卫星通信论文

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卫星通信论文:卫星通信课程实验教学探索

摘要：针对实验设备成本制约卫星通信实验课程发展的问题，该文分析了本科生和研究生两种教学对象的特点，对卫星通信实验课程的开设内容以及实验条件建设进行了探讨与摸索。本科生实验教学设计采用低成本实验设备，突出感性认识；研究生实验课程突出学习的自主性，引导学生发现问题，激发学生学习兴趣，并在实际教学中取得了较好效果。

关键词：卫星通信；实验教学；卫星广播电视

截至2015年底，中国在轨运行的卫星数量已超过140颗，仅次于美国，位居世界第二。然而，伴随着卫星数量的突破，我国的卫星产业发展却相对滞后，尤其是地面应用系统的发展还不够。除投入不足外，人才缺乏也是一个重要原因。卫星通信课程作为高校电子通信类专业的主干课程在激发学生对卫星通信领域的学习兴趣、培养卫星通信领域的人才等方面有着不可替代的作用。

1实验课程开设背景

由于卫星通信设备昂贵、通信卫星资源紧缺，传统的本科《卫星通信》课程主要以理论教学为主，以实验演示和参观观摩为辅，实践教学的比例非常少。卫星通信的频率很高，常规的仿真平台很难实现全系统仿真，因此,有条件的院校开设的仿真实验仅限于卫星通信的中频部分[1]，让学生观察信号在中频部分的处理与传输过程，深化学生对通信基本理论的认识，但这些改善无法让学生体会到真正的卫星通信过程，也很难激发学生对卫星通信领域的学习热情和兴趣。另外，随着卫星通信技术的迅速发展，《卫星通信》课程的教学内容需要不断更新，与工程实际结合也更加密切，实验教学的重要性越来越突显。与理论教学相比，由于学时有限、实践环节组织困难，实验教学已成为卫星通信教学改革与发展的瓶颈。

2实验教学内容设计

为提高卫星通信课程的教学质量，激发学生的学习热情，对卫星通信课程实验教学的内容和方法进行了探索，在教学实践中取得了一定效果。具体而言，该校在通信工程专业的本科生教学中开设了《卫星通信》课程，在研究生教学中开设了《现代通信新技术》（其中包含了卫星通信的相关内容），针对不同的培养对象，教学的内容、方式方法有很大差异。

2.1本科实验教学

本科教学中学生数量众多，传统的《卫星通信》实验课程受限于实验设备的成本，只能让学生进行卫星通信的演示和观摩，无法让学生切身体会卫星通信的过程。随着技术的发展，作为一种最廉价的卫星通信方式之一——卫星广播电视已进入千家万户，它主要由天线（及其支架）、卫星电视接收机、电视机以及电源等设备组成。该系统属于卫星通信中的单向接收地球站，而卫星通信中的反向发射链路与接收链路相似，因此，该系统完全可以作为学生体验卫星通信过程的实验设备。然而，虽然电视机在该系统中仅作为通信的终端设备，与卫星通信实验课程的教学目的关联性不强，但电视机的成本却占据该套实验系统的70%以上；另外，卫星广播电视实验的开设通常需要在室外开阔地域进行，此时系统的室外供电也将成为课程开设必须考虑的因素；上述两个原因导致卫星电视接收系统在《卫星通信》实验课程的开设过程中无法得到推广。为解决该问题，通过市场调研，将卫星电视接收机和电视机的功能改由寻星仪来实现。寻星仪是融合了卫星电视接收机、电视机以及频谱仪简易功能的一体化设备，采用锂电池供电，不需要市电，便于室外实验的开设。整套系统成本低于1000元，其简易的频谱仪功能还可以开设卫星信标的接收实验。寻星仪的操作界面与常规的卫星电视接收机完全相同，可以设置卫星名称、高频头本振、接收频率、符号率、极化方式等参数；连接卫星电视接收天线后，当天线对准目标卫星时即可接收到该卫星上的信号（即接收的信号强度和信号质量高于卫星接收机门限）；若目标卫星上有公开的电视节目，还可以直接使用该终端收看卫星广播电视。在该系统上开设的实验课程可以让学生熟练掌握卫星通信中天线对星的基本流程与操作技巧，明确天线三维指向的参考基准与天线精确对准卫星的判断标准，使学生对卫星通信的整个过程进行全面、整体认知，锻炼和培养学生的实践动手能力。本科生的实验教学重点在于突出学生的感性认识，通过卫星实验，使学生能够掌握卫星通信的基本原理，明白卫星通信中对星的标准是什么，并掌握对星的常见技巧。对于学有余力的学生，启发他们更深入了解卫星通信发展的新技术、新方向。

