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第六章船舶通信设备2023/1/3第六章船舶通信设备第六章船舶通信设备2022/12/18第六章船舶通信设备1本篇应了解和掌握的主要知识主要技术COSPAS-SARSAT系统(406MHz示位标)海事卫星通信系统系统组成、特点、信道构成、各种通信业务的接续过程卫星通信基本知识什么是卫星通信、特点、通信卫星123多址通信终端技术①②Inmarsat系统(B/F、C船站)③主要涉及的问题第六章船舶通信设备本篇应了解和掌握的主要知识主要技术COSPAS-SARSAT2信源变换器传输信道调制多址通信(多用户共享资源)2.抗干扰多路复用分集技术信源数字化语音压缩编码天线控制发送器接收器信宿变换器多址联接差错控制编码均衡技术1.系统构成解调卫星第六章船舶通信设备信源传输信道调制多址通信2.抗干扰多路复用分集技术信源数字化3GMDSS通信设备与业务第六章卫星通信绪论

航海学院通信教研室第六章船舶通信设备GMDSS通信设备与业务第六章船舶通信设备4一、二、三、四、五、第六章卫星通信绪论卫星通信及其特点通信卫星卫星通信频段及主要性能参数卫星通信中的主要技术思考题第六章船舶通信设备一、第六章卫星通信绪论卫星通信及其特点通信卫星卫星通5什么是卫星通信?

一、卫星通信及其特点卫星作为中继两个或多个地球站

间进行的通信1.1)卫星通信:2)地球站:地球站是指设在地球上(包括地面、海洋和低层大气层中)的无线电通信站。包括:固定地球站和移动地球站。固定地球站通常指连接地面用户的地面站,而移动地球站通常指安装在移动体上的地球站。第六章船舶通信设备什么是卫星通信?一、卫星通信及其特点卫星作为中继1.1)卫星61)卫星2)地球站移动地球站船载站车载站机载站地面站地面站地面站固定地球站卫星通信第六章船舶通信设备1)卫星2)地球站移动地球站船载站车载站机载站地面站地面站地7长、中波短

波超短波微波2.卫星通信的特点优点:覆盖区域大,通信距离远便于多址连接机动灵活,不受地理条件的限制频带宽、容量大一次转接,通信质量好,可靠性高通信成本与距离无关缺点:需要先进的空间技术传输距离较远,有较大的信号延迟卫星寿命短,寿命约为3-10年

第六章船舶通信设备长、中波短波超短波微波2.卫星通信的特点优点:第六章船8二、通信卫星

1.卫星的组成及其作用组成:通信装置:转发器--双工器、接收机、变频器、发射机天线

转发器的数量决定卫星的容量,可达几十个

控制装置:控制卫星的运行姿态和位置

电源装置:太阳能电池、蓄电池—为电气设备供电作用:

作为无线通信的中继站,实现远距离无线通信第六章船舶通信设备二、通信卫星1.卫星的组成及其作用第六章船舶通信设备9按倾角按高度赤道轨道(ⅰ=00,轨道面与赤道面重合)极轨道(ⅰ=900,穿过南北极)倾斜轨道(00<ⅰ<900)2.卫星分类低(h﹤5000km)中(h:5000~20000km)高(h>20000km)通信卫星的仰角和方位角方位角:以正北为基准顺时针转动到卫星在地平线上方向的角度。

