜救船与指挥中心的视频会议系统;建立搜救船与指挥中心的语音通话系统,实现电话、传真等功能;建立搜救船上局域网与指挥中心局域网互联,实现移动办公和现场指挥;建立搜救船上Internet接入,便于搜救时收发邮件和查找资料。 根据以上需求,提出采用基于全网IP的LinkStar高速卫星通信网络的船载卫星通信系统解决方案。 一、船载卫星通信系统链路解决方案 船载卫星通信系统链路包含以下几个部分:船载卫星动中通天线、卫星通信系统、卫星

地面站、指挥中心的通信专线或指挥中心远端卫星接收站等,其卫星通信系统链路原理如图1所示。 船载卫星动中通天线与通信卫星进行通信,通信卫星与卫星地面站进行通信,卫星地面站与指挥中心的专线,或通过与指挥中心远端卫星端站进行通信,从而实现搜救船与指挥中心的卫星通信。 船载卫星动中通天线是实现船岸通信的最重要组成部件,需要保证船在航行过程中克服船的横摇、纵摇以及上下起伏,保持与通信卫星的稳定通信。 因此,船载卫星动中通天线的选择首先要保证的是在复杂的航行条件下天线能稳定地跟踪通信卫星。其次是它的通信能力,天线的通信设备要能支持较高通信带宽。第三,安装方便。对于海事局60米巡逻船而言,船上能提供的船载天线安装空间有限,因此安装方便非常重要。 在本文所述的解决方案中,选择的是以色列Orbit Orsat(AL-7103MKⅡ)船载动中通卫星天线,如图2所示:

使用Matlab实现对Ka波段卫星通信衰减 信道的性能仿真

使用Matlab实现对Ka波段卫星通信衰减信道的性能仿真 日期:2005年10月29日人气:0 查看:[大字体中字体小字体] (空军工程大学电讯工程学院陕西西安710077)摘要:介绍了利用Matlab 6 关键词:Matlab;Ka波段;矢量;标量 Matlab是一种集成度很高的语言,由于其功能强,使用便捷和使用范围广等特点而被广大科技工作者所接受,已经在教学、科研和工程实际中广泛应用,被一些学者称为是第四代计算机语言。他用更直观的、符合人们思维习惯的代码,代替了C语言和Fortran语言的冗长代码,给用户呈现的是最直观、最简洁的程序开发环境。他提供的各种功能很强的工具箱更是为我们的学习和研究节省了大量的时间和精力。在Matlab 6 Ka波段卫星通信系统的研究工作在我国已有相当长的一段时间,由于我国尚没有自己在轨的Ka波段卫星,国外Ka转发器的有关技术参数也属于保密状态,致使这方面的研究工作只能是理论研究和数学推演。当然,也可以运用计算机仿真工具进行一些接近实际的工作,文献[1]给出了Ka波段卫星通信信道的统计模型并运用通信系统仿真软件包ACOLADE进行了仿真分析。笔者认为,Matlab是一个针对面较广的工具软件,他涉及到科学计算、系统控制、通信系统、神经网路、虚拟设计等领域,尤其是对矩阵运算具有其他工具不可比拟的优势。在Matlab环境下对Ka波段卫星信道进行建模和仿真有利于和其他学科建立联系。因为在研究过程中少不了要运用其他学科的知识(如利用神经网路对卫星地空链路雨衰减进行预测等)。 1 Ka波段卫星通信信道模型 本文继续沿用文献[1]所给出的Ka波段卫星通信信道的数学模型,简单的说明如下:其方法是把雨衰作为一个乘性因子引入到信道仿真分析中。已调信号s(t)=Re[s1(t)exp(j2πf c t)]通过雨衰信道后变为: 其中:s(t)为调制信号;s1(t)为其时域复基带表达;s1(f)为其频域复基带表达;T为调制码元宽度;α和φ分别表示等效低通雨衰信道的包络和相位,二者均为随机变量,其分布特性由天气条件决定,他们均服从高斯分布,其概率密度函数分别表示如下:

动中通卫星通信天线系统组成及原理分析

动中通卫星通信天线系统组成及原理分析 摘要:动中通天线系统主要用于移动载体移动条件下实时通信,满足处理突发紧急事件的需求。本文提出惯导跟踪式动中通卫星通信车载天线系统的组成,对工作原理进行了分析。惯导跟踪式的动中通天线系统不依赖于任何外部信号,利用惯性导航系统自身即可完全实现自主对星,在移动载体移动过程中也能够进行实时对星和换星,灵活性高。 关键词:动中通,惯性导航,天线,卫星通信 概述 动中通卫星通信天线系统主要用于车辆等载体在快速移动的条件下,保持对卫星实时跟踪,使车载卫星天线始终对准地球同步通信卫星,在地球同步通信卫星与卫星地面站之间构建双向链路的卫星通信,以达到实时、不间断与其他地面站进行图像、语音、数据的卫星通信双向传输。 动中通卫星通信车应用动中通卫星通信天线系统跟踪卫星,利用卫星通信的无缝覆盖,加上所具备的机动灵活和行进间通信的特点,可以使动中通卫星通信车在任何时间、任何地点开通并投入使用,满足处理紧急突发事件的需求。 动中通卫星通信天线系统是实现动中通车载站的核心,天线面通常采用偏馈或正馈面反射的抛物面天线,外形呈球状,相对于相控阵天线来说,其天线增益较高,旁瓣特性较好,可以跟踪制导系统控制天线的方位和俯仰指向。 1天线系统主要分类 一般来说,动中通卫星通信天线系统主要采用以下两种技术实现对星跟踪: (1)单脉冲跟踪式:利用多个方向上卫星通信信号强弱的和差关系,在短时间内判断出天线指向的偏差,即时调整卫星天线的指向,保持对通信卫星的跟踪。 (2)惯导跟踪式:利用惯性导航系统建立一个坐标基准,通过前馈控制伺服系统,使卫星天线稳定在坐标基准中,不受到车辆载体运动的干扰,始终对准通信卫星。 单脉冲跟踪式动中通卫星通信天线系统由于依赖卫星信号进行对星跟踪,因此存在以下问题: 在卫星信号受到遮挡时容易丢星,如途经隧道、桥梁等情况下,被楼宇、大树等遮挡的情况下,都难以保持正常通信;在没有卫星信号的时候无法进行初始对准卫星,在车辆载体行进中无法进行初始对准卫星;在车辆载体大动态情况下,

中国VSAT卫星通信市场发展现状与趋势

中国VSAT卫星通信市场发展现状与趋势 ——2003年中国VSAT卫星通信市场进展状况及经营状况分析 一、2003年中国VSAT小站用户进展状况 截至2003年底,全国35家VSAT经营企业共计拥有小站用户34540个,比2002年的37872个减少了3332个,降幅为8.8%。其中单向数据小站26285个,比2002年28711个减少了8.4%;双向数据小站8151个,比2002年8922减少了8.6%;语音小站仅有104个,比2002年减少了一半以上。 2003年VSAT小站用户数有所减少的要紧缘故有以下几方面: (1)VSAT经营企业数量比2002年减少了5个,导致小站用户总数的减少; (2)VSAT经营企业受“SARS”疫情严峻阻碍,致使企业的业务进展打算不能如期完成; (3)无线寻呼市场进一步萎缩,一些原先要紧为无线寻呼提供服务的VSAT经营企业市场规模缩小,此类小站数量明显减少; (4)由于地面光网络的快速进展,使用价格大幅度下降,在猛烈的市场竞争中,VSAT败下阵来,只好退出部分市场,导致VSAT双向数据小站数量的减少; (5)另外,有一些较老的经营企业因系统设备已趋陈旧,传输带宽和传输速率已不能满足用户的通信需求,致使用户退租。 2003年,单向数据业务依旧是VSAT卫星通信的应用亮点,双向数据小站所占比例与上一年差不多持平,而语音小站减少一半以上,市场所占比例仅为O.3%。 近年来,VSAT单向数据小站所占比例逐年提高,2003年单向数据小站的比例差不多达到76.1%,估量以后两年,单向数据小站比例还将进一步提高;双向数据小站也会有一定的进展,但所占比例可不能增长语音小站比例只占O.3%,不管从规模上依旧所占比例上都在逐年减少,以后两年仍将保持如此趋势。 截至2003年底,单向数据小站用户数量为26285个,占到小站用户总数的76.1%,也是目前VSAT用户小站增长的要紧来源。单向数据业务(如信息广播和远程应用服务等)差不多成为了VSAT卫星通信业务