2.2研究生实验教学

与本科生相比，研究生具有更大的学习自主性，理论讲授不仅要细而专，还要广而泛。在本科现有卫星通信内容的基础上，重点讲授与卫星通信相关的天线技术、阵列信号处理技术以及通信技术等的发展现状，为研究生下一步的课题选择提供参考。作为小班教学，研究生的卫星通信实验课可以采用完全自主的形式——将固定卫星地球站、便携式地球站、卫星动中通地球站以及宽带无线通信系统、无人机视频采集等设备交给学生进行自主组合，按照系统搭建由简单到复杂，地球站由固定到移动，通信业务由话音到视频的渐进过程，让学生体会卫星通信在实际生活中的各种应用场景以及还存在亟需解决的问题，激发学生投身卫星通信领域技术研究的兴趣。

3结语

卫星通信实验课程的开设可以强化学生对卫星通信基本原理的理解和掌握，激发学生对卫星通信领域的学习兴趣。该文针对本科生和研究生两种教学对象，对卫星通信实验课程的开设内容以及实验条件建设进行了探讨与摸索，在实际的教学过程中取得了良好效果。然而，适合于不同对象、不同接受能力的实验内容和教学方法的改革是永无止境的，如何取得更好教学效果还需要与广大高校的卫星通信课程教师共同探讨。

卫星通信论文:民航TES卫星通信系统功率研究

【摘要】由于民航C波段卫星网的极化隔离度指标下降，各站发射功率超标，卫星转发器处于长期功率饱和，严重影响转发器工作状况和寿命，本文研究对民航C波段卫星网的功率调整的方法。及功率调整理论依据。从而改善C波段卫星网工作状况。

【关键词】民航TES系统；卫星通信；功率调整

1电话调整方案

首先，选择一路具有ICM卡的CU板直接连接电话机，如无配置请提前准备，并确认电话号码。准备一根电话线与一部普通电话，将电话通过电话线与CU板“telco”相连。打开所在的TES卫星机箱电源，开启ODU电源。只开起该CU板所在的机箱，待该CU板上线，并显示数字“4”后，拨打网控卫星电话（号码为168（1、2）和166）。然后，由网控进行发射功率比较，指导标定功率。

2发射调制波方案

（1）准备英文版操作系统的电脑笔记本和CU版监控线。（2）具体调整方案。打开cutunet软件，敲击showfolde（显示文件夹）按钮，选定frequency&power。（频率和功率）。发射频点是经过联络网络控制工程师获得分派的，而后将gainsettings（发射功率）应用默认设置。选择条目modula-tion&rate。Datarate选择19.2K。Modulation选择BPSK。FECrate选择1/2。选中scrambler&diff.encoder。选中TXenable。选中Qinvert。敲击OK按钮直至CU板上呈现“—/E.”交替出现为止，调整若不成功，需多次尝试。（CU3慢选APPLY后OK.）。

3功率调整

调整功率需要调整地球站点室内和室外设立的衰减器，正常先调整室外ODU，而后微调各机架的室内衰减器。调整室内衰减器：地球站需要对每一组衰减器所属的机箱进行调整，衰减增大减小功率，衰减减小增大功率。调整室外衰减器：3.1agilisodu上下行衰减值的调动（1）AGILIS监控电缆的制作；（2）AGILISODU监控显示。3.2efdataODU的上行链路和下行链路的衰减值调整（1）制作efdataODU监控电缆；（2）设置通信参数；（3）监控显示。3.3vitacomODU的上行链路和下行链路的衰减值调整（1）制作vitacomodu监控电缆；（2）启动超级终端；（3）VITACOM超级终端的通信参数设置。终端仿真：DECVT-100。速率：9600bps。停止位：1。数据位：8。奇偶校验：无。流量控制：关闭。（4）VITACOMODU监控显示3.4V2ODU监控界面VSATUUtility———RFM———ConfigureRFM———RFM。

4接收功率调整

调整完发射功率后，需要对地球站的接收电平进行标较。以下方法对地球站接收电平的调整。首先，地面站把机箱的接收中频电缆连接到频谱分析仪，在频谱分析仪上电自检完成以后，频谱分析仪参数设置为以下：70.125MHz的中心频率，跨度SPAN为300kHz，RBW为3kHz，VBW为300Hz，而后调整接收到的信号电平衰减器在近68dBm。