仰角:从地平线仰起到卫星所转动的角度。第六章船舶通信设备按倾角按高度赤道轨道(ⅰ=00,轨道面与赤道面重合10●●●赤道轨道极轨道倾斜轨道各种轨道示意图第六章船舶通信设备●●●赤道轨道各种轨道示意图第六章船舶通信设备11覆盖面大(42%)卫星跟踪系统不复杂,存在盲区传输损耗和时延大卫星数量有限。→静止卫星3.特殊的一类卫星静止卫星:赤道轨道,高轨道(36000km),卫星运行方向、周期与地球自转方向、周期相同特点:第六章船舶通信设备覆盖面大(42%)→静止卫星3.特殊的一类卫星静止卫星:124.星蚀和日凌中断日凌中断太阳、卫星、地球依次排列为一直线地球站天线对着卫星的同时也正对着太阳,太阳噪声最大每年春分、秋分前后数日,白天中午条件:原因:时间:日凌中断1)第六章船舶通信设备4.星蚀和日凌中断日凌中断太阳、卫星、地球地球站天线对着13星蚀太阳、地球、卫星依次排列为一直线太阳能电池不工作,蓄电池工作,通信效果受影响春分、秋分前后23天,夜间条件:原因:时间:星蚀2)第六章船舶通信设备星蚀太阳、地球、卫星太阳能电池不工作,春分、秋分前后23天,145.影响卫星通信的其他因素1)摄动现象:理想情况下卫星应在定点位置按指定的轨道运行,但由于卫星运行中会受到太阳、地球、月亮的引力的影响及地球大气层阻力的影响和太阳辐射压力的影响,使卫星运行的实际轨道不断发生不同程度地偏离理想轨道的现象,这一现象称为摄动要控制卫星的运行姿态和位置2)其他因素:恶劣的气候降雨大气噪声电离层闪烁太阳黑子活动第六章船舶通信设备5.影响卫星通信的其他因素1)摄动现象:理想情况下卫星15①②③④⑤四、卫星通信频段及主要性能参数电波应能穿透电离层且传播过程中衰减要小;天线系统接收的外部噪声要小;有较宽的频带,较大的通信容量,满足信息传输的要求;能充分利用现有的通信技术;与其它通信、雷达等电子系统间的干扰要小。1.卫星通信频段的选择原则:第六章船舶通信设备四、卫星通信频段及主要性能参数电波应能穿透电离层且传播过程中162.卫星通信的频段选择穿透电离层频率足够高传输衰减要小引入的外部噪声要小工作频率增高噪声影响可忽略但是,随着频率升高,特别是在10GHz以上时综合考虑,1GHz~10GHz是卫星通信的最佳频段,称为卫星通信的电波之窗1)2)3)云、水蒸气、氧气、雨等噪声增加4)工作频率>1GHz时第六章船舶通信设备2.卫星通信的频段选择穿透电离层频率足够高传输172.卫星通信的频段:ITU分配给卫星通信频道现在扩展为117MHz--275GHz第六章船舶通信设备2.卫星通信的频段:ITU分配给卫星通信频道现在扩展为11183.卫星通信的主要性能参数

(1)天线增益---定向天线增益

天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是卫星通信系统的一个重要参数,通常用G表示,定义为定向天线辐射时接收到的最大功率与无方向性天线辐射时接收到的功率之比。实际天线增益通常按下式计算:G=(4πA)η/λ2式中:A为天线的口径面积(m2);λ为工作波长(m);η为天线效率。(2)载噪比

载噪比是指载波功率与噪声功率之比,它是决定卫星通信线路性能的基本参数,通常用C/N表示。

第六章船舶通信设备3.卫星通信的主要性能参数第六章船舶通信设备19

(3)全向有效辐射功率EIRP

设发射机的功放输出功率为PT,发射天线的增益为GT,全向有效辐射功率是指PT与天线增益GT的乘积,则有:EIRP=PT×GT

。(4)接收系统品质因数接收系统品质因数是衡量接收系统好坏的重要指标。定义为接收天线增益与接收系统噪声温度之比,也称为G/T值。G/T值较大为好。

第六章船舶通信设备(3)全向有效辐射功率EIRP第六章船舶通信设备201.多路复用:在基带内复用同一信道,互不干扰传输多路信号,收端能将各路信号分离多用户信号的合并和分离1)定义:2)技术难点:3)海事卫星通信主要涉及的多路复用:FDMTDM①②四、卫星通信中的主要技术第六章船舶通信设备1.多路复用:在基带内复用同一信道,互不干扰传输多路信号,收21(1)FDM

复用技术通常用于传输语音信号。是指将多路信号通过调制分别搬移到基带信道的不同频段,同时占用一个基带信道进行传输。4)多路复用技术(频分多路)FrequencyDivisionMultiplex第六章船舶通信设备(1)FDM复用技术通常用于传输语音信号。是指将多路信号通22(时分多路)TimeDivisionMultiplex