动中通卫星移动通信系统在森林防火应急通讯中的应用

科技论坛 动中通卫星移动通信系统在森林防火应急通讯中的应用 赵文鹏 刘硕 (国家林业局东北航空护林中心,黑龙江哈尔滨150027) 当前森林防火通信手段主要有无线电短波、超短波和卫星通信,无线电通信具有建立迅速、易于组织等优点,但由于我国森林资源和火险区多处在经济欠发达的地区,山高林密,交通不便,一旦发生森林火灾,现有通信设施设备不能满足森林防火灭火的需要,经常出现贻误战机;超短波通信全部是模拟话音通信,无论是中继“背靠背”级联,还是中继链路级联,以及扫描中继级联等都有一个共同的问题,都存在重叠覆盖区内本网络多个信道频率以及其它地区网络频率的互调干扰产生的二次谐波和三阶互调现象,通信效益低,堵塞严重。卫星通信则受制于接受系统的不可移动性。近年来,随着动中通在地震灾害应急中的成功运用,越来越多的人发现它的优势,本文将阐述动中通在森林防火应急通信中的应用。 1动中通概述 1.1动中通的工作原理 动中通自动跟踪系统是在初始静态情况下,由GPS 、 经纬仪、捷联惯导系统测出物体的航向、载体所在位置的经度和纬度及相对水平面的初始角,然后根据其姿态及地理位置、卫星经度自动确定以水平面为基准的天线仰角,在保持仰角对水平面不变的前提下转动 方位,并以信号极大值方式自动对准卫星。 在载体运动过程中,测量出载体姿态的变化,通过数学平台的运算,变换为天线的误差角,通过伺服机调整天线方位角、俯仰角、极化角,保证载体在变化过程中天线对星在规定范围内,使卫星发射天线在载体运动中实时跟踪地球同步卫星,达到传播信号的目的。 1.2动中通的特点 动中通是通过统一的移动式、 便携式卫星站,建立一套完整的现场信息传输系统。动中通卫星通讯车是以卫星为链路媒介,能够在最短时间内实现一定范围的机动联网,实现通讯车与控制总部多渠道通讯,进而将其与控制系统联网,保障最及时地将现场实况信息进行传输。具有以下几个特点:一是在使用过程中采用自主跟踪方式跟踪卫星,充分利用了卫星通信覆盖区域大、抗干扰能力强、线路稳定的特点,可实现点对点、点对多点、点对主站移动卫星的通信。即在林区多变的环境中可以实现与外界保持畅通的通信,及时准确的将火场信息反馈出去;二是动中通车具有灵活、机动的特点,能确保快速、实时的静态和动态实时传播信号,动中通车体可以延伸至林区内部并靠近火场发挥最大功效;三是自动重捕时间短,驶出通信盲区后能快速恢复通信,在森林火灾扑救中可以快速转场并 且快速建立起通信链路;四是与OFDM “无方向”移动微波设备相比,“动中通”车无需收、发设备操作人员在恶劣环境条件下工作,节约了人力、物力,而且减小了电磁辐射污染;五是信号传输过程的节点减少,提高了火场信息转播质量和可靠性。 1.3动中通的通讯优势动中通从带宽、通信质量、抗毁坏性、机动性和信号覆盖六个指标与其它通信手段(短波电台、海事卫星、全球星和亚星)相比,主要有以下几个优势: 1.3.1实时性好。能够在运动过程中,实时地将现场的图像、语音、 数据通过卫星传送到卫星地面站,实现与任何地方的通信。1.3.2机动性强。“动中通”天线不需要展开时间,能够在运动过程中实时对准卫星,非常灵活、机动,能够根据警情、灾情的情况到达需要的地方快速处理现场的情况。 1.3.3兼容性好。动中通的天线跟踪平台保证载体在移动中始终对准卫星,建立通信链路,并可兼容任何卫星通信设备。 1.3.4测量速度快。陀螺的测量角速度一般在每秒200度以上, 不受天线跟踪速度的影响。足够高的姿态敏感速度保证了汽车过坑、高速转弯等快速姿态变化情况下,有能力保持跟踪。 2动中通在森林防火应急通讯中的应用在高森林火险地区,部署一定数量的动中通指挥车,采用卫星通信、 微波通信、移动多媒体及车辆改装等多种技术,建设一套动中通卫星通信系统,构成多手段、多业务的移动通信平台,实现实时采集、处理各类勤务现场信息,通过通信卫星资源,实现动中通指挥车与指挥部、静中通卫星通信车之间图像、话音和数据等实时双向传 输,并可以在物理上与现有的视频指挥系统、 语音通信网、信息网和无线通信系统等实现直连。切实做到森林防火通讯畅通的预警目标。森林防火办公室在确定为火警时,半小时内上报,找到火场后,由森防指根据上报的火场实际情况,决定是否需要增派兵力。火灾得到控制后,明火被全部扑灭,火场由火灾发生地所在单位留守看守,在确定无复燃可能,经请示后,方可撤离火场。但如何保证及时的发现火灾隐患以及如何更清晰的了解火灾现场的实时情况,以便采取更有效的灭火措施,是实际防火中比较关注的问题。针对这一情况,考虑将动中通系统应用到森林防火中,它可以使指挥车在行进途中锁定通讯链路,实现移动通讯。动中通系统能够有效地实现图像采集,运动或静止中实时不间断传输图像、数据、语音等多媒体信息,组建应急无线通信网,实时登录公安专网,实时登录Internet 网,实时拨打森防专网电话,实时拨打PSTN 市话,广播扩音,电子导航,现场声光警示及视频传输等。这样地面指挥中心系统与突发现场之间便可以建立语音、数据和图像传输通信网络,及时传达上级指示精神、上报现场最新信息和战时指挥调度,实现前方移动指挥所会商系统与后方地面指挥所指挥中心形成的一体化的指挥调度 系统、 确保上级领导指挥命令的顺利传达。3动中通在实际森林防火中应注意的问题3.1天线的直径 对于动中通卫星移动通信系统,天线的选型很重要。直径大的天线各种参数指标高,对信号的传输有利;直径小的天线运动惯量小,易于提高机械操控的精度。因此,在客观条件允许的情况下,应当选取大直径的传输天线。 3.2卫星的信号 受空中各种摄动力的影响,卫星的位置在不断地漂移,其姿态也在细微地改变,这些都会加大指向误差。因此,检测卫星信标信号 的变化,对精确跟踪卫星会有很大的帮助。 同时,动中通车用于直播会遇到暂短链路遮挡问题,所以转播方案中要着重考虑弥补措施。因为动中通能实现点对多点的卫星通信,所以要预先设计,当某一颗星被遮挡时,发射天线应快速锁定另一颗星。 4结论 针对我国森林火灾的特点,本文将动中通卫星摘要:动中通卫星移动通信系统(以下简称动中通)优越于其他通信手段,不仅能够保证通信区域畅通无阻,而且能够保证通信质量,具有实时、灵活、精准、高效的特点。动中通能满足新闻媒体长距离、大动态的电视移动转播,也能够满足武警、公安系统在遇到地震救灾、 抢险等突发事件或森林防火部门在重特大森林火灾扑救指挥时的应急需求。本文主要从动中通在森林火灾发生前预警通讯、发生后的应急通讯等方面,论证了动中通应用在森林防火应急通讯中的重要性,阐述了动中通在森林防火通讯中的应用前景。 关键词:动中通;森林防火;预警通讯;应急通讯表1动中通与其它通信手段对比分析 (下转69页 )66··