5调整结果功率调整的理论研究

5.1卫星通讯体系中的功率控制原理

卫星通信体系中的功率控制，是在用户通讯质量被保障的前提下，将发射功率降低，以削减系统干扰，提升系统容量。它是先对接收端的接收信号强度和信噪比等指标进行评价，然后改动发射功率来抵偿无线信道中的途径消耗和衰败，实现既保障通讯质量，又不会对卫星通信体系中的别的用户发生分外的影响。卫星通讯体系是一个功率受限体系的典范，用体系功率控制来保证卫星通讯体系正常工作，提升卫星通讯体系通讯容量，节约卫星通讯体系资源。功率控制算法主要从两个层次分析和研究。全局层次和局部层次。可以将功率控制分成不同的类型。根据功率控制在卫星系统中的链路方向不同分为：上行功率控制和下行功率控制。根据功率控制信息的获取方式分为：开环、闭环、外环。其中闭环又称为快速内环。开环功率控制是指发射端根据自身测量得到的信息对发射功率进行控制。不需要接收端的反馈。开环功率控制控制在TD-LTE系统中主要用于随机接入过程。由于系统上下行链路在一个载频上传送，通过对导频信号的路径损耗估计。接收端可以对发送信号的路径进行准确估计。相应调整发送功率。开环功率控制的基本原理可描述为：Pnest（dBm）=Ploss（dB）+Pdes（dBm）其中Pnest（dBm）为开环功率控制调整后的终端发射功率。Ploss（dB）为测量得到的链路路径损耗。Pdes（dBm）为基站期望收到的目标功率。开环功率控制不需要反馈信道。算法相对于闭环功率控制反应更灵敏。它可对移动台发射功率的调整一步到位。即信道衰落多少节补偿多少。但是在深衰落的信道环境中，开环会使功率幅度调节过大产生误调。恶化系统性能。所以开环功率控制在目前的标准中仅在无线链路建立时使用。闭环功率控制是指需要发射端根据接收端送来的反馈信息对发射功率进行控制的过程。它分为功率调节和功率判决两个部分。因此，功率调整的延迟较大。

5.2上行链路功率控制

链路上行FDMA在云，雨，雪和雾影响的气候前提下，卫星接纳端的信号接纳电平具有很大变化，对上行信号的接收有很大影响。功率控制调整，由地球站和网控完成。网络控制检验上行信号的Eb/N0（信噪比），并且用专项使用信元方法及时向各个地球站广播，网络控制判断是否上行信号的接受Eb/N0（信噪比）高出阈值：阈值是一个窗口，确保接受Eb/N0（信噪比）在固定范围内的上行链路信号。如果接收Eb/N0值大于设定的（Eb/N0）max则适当减小其发射功率；如果Eb/N0值不大于设定的（Eb/N0）max则判断其是否小于（Eb/N0）min，如果Eb/N0值小于设定的（Eb/N0）min，则适当增加其发射功率，如果接收值在（Eb/N0）max和（Eb/N0）min之间就不对其发射功率进行调整。

作者：唐秋红 单位：民航东北空管局

卫星通信论文:客户关系管理在卫星通信的应用

摘要：客户、客户关系是企业的战略性资源，客户关系管理有助于提高客户满意度、忠诚度和企业竞争力，为了实现国际化和规模化发展，我国卫星通信运营企业需要全方位加强客户管理管理。

关键词：客户关系管理；卫星通信运营

1引言

资本、设施、员工、客户等资源是企业生存和发展的基础。客户所具有的稀缺、价值等特性决定了它是企业的战略性资源。随着市场经济的不断完善和全球一体化程度的不断加深，客户在市场中的地位愈发突出，市场竞争也随之由产品竞争、技术竞争扩展到服务竞争、客户竞争。互联网和知识经济时代的到来一方面缩短了产品生命周期，增加了市场竞争剧烈程度，另一方面也为企业优化客户服务流程、整合客户服务渠道、开发客户资源，即实施客户关系管理建立了基础。其目的在于提高客户满意度和忠诚度，创造客户价值，增强企业市场竞争力。卫星通信运营属于信息传输服务业，这种服务是基于信息技术系统，类似于产品的服务，主要特点是生产与消费同时发生。与产品型和一般服务型企业一样，卫星通信运营企业同样需要自己的客户关系管理。目前，我国卫星通信运营业总体规模相对较小，产业化程度相对较低，客户关系管理尚处于初级阶段。随着我国卫星通信运营国际化程度的不断提高，以及基于Ka宽带通信系统的公众服务能力的逐渐形成，加强客户关系管理将是必然的要求。

2客户关系管理释义

2.1客户关系管理的内涵

一般来讲，客户关系管理具有下面三个层面的含义：首先，客户关系管理是一种先进的企业管理理念和策略。其核心思想是将客户和客户关系视为企业的重要资源，要求企业在经营过程中始终坚持以客户为中心，选择和管理高价值客户，通过深入的客户分析和完善的客户服务来满足客户需求，创造客户价值，提高客户满意度、忠诚度和企业经营效益。其次，客户关系管理是一类新的企业管理模式和运营机制。它贯穿于企业市场营销、销售、客户服务三大业务环节。基于优化的企业组织体系和业务流程，一系列获取、保持和增加可获利客户的方法和过程，以及全面和个性化的客户资料，这些业务部门能够协同建立和维护卓有成效的客户关系，向用户提供快捷和周到的优质服务。第三，客户关系管理是一套完整的信息管理和应用解决方案。它将现代商业理念与电话、互联网、移动互联网、电子商务、数据挖掘、数据仓库等信息技术紧密结合在一起，为企业市场营销、销售、客户服务及战略决策等活动提供了一个高效的运作平台。由此可见，客户关系管理是管理理念、管理模式和信息技术的结合体，它以信息技术为手段，通过对“以客户为中心”的业务流程的重新组合和设计，形成一个自动化的解决方案，以提高客户的满意度和忠诚度，最终实现企业经营效益的提高和利润的增长。“以客户为中心”是客户关系管理的核心所在，客户关系管理内涵主要包含客户价值、关系价值和信息技术三个方面，如图1所示。由图1可知，客户价值和关系价值之间存在某种互动关系。通过关系价值的管理，企业将资源和能力集中在关系价值最高的客户身上，为其提供高质量的产品和服务，满足其需要，进而实现客户价值最大化。同时，客户价值能够提高客户的满意度和忠诚度，促进客户关系的质（如客户消费更多更广）和量（如客户生命周期的延长）的全面提升，进而增加客户关系价值。客户价值与关系价值的互动过程就是客户价值和企业收益的最大化过程，即企业和客户的双赢过程，信息技术在其中发挥了支撑作用。