(2)TDM是指多路信号用同一载波在不同时隙交替占用同一信道进行传输。具体说来是将信道不同的工作时隙指定给各个不同的用户,以时间来彼此分割达到同信道而不同时的多元通信。第六章船舶通信设备(时分多路)TimeDivisionMultiple232.多址联接:在射频信道复用多个地球站利用同一颗卫星实现双边或多边通信的联接方式。1)定义2)海事卫星通信主要涉及的多址联接:FDMA(频分多址)TDMA(时分多址)①②③④SDMA(空分多址)CDMA(码分多址)第六章船舶通信设备2.多址联接:在射频信道复用多个地球站利用同一颗卫星实现双边243).频分多址(FDMA-FrequencyDivisionMultipleAccess

)(1)定义:

卫星频段分成若干互不重叠的部分,分配给各

,。地球站A地球站B地球站C卫星转发器频带分配f保护频带FDMA示意图地球站作为其载波第六章船舶通信设备3).频分多址(FDMA-FrequencyDivis25(2)FDMA的三种方式

①单址载波:

②多址载波:

单址载波是指一个载波只传一路信号,每个地球站与其它不同的地球站通信时采用各自不同的载波以实现多路通信。多址载波是指每个地球站只允许发射一个载波,但一个载波可传多路信号,各地球站利用基带多路复用进行信道定向,实现多路通信。第六章船舶通信设备(2)FDMA的三种方式单址载波是指一个载波只传一路信号,每26是指每个载波只传一路信号,每个地球站只有在需要通信时才被分配给载波,即按需分配载波信道,通信结束后信道随即被收回。③单路单载波(SCPC-SingleChannelPerCarrier):④单路单载波2个优点:

每个地球站按需分配载波;信道利用率高第六章船舶通信设备是指每个载波只传一路信号,每个地球站只有在需要通信时才被分配273)时分多址(TDMA)(1)定义:将卫星工作时间分成周期性的不重叠分给各使用,它利用转发器不同的工作时间区分各地球站。CA1C1B1R2B2A2C0R1AB基准站R基准子帧Co

R1

A1

B1

C1

R2

A2

B2TDMA帧分帧转发器上分帧排列T卫星转发器时间分配若干个时隙地球站第六章船舶通信设备3)时分多址(TDMA)(1)定义:将卫星工作时间分成周期性28(3)TDMA5个主要优点:

各地球站载波信号频率相同,但发射时间不同 卫星上一个转发器,无互调干扰 需网同步 技术设备较复杂 FDMA方式能更充分利用转发器的输出功率

在TDMA方式中,为建立精确同步,需要确定一个地球站为基准站,其它各地球站从基准站的射频信号中提取位同步及帧同步信号。在国际移动卫星通信系统中通常以岸站(CES)作为基准站。(2)基准站:第六章船舶通信设备(3)TDMA5个主要优点:在TDMA方式中,为建立精确同29预备知识:点波束模式与全球覆盖模式点波束模式:全球覆盖模式:4)空分多址(SDMA-SpaceDivisionMultipleAccess

)将卫星发射功率集中在一些航运密集,通信业务繁忙的地区,以便为这一地区提供更多的通信线路,并可进一步减小移动站的体积。除了给航运密集的地区提供足够的能量、保证其正常通信外,也兼顾航运稀疏过往船舶较少的地区,使得航行于世界任何地区的船舶能够利用卫星进行通信。第六章船舶通信设备预备知识:点波束模式与全球覆盖模式点波束模式:4)空分多址(30SDMA示意图地球站12地球站11地球站1n地球站m1地球站m2地球站mn卫星(含转换开关)点波束1点波束m(1)定义:将地球空间分割成多个,利用卫星天线波束在空间指向的差异来,即以各地球站所处点波束区域的不同来区分各站址。点波束区区分各地球站第六章船舶通信设备SDMA示意图地球站12地球站11地球站1n地球站m1地31(3)特征(4)主要特点