振幅和差单脉冲雷达

振幅和差单脉冲雷达振幅和差单脉冲雷达在自动测角中的应用 姓名: 学号: 2014-12-20 西安电子科技大学 信息对抗

摘要: 在雷达系统中,为了确定目标的位置,不仅需要知道距离参量,同时也需要知道目标的空间方位,为此需要知道目标的方位角和俯仰角。雷达测角的物理基础是电磁波在均匀介质中沿直线传播和雷达天线具有方向性。测角的方法可分为振幅法和相位法两大类。在雷达测角中,为了快速地提供目标的精确坐标值,要采用自动测角的方法。自动测角时,天线能自动跟踪目标,同时将目标的坐标数据传送到计算机中。在自动测角系统中,有一种典型的方式——单脉冲自动测角系统。单脉冲自动测角属于同时波瓣测角法,单脉冲雷达的种类很多,最常用的是振幅和差单脉冲雷达。 关键字:雷达自动测角系统振幅和差单脉冲雷达 一、单脉冲雷达 什么是单脉冲雷达? 单脉冲雷达是一种精密跟踪雷达。它每发射一个脉冲,天线能同时形成若干个波束,将各波束回波信号的振幅和相位进行比较,当目标位于天线轴线上时,各波束回波信号的振幅和相位相等,信号差为零;当目标不在天线轴线上时,各波束回波信号的振幅和相位不等,产生信号差,驱动天线转向目标直至天线轴线对准目标,这样便可测出目标的高低角和方位角,从各波束接收的信号之和,可测出目标的距离,从而实现对目标的测量和跟踪。 单脉冲雷达通常有振幅比较单脉冲雷达和相位比较单脉冲雷达两大类(本次只研究振幅比较法)。它有较高的测角精度、分辨率和数据率,但设备比较复杂。单脉冲雷达早在60年代就已广泛应用。在军事上主要用于目标识别、靶场精密跟踪测量、弹道导弹预警和跟踪、导弹再入弹道测量、火箭和卫星跟踪、武器火力控制、炮位侦察、地形跟随、导航、地图测绘等;在民用上主要用于中交通管制。 二、振幅和差单脉冲雷达 振幅定向法是用天线接收到的回波信号幅度值来进行角度测量的,该幅度值的变化规律取决于天线方向图以及天线的扫描方式。振幅定向法可以分为最大信号法和等信号法两大类,其中等信号法又可以分为比幅法和和差法。此次试验只研究和差式雷达。