2.2客户关系管理的作用

客户关系管理的作用主要体现在以下几个方面：一是效率提高。借助于信息网络技术，客户关系管理可以提高市场营销、销售、客户服务等业务处理流程的自动化程度，实现企业范围内的信息共享，提高企业员工的工作能力和服务质量，加快企业的运转速度，降低企业运作成本。二是市场拓展。通过网络营销、电子商务等新的经营手段，客户关系管理可以扩大企业经营活动范围，帮助营销人员发现目标客户群，进行精准的市场投放和目标客户跟踪，从而及时和准确地把握市场机会，有效地占领市场份额。三是客户保留。客户关系管理有助于整合营销和服务渠道，增强客户响应能力，提供更个性化、专业化和主动化的服务，提升企业形象，提高客户感知价值以及客户满意度和忠诚度，帮助企业留住更多老客户，吸引更多新客户。四是决策支持。利用数据仓库和数据挖掘技术，客户关系管理可以准确掌握客户需求信息，进而为企业的客户划分、产品选型和功能设计、合同谈判、信用政策等决策提供有力地支持。五是管理创新。客户关系管理是企业内部管理体系的基本要素，是践行客户导向理念的重要保证。通过客户关系管理系统反馈的信息，企业可以快速图1客户关系管理的内涵检验内部管理体系的科学性和合理性，及时调配组织资源、调整政策和制度、优化业务流程。六是文化变革。客户关系管理有利于强化企业管理人员和员工对于客户关怀、服务质量、工作效率、协同配合、资源整合、流程优化、战略联盟、商业生态等理念的认知，进而形成以客户为中心的企业文化。2.3客户关系管理系统的结构客户关系管理理念的落实、流程的实施需要客户关系管理系统来支撑。其建设目的是对电话、互联网、现场访问等客户沟通渠道进行有机整合，对企业市场营销、销售、客服三部分业务活动提供信息化和模块化的功能支撑，对产品、客户、销售等数据进行挖掘处理，为企业经营管理、战略决策提供支持。典型的客户关系管理体系结构主要由市场、渠道、活动、功能和数据等层面构成，如图2所示。企业与客户之间的交互有电话、互联网、现场访问等多种途径，市场营销、销售、客服等活动开展是建立在市场分析、客户跟踪、问题解答等系统功能之上，而这些功能的实现是建立在数据库系统之上。作为解决方案的客户关系管理集成了包括互联网、电子商务、多媒体技术、数据仓库、数据挖掘、专家系统、人工智能、呼叫中心等当今最新的信息技术，落实以客户为中心的管理理念，实现了信息共享、业务协同、流程优化、商务智能、科学决策。