① ② ③ ④卫星有多个窄波束,每个波束覆盖地球表面一定区域。频率利用率高,通信容量大;发射能量集中,通信效果好;卫星对其它地面系统的干扰小;卫星控制要求高。第六章船舶通信设备(3)特征卫星有多个窄波束,每个波束覆盖地球表面一定区域。频32点波束模式与全球覆盖模式示意图(3代卫星)注:①图中实线范围为全球波束②蓝色阴影区为点波束③小红圈为地面站

第六章船舶通信设备点波束模式与全球覆盖模式示意图(3代卫星)注:①图中实线范围334.信道分配电传信道采用预分配方式电话信道采用按需分配方式1)主要的信道分配方式:①预分配方式:②按需分配方式:每个地球站预分配一些固定信道。划定的信道,按需分配使用。③在Inmarsat系统中一般遵循原则:第六章船舶通信设备4.信道分配电传信道采用预分配方式1)主要的信道分配方式:①342)按需分配方式的优点:信道集中控制和管理,按需分配使用,通信结束收回信道。3)按需分配方式的特殊要求:需要在系统中增加了一个网络控制中心站,用于对卫星转发器的SCPC信道进行集中监控和管理,统一分配使用。增加一个专用的公共信道,供所有地球站发送通信申请、拆线等信号,以及网络控制中心站发送信道分配、信道忙闲等信号,并规定所有地球站在空闲时守听在该专用的公共信道上。(1)(2)第六章船舶通信设备2)按需分配方式的优点:信道集中控制和管理,按需分配使用,通35电话局SCPC站B电话局SCPC站A网控中心公用信令信道话音信道公用信令信道f申请分配按需分配SCPC工作流程第六章船舶通信设备电话局SCPC站B电话局SCPC站A网控中心公用信令信道话音36①首先,A站用户通过专用的公共信道向网络控制中心站发送向B站用户通信的申请,请求分配信道;②网络控制中心站收到申请后立即查询存储在微机中全系统的频率表,找出一对空闲信道,并通过专用公共信道向A站和B站发送信道分配信息;③B站空闲时守听在公共信道上,A站发送申请后也转入守听公共信道,A、B两站均收到分配信息并自动控制收发设备调谐到分配的收发频率对上。此时,信道建立可以通信了。第六章船舶通信设备①首先,A站用户通过专用的公共信道向网络控制中心站发送向B371.什么是卫星通信?实现卫星通信的条件是什么?2.什么是地球站?什么是固定地球站?什么是移动地球站?3.卫星通信具有哪些特点?4.通信卫星由哪几部分组成?它的主要作用是什么?5.卫星是如何分类的?什么是静止卫星?静止卫星具有哪些特点?6.什么是日凌中断?什么是星蚀?思考题第六章船舶通信设备1.什么是卫星通信?实现卫星通信的条件是什么?思考题第六章船387.什么是多路复用?什么是频分多路复用,有何特点?什么是时分多路复用,有何特点?8.什么是多址联接?多址联接技术有哪些?9.SCPC称为什么?它是一种什么技术?10.什么叫预分配方式?什么叫按需分配方式?在国际移动卫星系统中,通常电话信道采用什么分配方式?电传信道采用什么分配方式?思考题第六章船舶通信设备7.什么是多路复用?什么是频分多路复用,有何特点?什么是时分391.下列各技术中哪个属于多址联接技术?FDMTDMSDM2.下列各技术中哪些属于多路复用技术?FDMFDMATDMACDMA3.SCPC称为什么?它是一种什么技术?4.Inmarsat系统中,通常电传信道采用什么分配方式?电话信道采用什么分配方式?你掌握了吗?第六章船舶通信设备1.下列各技术中哪个属于多址联接技术?你掌握了吗?第六章船舶40演讲完毕,谢谢听讲!再见,seeyouagain3rew2023/1/3第六章船舶通信设备演讲完毕,谢谢听讲!再见,seeyouagain3rew41第六章船舶通信设备2023/1/3第六章船舶通信设备第六章船舶通信设备2022/12/18第六章船舶通信设备42本篇应了解和掌握的主要知识主要技术COSPAS-SARSAT系统(406MHz示位标)海事卫星通信系统系统组成、特点、信道构成、各种通信业务的接续过程卫星通信基本知识什么是卫星通信、特点、通信卫星123多址通信终端技术①②Inmarsat系统(B/F、C船站)③主要涉及的问题第六章船舶通信设备本篇应了解和掌握的主要知识主要技术COSPAS-SARSAT43信源变换器传输信道调制多址通信(多用户共享资源)2.抗干扰多路复用分集技术信源数字化语音压缩编码天线控制发送器接收器信宿变换器多址联接差错控制编码均衡技术1.系统构成解调卫星第六章船舶通信设备信源传输信道调制多址通信2.抗干扰多路复用分集技术信源数字化44GMDSS通信设备与业务第六章卫星通信绪论