动中通卫星通信系统

动中通卫星通信系统 同步卫星的移动通信应用俗称“动中通”,是当前卫星通信领域需求旺盛、发展迅速的应用。“动中通”除了具有卫星通信覆盖区域广、不受地形地域限制、传输线路稳定可靠的优点外,真正实现了宽带、移动通信的目的。 “动中通”卫星通信系统由中心站和“动中通”用户站组成,系统的网络拓扑结构以星状网为宜,中心站为固定地面站。“动中通”用户站根据移动载体的区别可以是船载站、车载站(列车、汽车)、机载站,通过“动中通”用户站可以实现与中心站之间的双向数据、话音、图象传输。 “动中通”在铁路系统主要应用在客运列车的通信方面,装备“动中通”卫星通信系统后,在客运列车上可以开通卫星电视,装备车载电话厅,也可以用专用车厢,装备几间移动办公室,因为有Internet接入和电信通道,移动办公室内可配备计算机,电话,传真机。 “动中通”卫星通信的主要技术特点 传输容量较大:可以实现几十——几百kb/s信息速率传输。 不平衡传输:接收DVB卫星广播信号和Internet接入。 单向接收:接收卫星电视广播 系统组成 “动中通”卫星通信系统由中心站和“动中通”用户站组成,系统的网络拓扑结构通常为星状网、也可以为网状网结构。 中心站与其他卫星系统主站相似,根据系统提供的业务要求设计、配置软件和硬件,并与地面网络连接,包括地面电话交换网、Internet地面接入口等。 “动中通”用户站由卫星接收和发射设备分系统、“动中通”天线伺服分系统组成,“动中通”天线伺服分系统是本项目应用的核心部分,通过其对选择卫星的跟踪功能,始终保持对准卫星转发器,实现信号的接收和分发。 卫星通信分系统 卫星通信系统选择Ku频段,以获得较小的天线口径和较高的天线增益。设备主要由收发信机和调制解调器组成,通信终端可以和以太网相连,提供数据应用和Internet接入;与话音网关连接,提供VoIP电话。 天线伺服分系统 车载“动中通”Ku波段0.8米卫星天线,可在车行进期间始终高精度地对准所使用的同步通信卫星,实现高质量的通信。 --- 主要性能指标 1)天线口径:椭圆口径,长轴2a=1.0m, 短轴2b=0.66m (等效口径 0.8米) 2)工作频率:接收:12.25~12.75GHz 发射:14~14.5GHz 3)天线增益:收: 38.2+20lgf/12.50dBi 发:39.3+20lgf/14.25dBi 4)极化方式:线极化 5)端口隔离度:收发隔离度380dB 6) 运动范围:方位:360°连续(或±420°) 俯仰:10°~90°极化:±100° 7)工作速度、加速度:速度:方位≤100°/s 俯仰≤80°/s 加速度:方位≤800°/s2 俯仰≤600°/s2 8)天线座重量:≤95Kg(含天线) 9)跟踪精度: 1/10 θ0.5(r.m.s) 10)捕获卫星目标方式:自动搜索、人工控制 11)再捕获最大时间:≤5秒

宽带卫星通信系统发展现状与展望_忻向军

1 发展现状 宽带卫星通信系统概述 未来宽带卫星网络带宽由极高频(E H F)频段提供,如K a频段(20~30G H z),Q-V频段(40~50GHz)和W频段(76~110GHz)。20世纪90年代提出了各种宽带极高频卫星通信系统,表明了宽带卫星通信系统向高速率、极高频、双向和因特网接入发展的趋势。 宽带极高频卫星通信系统由一颗或多颗卫星组成。在宽带极高频卫星通信系统中,星上路由和星上交换技术的应用非常重要。典型例子是低地球轨道卫星通信系统中的“泰勒戴斯克”(Teledesic)系统,此系统于19世纪90年代提出并于2002年应用,其星座图由288颗低地球轨道卫星组成,实现“空间因特网”,向全球用户提供类似光纤网络服务质量(QoS)性能[误码率(BER)<10-10]的高质量语音、数据和多媒体信息服务。尽管此系统复杂、昂贵并最终作废,但仍然是宽带卫星因特网系统的一个好例子。 近10年,“高适应”(Hylas)卫星、“太空之路”(Spaceway)、“电星”(Telestar)、“双向”(Tooway)、“狂蓝”(WildBlue)和“O3b”等系统表明了宽带极高频卫星通信系统的发展趋势。所有这些系统不仅支持宽带通信应用与服务,如:高速、双向因特网接入(如视频下载、 宽带卫星通信系统 发展现状与展望 忻向军 张琦 王厚天(北京邮电大学) 随着全球信息高速公路因特网的飞速发展和普及,以及交互式多媒体业务的迅速增加,各行各业对宽带的需求越来越紧迫。宽带卫星通信将以其灵活、大范围的覆盖能力,成为无地面网络覆盖地区宽带接入的最佳解决方案。宽带通信卫星正引领着卫星通信的重大变革。Ku等商用频段能够提供的总容量已经无法满足与日俱增的用户带宽需求。Ka频段新型卫星宽带通信系统由于其较宽的可用频段、远端设备小巧、点波束增益高、安装便捷等特点,代表了当代商用民用通信卫星的最高水平,目前美国、加拿大、欧洲、阿联酋等国均发展了Ka 频段宽带卫星,成为宽带卫星系统的主流发展方向。根据欧洲咨询公司预测,未来卫星宽带市场还将进一步扩大,到2019年卫星宽带接入用户数量预计可达约1190万人,主要来自于北美和欧洲,此外,南美约有130万,中国地区约有90万,南亚越有80万等,各地区将主要通过Ka频段多点波束卫星来满足用户快速增长的需求。Ka 频段宽带卫星将成为世界各地未来卫星通信产业重要的发展趋势,将带来显著的社会经济价值。