3客户关系管理在卫星通信运营中的应用

客户关系管理是一个系统工程，其应用涉及到企业经营观念、组织结构、业务流程、产品质量、信息技术、客户价值等各个方面。相对地面通信运营业以及国际卫星通信运营业而言，现阶段我国卫星通信运营业的市场化、产业化发展程度还较低，运营企业客户管理管理的实施需要从如下多个方面同步进行：（1）转变管理理念。客户关系管理要真正发挥有效作用，要求运营企业人员转变思想观念、思维方式，将客户视为一种稀缺资源，将客户关系管理视为一种企业战略，树立以客户为中心的服务意识和文化风尚，与客户结成利益共同体，在经营目标上把客户满意作为判断工作的标准之一。（2）优化组织机构。以客户为中心要求运营企业建立灵活的组织机构、高效的人员队伍、统一的服务界面，以快速地调配企业资源，对客户，特别是大客户需求做出相应，因为卫星通信客户主要是大客户。由于卫星通信与互联网等信息技术密切相关，必须加强客服人员信息技术和服务管理综合培训。（3）再造业务流程。运营企业应从业务流程角度分析公司的市场营销、销售、客服现状，尤其要站在客户的立场上体验其购前、购中、购后的感受，发现导致客户不满的原因。再造业务流程要以客户需求作为流程的中心，重新整合企业流程和业务操作方法，使企业各部门的行动保持一致性，向用户提供高效的“一站式”服务。（4）整合营销渠道。卫星运营的服务渠道包括客户经理、商、电话专线、网站、自助终端、营业厅等多种形式。这些服务资源需要统筹规划，服务内容和形式需要统一标准，从而向用户提供及时、高质量的服务。（5）改善网络质量。网络质量是客户满意的前提，在客户选择网络供应商时起着至关重要的作用。运营企业要努力改善网络质量，改进业务监测方法，增强网络稳定性，优化信号覆盖范围和性能指标，从而做到保留老客户，不断发展新客户。（6）细分目标客户。对目标市场与客户进行细化是运营企业提供针对性服务的前提。按照价值大小，客户可以分为大客户、普通客户；按照生命周期，客户可以分为潜在客户、稳定客户、衰退客户。通过客户细分，运营企业能够充分掌握客户的状况和行为，针对不同客户群体的特点，实施差异、高效的营销策略和客户服务。（7）共享信息资源。分散于运营企业不同部门的产品、客户、销售等信息通常较为零散，表达方式也可能是不一致的。为了实现信息资源共享，需要对这些信息进行集中、整理、集成到主题导向的客户关系管理系统中央数据仓库之中，并通过数据挖掘和数据分析，以进行价值发掘。（8）提供特色服务。通信领域的同质化竞争必然要求运营企业借助客户关系管理系统的分析功能，不断发展特色业务，提供特色服务，如系统设计与集成服务、上行服务、设备托管服务、网络代维服务、卫星与地面通信捆绑服务、技术培训服务、咨询和资讯服务等。（9）开发信息技术。移动通信和智能手机代表信息技术的主要发展方向和客户关系管理系统应用开发的主要方向。移动商务使得原有客户关系管理系统上的客户资源管理、销售管理、客户服务管理、日常事务管理等功能可以平稳迁移到智能手机上。通过移动客户关系管理系统，运营企业可以随时随地与客户沟通。另外，基于智能手机的微博、微信、视频等均可作为客户信息收集的便捷渠道。

4结束语

“企业的惟一目的就是创造客户”是管理学大师彼得•德鲁克有一句经典名言，它道出了企业经营的本质，即企业的存在是为了服务客户，企业的壮大需要创造客户。在信息化、全球化时代，客户关系管理已成为企业服务客户、创造客户的必要手段。目前，我国卫星通信运营企业面临规模化、国际化发展的双重任务，面临地面通信运营商和国际卫星通信运营商的双重竞争，由粗放式经营模式向集约化经营模式转变是必然的发展路径。在经营理念、管理模式和信息系统等各个层面导入客户关系管理，必将为卫星通信运营企业注入强大的发展动力。

作者：沈永言 单位：中国卫通集团有限公司

卫星通信论文:卫星通信应用系统对水文工作的应用

摘要：2012年，水利卫星通信应用系统在黄委建设的50处卫星小站建成投运以来，在水情报汛和日常水文业务中发挥了备用信道作用，确保了黄河重要水情信息的传递，产生了很好的防洪减灾效益。介绍了水利卫星通信应用系统在黄河水文工作中的应用情况，就应用中发现的通话延迟、设备维修费用及与水利专网的互联互通问题提出了合理建议，以期为推广和应用新一代水利卫星通信平台，提高抗灾救灾能力提供帮助。

关键词：卫星通信；水文；黄河

1概况

2000年以来，随着国家加大水利基础设施投入，黄河水文通信取得了长足发展，固话、手机和互联网在基层报汛站逐步得到了普及和发展。目前，黄委水文局已建成了与所辖上游水文水资源局、宁蒙水文水资源局等6个水文水资源局相连的广域网络，通过GSM短信、北斗卫星以及公用网络取代了以往短波电台和电话的报汛方式，构建了覆盖全流域的水情报汛通信体系[1]。黄委所属雨量站和水位站全部实现了自动报汛，报汛工作的准确性、时效性和自动化水平得到了很大提高，职工劳动强度大为降低。为进一步提高水利通信保障水平，2012年，水利部在水利卫星平台基础上，建成了水利卫星通信应用系统，在全国七大流域机构建设了180个卫星小站，从而形成了水利专网、地面公网和空中卫星的有效结合、互为补充的立体通信格局。其中，黄委共建设50个卫星小站，包括15个水情分中心站和35个报汛站。水利卫星信道不但可以进行常规的数据传输，还可以进行语音、图像等防汛综合信息的双向实时传输，进一步提升了黄河汛情信息采集和传输。

2水利卫星通信应用系统概况

2010年水利部建成并投入运行水利卫星通信平台,2012年，水利部在水利卫星通信平台基础上建设了水利卫星通信应用系统,解决流域的水文报汛、应急抢险机动通信、工程视频监视、互联网接入等综合业务需求。水利卫星通信平台使用了亚洲5号和亚太6号通信卫星，拥有27.2MHz卫星资源，采用两种波段组合传输方案（Ku+C）。Ku波段使用亚洲5号卫星，带宽22.2MHz；C波段使用亚太6号卫星，带宽5MHz。水利卫星通信应用系统主要由卫星转发器和卫星通信地球站组成，其中卫星通信地球站根据功能又分为卫星主站、卫星小站两类。水利卫星通信应用系统组成见图1。