航海学院通信教研室第六章船舶通信设备GMDSS通信设备与业务第六章船舶通信设备45一、二、三、四、五、第六章卫星通信绪论卫星通信及其特点通信卫星卫星通信频段及主要性能参数卫星通信中的主要技术思考题第六章船舶通信设备一、第六章卫星通信绪论卫星通信及其特点通信卫星卫星通46什么是卫星通信?

一、卫星通信及其特点卫星作为中继两个或多个地球站

间进行的通信1.1)卫星通信:2)地球站:地球站是指设在地球上(包括地面、海洋和低层大气层中)的无线电通信站。包括:固定地球站和移动地球站。固定地球站通常指连接地面用户的地面站,而移动地球站通常指安装在移动体上的地球站。第六章船舶通信设备什么是卫星通信?一、卫星通信及其特点卫星作为中继1.1)卫星471)卫星2)地球站移动地球站船载站车载站机载站地面站地面站地面站固定地球站卫星通信第六章船舶通信设备1)卫星2)地球站移动地球站船载站车载站机载站地面站地面站地48长、中波短

波超短波微波2.卫星通信的特点优点:覆盖区域大,通信距离远便于多址连接机动灵活,不受地理条件的限制频带宽、容量大一次转接,通信质量好,可靠性高通信成本与距离无关缺点:需要先进的空间技术传输距离较远,有较大的信号延迟卫星寿命短,寿命约为3-10年

第六章船舶通信设备长、中波短波超短波微波2.卫星通信的特点优点:第六章船49二、通信卫星

1.卫星的组成及其作用组成:通信装置:转发器--双工器、接收机、变频器、发射机天线

转发器的数量决定卫星的容量,可达几十个

控制装置:控制卫星的运行姿态和位置

电源装置:太阳能电池、蓄电池—为电气设备供电作用:

作为无线通信的中继站,实现远距离无线通信第六章船舶通信设备二、通信卫星1.卫星的组成及其作用第六章船舶通信设备50按倾角按高度赤道轨道(ⅰ=00,轨道面与赤道面重合)极轨道(ⅰ=900,穿过南北极)倾斜轨道(00<ⅰ<900)2.卫星分类低(h﹤5000km)中(h:5000~20000km)高(h>20000km)通信卫星的仰角和方位角方位角:以正北为基准顺时针转动到卫星在地平线上方向的角度。