现代通信技术发展现状及其趋势

现代通信技术发展现状及其趋势 2008-12-25 19:48 【摘要】本文概述了现代通信技术的发展现状,并讲述了移动、卫星、光纤等通信方式。 关键词: 通信技术发展移动通信卫星通信光纤通信 一、引言 21世纪是一个信息社会,信息交流已经成为人们生活的基本需要。通信作为传输和交换信息的重要手段,是推动人类社会文明、进步与发展的巨大动力。电话技术的演变日新月异,传输媒介、交换设备、传输设备、终端设备和通信方式的改变都是影响电信通信的因素。 二、社会的需求,市场的需求 社会和市场的需求是刺激技术发展的原动力,对于信息技术的发展,市场同样起着举足轻重的推动作用。随着社会的发展,特别是近年来全球经济的发展,信息在社会生活中的地位越来越重要。以往那种单一、低效的信息传输方式已难以满足社会的需求,人们不仅要求所获取的信息数量更多、质量更好,还要求获得信息的手段更加方便、快捷,并能对信息系统实现实时、交互控制。社会与市场的这种需求再加上现代计算机技术的发展,对现代通信技术的发展起到了举足轻重的促进和导向作用。。 三、移动通信 为了实现客户对通信业务种类及数量的需求,移动电话通信系统在经历了模拟、GSM数字系统变革后,,又提供了一种能够全球漫游、支持多媒体等数据业务且有足够容量的第三代移动通信技术,既是码分多址技术(CDMA )——数字蜂窝移动通信系统。码分多址无线电通信技术是第三代无线电通信技术, 目前已在北美、东南亚和韩国被大规模投入商用。以前的模拟手机只能在模拟网覆盖地区使用, GSM 手机只能在GSM 网覆盖区使用, 两大系统互不兼容, 造成频率资源的浪费。采用CDMA 技术的新型手机由于实行的是双模式, 所以无论是数字网, 还是模拟网覆盖的地区, 都能自动转换工作方式, 不但可以提高频率资源利用率10~20倍,而且给用户带来方便;二是通话质量高,接近市话效果;三是发射功率在0.1~2000毫瓦之间所以对,人体辐射小。四是断话率低,保密能力强,因此,倍受用户的青睐。另外, 低地球轨道卫星开辟了移动通信的新领域, 掀起了卫星全球移动通信的新浪潮。将多个卫星链接在一起, 把地球天衣无缝地覆盖起来, 由多个蜂窝交换机网, 可连通地球上任何一点, 从而实现全球卫星移动通信,实现“电子地球村”的目标。 四、卫星通信 卫星通信是在空间技术和微波通信技术的基础上发展起来的一种通信方式。其利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电信号,可实现两个或多个地球站之间的通信。全球卫星通信产业正在飞速发展, 卫星通信技术和电子技术取得了突破性进展,包括中、低轨道全球卫星移动通信系统在内的新系统不断涌现出来, 归纳起来,分为非同步(含低轨道L EO、中轨道M EO ) 和同步(同步轨道GEO ) 两大类。以低轨道卫星为基础的系统, 具有时延短、路径损耗小、能有效地频率复用、卫星互为备份、抗毁能力强等特点,多星组网可实现真正意义上的全球覆盖。典型的有“铱”系统、“全球星”系统。以静止轨道卫星为基础的系统, 使用卫星少, 卫星静止可实现昼夜通信, 监控卫星系统简单。这些系统, 正在步入产业化、商业化和国防化的轨道。卫星通信还有几项新技术:小天线地球站

Ka波段单脉冲平面和差网络和天线的研究

Ka波段单脉冲平面和差网络和天线的研究 1 引言从20 世纪40 年代后期开始,毫米波单脉冲雷达技术逐步得到发展和应用,尤其是在航空和导弹防御系统中,毫米波单脉冲雷达发挥着重要的作用。毫米波单脉冲天线馈电网络是毫米波雷达的关键技术之一。传统的和差网络由魔T 构成,但结构过于庞大,不易实现平面化、集成化,并且成本较高。随着微带印刷技术的不断发展,微带结构的和差网络被广泛应用,但是毫米波波段的微带电路的损耗很大,并且功率承受能力较低。本文设计的Ka 波段平面和差网络采用波导缝隙耦合结构,具有结构简单、成本低、损耗小、各端口幅度和相位一致性好等优点。 2 和差网络模型及工作原理最早的缝隙耦合式波导和差器是由H.A.Bethe 提出的,它的原理是:在两根平行的矩形波导公共窄壁上开一个耦合裂缝构成 90°混合电桥,如图1 所示。根据3dB 电桥原理,通过改变耦合裂缝的长度可以调整两波导间的耦合度,使直通端口和耦合端口的输出功率相等。由于耦合端口的电场相位滞后直通端口的电场相位90°,所以直通端口和耦合端口存在90°的相位差,可以在输入端口增加四分之一波长的波导段消除相差。图1 中port1 和port4 为输入端口,port2 为和信号输出端口,port3 为差信号输出端口。 图1 缝隙电桥(左)及和差器构成原理图(右) 在图1 所示的结构中,设从输入端口输入电场幅度为E 的TE10 波,其余端口均接匹配负载。选取合适的波导尺寸,使主副波导耦合段内只能传输TE10 和TE20 两种模式的电磁波。根据叠加原理,输入端的电磁波等效于在port1 和port4 同时输入电场幅度为E/2 的偶模波和奇模波的叠加。设波导宽壁的内