2.1卫星主站

水利卫星通信主站设在水利部，采用主流的DVB-S2技术标准、TDM/TDMA体制和Ku＋C波段组网，实现了卫星信号接收、发送和语音软交换、IP数据广播、互联网接入、视频服务等功能。

2.2卫星小站

一期水利卫星小站主要设在全国流域机构的水文、水库站点，均使用亚洲5号卫星Ku波段转发器资源。其从功能上主要分为语音数据小站、综合业务小站和应急通信小站3类小站。3类小站由于功能定位不同，所使用的组网方式、解决方案与设备配置也有所差别，其中，语音数据小站具有语音数据通信、高速数据通信和数据采集组网功能，标准配置一般包括卫星天线、室外单元（BUC）、低噪声放大器(LNB）、室内单元（IDU）、语音网关（IAD）、交换机、串口服务器以及电话机等。综合业务小站主要在语音数据小站的基础上增加了视频监控功能[2]，配置摄像机和硬盘录像机或带视频存储功能的视频服务器，将采集到的图像存储于本地供日常监控使用，也可将实时图像通过卫星信道传送至中心站。应急通信小站主要在综合业务小站基础上增加了自动对星模块和单兵系统，可以服务于巡测、抢险等外业或应急通信；目前，卫星小站中，黄委建设了47个语音数据站和3个综合水文站（吴堡、黑石关、花园口站）。在二期建设中，黄委还将建设75个卫星小站（含3个应急便携型卫星小站）。

3水利卫星在黄委应用情况

3.1卫星电话通信

卫星小站语音通信功能是利用主站配置的软交换（SoftSwitch）和相应的中继网关设备来实现。黄委卫星小站可以通过卫星链路经主站软交换直接与其他卫星小站用户互通，也可以通过卫星链路经主站软交换、VOIP网关、SDH专网与黄委各级专网用户互通。由于后一种通信链路实现了卫星电话接入黄委内线电话网，扩大了卫星电话通信对象，而且较前一种通信链路的卫星电话通话延时短，通话质量高，深受黄委卫星小站用户和内线电话用户欢迎，使用率较高。黄委水利卫星小站电话号码编码主要按照《全国水利通信网自动电话编号》标准（SL417-2007）编制。根据卫星小站位置和所属地区区号，黄委水利卫星小站共分配了12个局向号，分别为：93719、99319、99719、94729、93549、99349、99389、93989、93919、93799、95319、95469。

3.2高速数据通信

为充分利用水利卫星信道，黄委建立了与常规报汛信道并行，从报汛站到水情分中心再到黄委水情中心的水情传输卫星备用信道，采用“实时雨水情数据先到先入库，同一数据不覆盖”机制进行水情数据传输。为黄委10个水情分中心的卫星小站配置了应用终端和路由器，实现了卫星通信网络和所在办公局域网连通，使各卫星小站均能通过卫星信道访问水利专网，增强了报汛单位上下级间业务联系。按照《水利信息网命名及IP地址分配规定》的标准(SL307—2004)，黄委50个卫星小站水利内网IP分配在10.253.28.X和10.253.29.X地址段。黄委水利卫星系统网络结构见图2。

3.3效益

水利卫星通信应用系统的投入应用，为黄河水文增加了一条水情报汛备份传输通道，将水情分中心和报汛站与黄委内线互通，实现了报汛站与上级单位利用卫星系统的VOIP电话互通和网络互通，增强了各级黄河水文间业务联系，提高了黄河水文对黄河防汛安全、水库调度运用、水资源管理等治黄业务的技术支撑力度。在2013年和2014年汛期水文工作中，黄委利用公网信道和卫星小站同时报送雨水情信息，解决了常规信道故障情况下无法及时进行网络传输和语音通信而影响正常报汛的问题，并在应急处置方面发挥了卫星通信的突出优势。

4水利卫星应用系统应用评价

4.1主要优点

（1）卫星通信不受地形影响，不需建中继站，通信距离远、信道稳定[3]、不受水毁、地震等突发灾情影响，特别适合于点多，面广、地理位置偏僻、公网通信线路不发达地区，而通信时效性、保障性要求高的报汛测站。水利卫星应用系统为各级报汛单位增加了一条与传统公众通信系统并行的卫星备份传输通道，可有效增强防汛通信保障能力，一定程度解决雨水情测报、预警和重点河段的工程视频监控等通信需求。（2）通信功能全。水利卫星通信与北斗卫星通信相比，增加了语音通信，数据广播、高速网络应用等功能，非常适合基层防汛通信应用。（3）基层用户单位运行维护成本低。水利部在建设新一代水利卫星通信平台时，一次性购买了水利卫星信道15年使用权，对于各使用单位则采取免收卫星转发器资源频率占用费、入网费、通信费，极大程度降低了卫星通信小站的运行成本。