仰角:从地平线仰起到卫星所转动的角度。第六章船舶通信设备按倾角按高度赤道轨道(ⅰ=00,轨道面与赤道面重合51●●●赤道轨道极轨道倾斜轨道各种轨道示意图第六章船舶通信设备●●●赤道轨道各种轨道示意图第六章船舶通信设备52覆盖面大(42%)卫星跟踪系统不复杂,存在盲区传输损耗和时延大卫星数量有限。→静止卫星3.特殊的一类卫星静止卫星:赤道轨道,高轨道(36000km),卫星运行方向、周期与地球自转方向、周期相同特点:第六章船舶通信设备覆盖面大(42%)→静止卫星3.特殊的一类卫星静止卫星:534.星蚀和日凌中断日凌中断太阳、卫星、地球依次排列为一直线地球站天线对着卫星的同时也正对着太阳,太阳噪声最大每年春分、秋分前后数日,白天中午条件:原因:时间:日凌中断1)第六章船舶通信设备4.星蚀和日凌中断日凌中断太阳、卫星、地球地球站天线对着54星蚀太阳、地球、卫星依次排列为一直线太阳能电池不工作,蓄电池工作,通信效果受影响春分、秋分前后23天,夜间条件:原因:时间:星蚀2)第六章船舶通信设备星蚀太阳、地球、卫星太阳能电池不工作,春分、秋分前后23天,555.影响卫星通信的其他因素1)摄动现象:理想情况下卫星应在定点位置按指定的轨道运行,但由于卫星运行中会受到太阳、地球、月亮的引力的影响及地球大气层阻力的影响和太阳辐射压力的影响,使卫星运行的实际轨道不断发生不同程度地偏离理想轨道的现象,这一现象称为摄动要控制卫星的运行姿态和位置2)其他因素:恶劣的气候降雨大气噪声电离层闪烁太阳黑子活动第六章船舶通信设备5.影响卫星通信的其他因素1)摄动现象:理想情况下卫星56①②③④⑤四、卫星通信频段及主要性能参数电波应能穿透电离层且传播过程中衰减要小;天线系统接收的外部噪声要小;有较宽的频带,较大的通信容量,满足信息传输的要求;能充分利用现有的通信技术;与其它通信、雷达等电子系统间的干扰要小。1.卫星通信频段的选择原则:第六章船舶通信设备四、卫星通信频段及主要性能参数电波应能穿透电离层且传播过程中572.卫星通信的频段选择穿透电离层频率足够高传输衰减要小引入的外部噪声要小工作频率增高噪声影响可忽略但是,随着频率升高,特别是在10GHz以上时综合考虑,1GHz~10GHz是卫星通信的最佳频段,称为卫星通信的电波之窗1)2)3)云、水蒸气、氧气、雨等噪声增加4)工作频率>1GHz时第六章船舶通信设备2.卫星通信的频段选择穿透电离层频率足够高传输582.卫星通信的频段:ITU分配给卫星通信频道现在扩展为117MHz--275GHz第六章船舶通信设备2.卫星通信的频段:ITU分配给卫星通信频道现在扩展为11593.卫星通信的主要性能参数

(1)天线增益---定向天线增益

天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是卫星通信系统的一个重要参数,通常用G表示,定义为定向天线辐射时接收到的最大功率与无方向性天线辐射时接收到的功率之比。实际天线增益通常按下式计算:G=(4πA)η/λ2式中:A为天线的口径面积(m2);λ为工作波长(m);η为天线效率。(2)载噪比

载噪比是指载波功率与噪声功率之比,它是决定卫星通信线路性能的基本参数,通常用C/N表示。

第六章船舶通信设备3.卫星通信的主要性能参数第六章船舶通信设备60

(3)全向有效辐射功率EIRP

设发射机的功放输出功率为PT,发射天线的增益为GT,全向有效辐射功率是指PT与天线增益GT的乘积,则有:EIRP=PT×GT

。(4)接收系统品质因数接收系统品质因数是衡量接收系统好坏的重要指标。定义为接收天线增益与接收系统噪声温度之比,也称为G/T值。G/T值较大为好。

第六章船舶通信设备(3)全向有效辐射功率EIRP第六章船舶通信设备611.多路复用:在基带内复用同一信道,互不干扰传输多路信号,收端能将各路信号分离多用户信号的合并和分离1)定义:2)技术难点:3)海事卫星通信主要涉及的多路复用:FDMTDM①②四、卫星通信中的主要技术第六章船舶通信设备1.多路复用:在基带内复用同一信道,互不干扰传输多路信号,收62(1)FDM

复用技术通常用于传输语音信号。是指将多路信号通过调制分别搬移到基带信道的不同频段,同时占用一个基带信道进行传输。4)多路复用技术(频分多路)FrequencyDivisionMultiplex第六章船舶通信设备(1)FDM复用技术通常用于传输语音信号。是指将多路信号通63(时分多路)TimeDivisionMultiplex

(2)TDM是指多路信号用同一载波在不同时隙交替占用同一信道进行传输。具体说来是将信道不同的工作时隙指定给各个不同的用户,以时间来彼此分割达到同信道而不同时的多元通信。第六章船舶通信设备(时分多路)TimeDivisionMultiple642.多址联接:在射频信道复用多个地球站利用同一颗卫星实现双边或多边通信的联接方式。1)定义2)海事卫星通信主要涉及的多址联接:FDMA(频分多址)TDMA(时分多址)①②③④SDMA(空分多址)CDMA(码分多址)第六章船舶通信设备2.多址联接:在射频信道复用多个地球站利用同一颗卫星实现双边653).频分多址(FDMA-FrequencyDivisionMultipleAccess