宽带卫星通信技术的现状与发展

宽带卫星通信技术的现状与 发展 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

宽带卫星通信技术的现状与发展 本文综述了宽带卫星通信技术的现状,介绍已解决的关键技术问题,包括卫星数据传输技术和关键器件,以及星上处理、交换技术等。在文章的中间部分,详细阐述困扰宽带卫星系统发展的一些新的技术问题。最后,展望未来宽带卫星技术的发展趋势。 1、宽带卫星通信技术的现状 发展宽带卫星系统已成为当前通信的新热点之一。但要满足未来的需要,必须解决卫星网与服务质量(QOS)有关的系统设计问题。面对各种系统的竞争,如何在技术上保证提供业务肥价优质,以及占领市场,是宽带多媒体卫星通信系统得以生存和发展的关键。 前期的卫星宽带系统被称为卫星宽带接入系统。1996年,美国NASA的ACTS 卫星(Advaned CommuniCations TechnologySatellite)进行了155.54Mbit/s的ATM试验。目前,已经进入商用化的典型系统,如Direct PC和Direct TV都是根据大多数多媒体业务用户的业务特点(下载大量视频、音频和数据信息,但上载信息很小)而设计的。它们使用非对称传输方式来降低用户终端费用,并在北美获得较大的市场。欧洲也在积极发展这样的非对称系统。但是这些早期的应用离未来对宽带卫星系统的要求还有一些距离,在市场定位上还处于探索阶段。目前,宽带卫星通信系统的研究,如欧洲先进通信技术和业务(ACTS,the European advanced Communications technologies and services)计划的若干项目——SECOMS(satelliteEHF communications for mbile multimedia services)、ASSET(ACTS satellite switching end-to-end trials)、WISDOM(wideband satellite demonstration of multimedia)和ACCORD(ACTS broad communicationjoint trials and demonstration等,都集中在可提供2Mbit/s速率的新系统设计上。同时,以支持宽带业务为目的的一些同步和非同步卫星通信系统相继出现,1999年5月11日欧洲发射了ASTRA卫星,组成宽带、面向大众的“空中因特网”卫星系统。 现代宽带卫星系统的特点是工作在更高的频段、采用基于ATM的传输技术和主要提供多媒体和因特网业务。其市场由三个基本部分组成:在线个人客户、多媒体业务提供商和在线企业集团。 目前,宽带卫星系统已采用Ka波段,而Ka波段传播特性受降雨衰耗的影响较大,这一点为人们所普遍关注。但是从实验和实际应用的结果来看,采用自适应功率调整和自适应数字编码可以解决这个问题。 地面光纤网采用ATM技术来提供宽带综合业务。而误码率较高的卫星定带系统在采用ATM技术提供多媒体业务时,需考虑保证QOS的问题。一些国家,如美国、欧洲、日本、澳大利亚对卫星ATM层和物理层性能测试的结果表明,ATM的性能可以满足ITU-TG.826和I.356的目标要求。如果系统采用RS块状编码、交织、FEC技术,卫星链路可达到准光纤链路质量,ATM可以作为卫星系统的数据传输技术。而具有星上交换处理的卫星ATM系统却有着光纤网络所不及的如下优点: ·卫星可以在广阔的地理范围内(包括偏远地区、农村、城市和无人区)提供ATM业务。

Ka波段微带带通滤波器研究

Ka波段微带带通滤波器研究 杨健樊勇张显静 电子科技大学电子工程学院成都 610054 摘要:本文利用ADS仿真软件,在微带软基片上,采用微带平行耦合的电路结构,在Ka波段35GHz频率上,优化设计了毫米波带通滤波器,得到了比较理想的实验结果:中心频率为35.05GHz,1dB带宽为2.1GHz,插入损耗为2dB。 关键词:微带,带通滤波器。 Design A Band-Pass Filter In Ka-Band Jian-Yang Yong- Fan Xianjing- Zhang School of Electronic Engineering, UESTC, ChengDu 610054 Abstract: In this paper , by using the ADS(Advanced Design System 2003A) ,a millimeter wave Band-Pass Filter (BPF) was proposed on the soft substrate of microstrip at 35 GHz in Ka-band which based on the parallel-coupling of the microstrip circuits, and we got the following performance: the center frequency was 35.05GHz, 1dB bandwidth was 2.1GHz, insertion loss was 2dB. Key words: microstrip, Band-Pass Filter (BPF). 一、引言 现代通信技术的发展,雷达和空间电子技术也得到迅速发展.对设备的体积、质量与可靠性都提出了更高的要求。虽然与波导结构的滤波器相比,微带平行耦合线带通滤波器有较大的损耗,特别是到了高频段,但在某些场合(如星载小功率本振信号的杂波与谐波抑制等),差损不是最关键指标,而必须综合考虑电性能、结构、体积、质量、可靠性等多种因素。精确设计的微带平行耦合线带通滤波器是一种值得优先选取的滤波器。 本文为了减小滤波器耦合支节中的阶梯突变带来的损耗,从而影响滤波器的性能,对滤波器的耦合支节微带线的宽度合理限制,再利用ADS的优化功能,对其耦合支节的长度、宽度和缝隙合理优化,根据优化结果加工了一个带通滤波器并进行了试验测试,得到了比较理想的效果,在34GHz~36.1GHz,插入损耗为2dB,通带内比较平坦。 二、拓扑与优化 本文所介绍的滤波器是一种窄带的带通滤波器,利用微带电路的平行耦合方式实现,为了使通带平坦和带外有较大损耗,本文采用5个耦合支节的平行耦合带通滤波器形式[2],其拓扑如图1。 210