4.2存在的不足

（1）水利卫星电话间的通话存在明显延迟，部分卫星小站通信不稳定。由于地面站到卫星中转站的距离远，根据使用感受，延迟接近1S，和普通电话相比，交流不够流畅。另外，可能由于存在日凌中断、星蚀和雨衰现象等原因[4]，部分小站的语音通信不稳定，有少部分卫星小站电话存在时通时不通的情况，尤其在雷雨天气效果不佳。（2）基层单位普遍缺乏卫星系统备品备件和运行维护经费，设备维护困难。另外，卫星系设备技术复杂，需要经过专门培训的技术人员运行维护[5]。（3）由于一期项目缺乏配套的路由设备和应用终端，黄委还未能全面实现卫星网络和水利专网的互联互通，个别卫星小站还不能使用卫星信道的数据通信功能。

5工作建议

目前，水利通信的应用发展具有传输带宽越来越大、传输质量越来越高、技术手段更新越来越快的特点，在水利业务的应用上出现了精细化、动态管理的趋势[6]。2014年水利部已启动了流域偏远水文站信息传输卫星通信小站建设，项目将于2016年全面实施，项目实施后，黄委将形成拥有125个卫星小站的卫星报汛网，基本实现黄委所属干支流水文站的卫星通信全覆盖，将大大增强黄委水情报汛的保障能力。为进一步促进水利卫星通信系统推广应用，提出如下建议：（1）加强二期项目通信平台优化和完善，加强设备选型，提高系统稳定性；开展技术研究，提高水利卫星语音、数据及视频监控的传输质量。（2）为卫星小站配置一定数量的备品备件和专用维修工具，满足流域机构基础维修工作需要。（3）各级水利卫星应用部门应加强相关设备配套和运行维护工作，认真总结一期系统建设经验，确保系统正常运行。

6结语

新一代水利卫星应用系统从设施、设备软、硬件到技术特点上都非常适合防汛基层业务工作。投入运用以来，在2013和2014年黄河水情报汛工作中发挥了显著作用。随着水利信息化建设的不断深入，水利系统对信息传输的要求越来越高，卫星通信作为专网和公网的重要补充将继续发挥不可替代作用。在各级防汛部门推广和应用新一代水利卫星通信平台以进一步提高抗灾救灾能力，效益显著，很有意义。

作者：任伟 许卓首 虞航 杨会颖 单位：水利部黄河水利委员会防汛办公室 水利部黄河水利委员会水文局

卫星通信论文:卫星通信抗干扰技术发展趋势研究

摘要围绕卫星通信抗干扰技术的发展趋势，对其中的卫星通信传输信号系统干扰的类别和对抗干扰的方式分别做了陈述，突显其重要作用。

关键词卫星通信；抗干扰；技术

卫星通信技术作为新的媒体通信手段，其特点表现在大容量、高质量、大面积和组网方便等方面，它已经是现代化通信的主要发展方向，也是组建全球化通信的重要手段。但是在信号的传输过程中也容易受到各种因素的干扰。

1卫星通信抗干扰类别

1.1各系统之间的相互干扰

在进行卫星通过的过程中，由于各个通信系统之间使用的是相同的频率，而且相互的距离也非常近，在这种情况下就可能出现互相干扰的现象。

1.2电磁干扰

这主要是指在卫星通信和地面无线电系统之间受到的电磁干扰，这种干扰的来源有很多种，有广电系统的干扰、雷达系统干扰和微波通信系统的干扰。此外还有来自工业、科学和医疗等器械设备的电磁干扰，还有例如地球站质量的不达标或者不规范操作也将导致干扰产生。

1.3天电干扰

这是指自然界对系统产生的干扰，主要是由于银河系内的某些星体发生碰撞或者爆炸，产生巨大的能量和散发出各种射线，对卫星通信的信号对产生一定的干扰，有时流星雨也会产生这样的干扰。

1.4人为干扰

这种干扰就非常好理解了，主要是人为因素对卫星通信系统的传输上行与下行进行介入。以上几种类别的干扰都对卫星信号的传输产生了不同的干扰，因此需要根据干扰类型的不同来制定相应的抗干扰技术对策，这样才能保证卫星通信系统在信号传输过程中处于稳定状态，达到良好的通信质量的目的。

2抗干扰的技术手段

2.1天线抗干扰

由于卫星通信应用的普遍性，致使该系统具有分布广泛和空间覆盖地域大的特点，它是很容易遭遇干扰的。天线抗干扰是其中最常见和常用对抗干扰的技术手段，它的技术组成部分主要包括自适应调零、智能天线和相控阵天线等，分别的工作原理如下。1）自适应调零技术。这项技术拥有多波束的接收天线，当发生干扰信号时候，该系统就会关闭干扰方向的波束，达到抗干扰目的，这种技术对干扰信号的频率可以起到一定的减弱作用。2）智能天线技术。这种技术可以按照无线信道的环境自适应天线方向，从而实现天线的最佳性能。利用这种技术可以对抗来自不同方向信号的干扰，而且它能够提高信号比将近几十倍的效果。其组成部分有信号通道、自适应信号处理和天线阵列，运行原理主要是利用了天线自身特点来调整并优化了天线阵的方向图。这样就可以起到增加自身天线信号强度，减弱干扰信号强度地目的。3）相控阵天线技术。这也是在对抗干扰中的重要手段，在运作中也要据实际情况而改变，提高控制天线指向的有效性，而控制天线指向又与天线波束形态有关，所以在选择波束形状时，一定要保证具有较强的抗干扰性。