)(1)定义:

卫星频段分成若干互不重叠的部分,分配给各

,。地球站A地球站B地球站C卫星转发器频带分配f保护频带FDMA示意图地球站作为其载波第六章船舶通信设备3).频分多址(FDMA-FrequencyDivis66(2)FDMA的三种方式

①单址载波:

②多址载波:

单址载波是指一个载波只传一路信号,每个地球站与其它不同的地球站通信时采用各自不同的载波以实现多路通信。多址载波是指每个地球站只允许发射一个载波,但一个载波可传多路信号,各地球站利用基带多路复用进行信道定向,实现多路通信。第六章船舶通信设备(2)FDMA的三种方式单址载波是指一个载波只传一路信号,每67是指每个载波只传一路信号,每个地球站只有在需要通信时才被分配给载波,即按需分配载波信道,通信结束后信道随即被收回。③单路单载波(SCPC-SingleChannelPerCarrier):④单路单载波2个优点:

每个地球站按需分配载波;信道利用率高第六章船舶通信设备是指每个载波只传一路信号,每个地球站只有在需要通信时才被分配683)时分多址(TDMA)(1)定义:将卫星工作时间分成周期性的不重叠分给各使用,它利用转发器不同的工作时间区分各地球站。CA1C1B1R2B2A2C0R1AB基准站R基准子帧Co

R1

A1

B1

C1

R2

A2

B2TDMA帧分帧转发器上分帧排列T卫星转发器时间分配若干个时隙地球站第六章船舶通信设备3)时分多址(TDMA)(1)定义:将卫星工作时间分成周期性69(3)TDMA5个主要优点:

各地球站载波信号频率相同,但发射时间不同 卫星上一个转发器,无互调干扰 需网同步 技术设备较复杂 FDMA方式能更充分利用转发器的输出功率

在TDMA方式中,为建立精确同步,需要确定一个地球站为基准站,其它各地球站从基准站的射频信号中提取位同步及帧同步信号。在国际移动卫星通信系统中通常以岸站(CES)作为基准站。(2)基准站:第六章船舶通信设备(3)TDMA5个主要优点:在TDMA方式中,为建立精确同70预备知识:点波束模式与全球覆盖模式点波束模式:全球覆盖模式:4)空分多址(SDMA-SpaceDivisionMultipleAccess

)将卫星发射功率集中在一些航运密集,通信业务繁忙的地区,以便为这一地区提供更多的通信线路,并可进一步减小移动站的体积。除了给航运密集的地区提供足够的能量、保证其正常通信外,也兼顾航运稀疏过往船舶较少的地区,使得航行于世界任何地区的船舶能够利用卫星进行通信。第六章船舶通信设备预备知识:点波束模式与全球覆盖模式点波束模式:4)空分多址(71SDMA示意图地球站12地球站11地球站1n地球站m1地球站m2地球站mn卫星(含转换开关)点波束1点波束m(1)定义:将地球空间分割成多个,利用卫星天线波束在空间指向的差异来,即以各地球站所处点波束区域的不同来区分各站址。点波束区区分各地球站第六章船舶通信设备SDMA示意图地球站12地球站11地球站1n地球站m1地72(3)特征(4)主要特点

① ② ③ ④卫星有多个窄波束,每个波束覆盖地球表面一定区域。频率利用率高,通信容量大;发射能量集中,通信效果好;卫星对其它地面系统的干扰小;卫星控制要求高。第六章船舶通信设备(3)特征卫星有多个窄波束,每个波束覆盖地球表面一定区域。频73点波束模式与全球覆盖模式示意图(3代卫星)注:①图中实线范围为全球波束②蓝色阴影区为点波束③小红圈为地面站

第六章船舶通信设备点波束模式与全球覆盖模式示意图(3代卫星)注:①图中实线范围74

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