动中通卫星车技术方案分析

动中通卫星车 技术方案 中国联合网络通信有限公司惠州市分公司 2016-12-09

第一章项目背景 1.1 项目概述 当今世界是一个飞速变革的世界,一个国家的军队对于处理突发事件的工作速率要求越来越高,同时先进、高效的设备也孕育而生,提高工作速率的方法也层出不穷。借此,我公司吸取国内外的先进技术以及多年的生产经验,设计研发出此款通信指挥系统,不仅能够使部队对于处理突发事故更加高效,同时更能让领导及指挥者更加快速的传达决策和指令。此车凭借各种高端设备的集成、众多优质安全的材料选配、先进成熟的加工工艺及合理的车辆改制,通过通讯、会议、视频等几大控制系统,运用科学的方式,更进一步的提高了处理突发事件的效率。 1.2 需求分析 突发事件的空间不定性,导致其应对方法相对匮乏。特别处理突发事件通信方式的选择则显得尤为重要,建立完善综合应急响应指挥系统,提高部队协调联动水平。动中通卫星车产品在应急通信救援领域已广泛应用。车载动中通系统可有效隔离通讯载体在运动过程中由于其状态和地理位置发生变化而导致的通信中断,具有多种通信方式并存、覆盖区域广、不受地形地域限制、传输线路稳定可靠等优点。在没有通讯网络覆盖地形复杂的偏远区域,甚至是在动态变化极其复杂的水上,“动中通”也能够迅速捕捉卫星方位,完成联络通讯。卫

星利用其覆盖范围广,设备使用方便等优点得到大力推崇。 1.3 建设目标 为加强部队应急通信指挥系统建设,为抢险救灾、现场指挥提供实时的图像、数据、语音、传真等通信保障,提高处理应急事件能力,本方案针对客户需求量身定制1套动中通卫星车,实现动中通卫星车前端(无人机采集到图像)与后方指挥中心图像双向传输。 车载动中通卫星通信系统具有不受时间、地域、距离的限制、实现动态和静态条件下的实时双向传输等特点,并具有现场指挥、远程移动指挥、车顶摄像视频信息采集、无线摄像视频信息采集、移动电话电台调度、移动视频会议、实时图像切换、智能保护等多项功能。并支持车辆在高时速行驶条件下的保证双向高传输速率。 本系统建设目标如下: 一、本方案采用稳定可靠的动中通卫星天线,通过卫星资源,实现卫星通信、图像采集传输、语音通话。 二、拟建的卫星车定义在应急通信,使突发事件现场图像通过无人机和卫星车传送到各级指挥中心。 三、动中通天线采用多级反馈伺服稳定跟踪技术,可快速搭建一个具有不低于2M带宽的动中通卫星车载平台,系统能保证在高速机动、崎岖颠簸的路面实时通信。

基于HFSS的Ka波段微带阵列天线仿真

1前言 Ka波段微带天线是指工作频段在26-40GHz,波长范围在1.11-0.75cm的微带天线。鉴于Ka频段具有可用带宽宽、干扰少、设备体积小等优点,Ka波段天线在空间方面主要应用于卫星通信。在全球信息基础设施中,Ka波段卫星发挥着至关重要的作用,能够向最终用户提供各种经济实惠的实时网络服务,例如高速互联网接入、远程教育、远程诊断以及电视娱乐等。因此,Ka波段天线具有不可替代的重要作用。而Ka波段微带天线以其重量轻、剖面小、设计灵活、成本低廉且易和MIC、MMIC等电路相集成等优点应用于各种通信系统,并且已广泛应用于军事领域,例如雷达、导弹制导、引信等方面[1-3]。 目前,Ka波段微带天线在空间方面主要应用于卫星通信、飞机上的通信及警报设备、飞船与地面的通信等。另外,在宇宙空间方面主要应用于资源探测。在地面应用主要针对地面通信或对空中飞行物的定位、定向等。例如地面无线通信、飞机测高、机场管理、环境监测、汽车防撞雷达医疗设备、卫星电视接收等。 本文对Ka波段微带天线进行仿真设计,对微带天线单元、T型接头的微带天线阵列天线进行了分析,仿真了天线S参数和方向图等特性。 2微带阵列天线仿真设计 2.1天线单元设计 利用HFSS仿真设计微带天线单元。选取天线结构如图1所示。使用Rogers RT/duriod ε=,厚度h=0.245的介质基片。根据参考文献[1],考虑f0=35.125GHz,5880介电常数 2.2 r 且取得低极化电平的限制为W/L=1.5,故先选取W=3.8mm,L=2.6mm。微带馈线特性阻抗选择为94Ω,馈线宽度为0.238mm。馈电位置选择在微带贴片的边缘位置馈电。 图1 微带天线单元图2 微带天线单元S11仿真结果

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