2.2自适应编码调制

在应用该技术时，首先应估计它的信道，其目的是在将状态信息通过回传信道传送到发送端时可以对信噪比进行分析，然后根据信噪比的区别进行编码和调制方式的自适应调整。当发现信噪比过高时，就应选用较高的信息速率。相反，当信噪比过低时，就应该选用较低的信息速率。通过这样的调整可以提高信道的利用率和传输的科学性与可靠性。其中，影响该技术性能的主要因素有调制编码方案的粒度、链路状态以及自适应回路的延时等等。此外，为了提高该技术的性能，应该综合考虑技术现状及发展趋势，尽量选择较大功率和更高频利用率的方案。

2.3无线光通信

这是一种通过大气传输光信号的技术，但只有在收发信号的端机之间没有视距路径的遮挡，且光发射功率充足的情况下才可选用该技术。组成无线光通信系统的技术主要包括信道、接收机和发射机三大部分。在传输信号时，两端都要安装光接收机和光发射机，以此完成全双工通信任务。其中，电信号的调整会对光发射机的光源产生一定的影响，这是基于它利用了光学望远镜和大气信道实现的传输。而光接收机是在利用望远镜收集的光信号后，采用光电检测器将光信号输出转换为电信号输出。

3卫星通信抗干扰技术的未来发展

研究卫星通信干扰的对抗技术绝非一朝一夕就能完成的，它将是一项长期的任务。同时，在研究中应该特别注重这几方面：首先在探索对抗干扰的技术时，也要积极开展对通信体制的研究，制定出预测干扰能力更强的通信系统。当然，这种系统除了要具备相关的信号处理技术外，同时也要保证其针对不同类型的干扰可以利用相应的对抗技术进行抵御和防治。与此同时，也要提高其支持业务的种类和组网能力的灵活程度。关于提高卫星通信系统性能的研究工作，主要可以从以下三个方面进行。首先，在智能天线研究方面需要逐步增强。主要包括天线反射面形状的研究、理想波束的设计研究、微带平面天线的研究，及盲波束形成技术和相控阵Mt3A技术的研究等。其次，就是对增强自适应扩频技术与混合扩频技术等相关技术领域的研究，对于这方面的研究，科研人员可以借助于依据密码序列和混沌序列的相关设计原理，来寻找到传输性能更好，发射频率更高的跳扩频码。最后，跟据卫星传输系统信号的特性，寻找最好的、最合适的信号抗干扰的方式，同时增强研究多数据率和多制式调制解调器的技术。

4结束语

在对抗卫星通信干扰因素中，已经发展出了多种有效的技术手段。但是，也要不断增强对相关技术的研究，提高其操作性并使之发挥更大的作用。

作者：杜祥春 单位：大庆钻探工程公司地质录井一公司信息中心

卫星通信论文:油田数据传输中卫星通信技术的应用

【摘要】现阶段，卫星应用早已广泛应用于我国社会多个领域的建设中，推动了社会的向前发展。卫星通信技术，对于油田数据传输具有至关重要的作用，能够极大程度的提升了数据传输的时效性和准确性，有利于提升油田工作效率。通过对油田数据传输工程中卫星通信技术模式的应用进行研究，希望能够为相关工作人员提供一定的理论借鉴。

【关键词】油田数据传输工程；卫星通信技术；运用

前言

随着我国科学技术的不断发展和完善，更多的技术在社会领域中发挥重要作用。石油资源是国家发展的重要能源，在油田的勘探、以及油田数据传输中，卫星通信技术发挥出了重大的作用，推动了我国石油事业的发展。因此，我国石油行业必须对卫星通信技术给与足够重视，充分发挥卫星通信技术的重要价值。

1卫星通信技术概述

在当前时期，卫星通信技术得到了较快的发展，已经广泛应用于社会多个领域中。而将卫星通信技术同油田施工项目有效结合，能够促进油田施工项目工作效率的提升，对于油田工作具有一定的积极作用。相对来讲，油田工程中所运用到的卫星通信技术，是一项较为系统、复杂的技术，需要对多方面进行综合考虑，特别是对人才的使用方面[1]。而石油勘探往往是在人烟稀少、荒凉偏远的沙漠、戈壁地区开展工作，同总部距离较为遥远，并且常规通信信号非常弱，恶劣的工作环境导致通信较为困难。而卫星通信模式的应用，就是充分发挥出人造卫星的功能，通过对无线信号的转发，实现相互之间的通信。卫星通信具有非常全面的优势，比如说较大的覆盖区域，较远的传输距离，并且通信不受到地理环境因素的影响，具有可靠稳定的特点。现阶段的卫星通信技术，经过过年不断的发展，进一步加强对宽带综合信息传输通道的应用，有效的提升其通信效果。对于油田在较为荒凉偏远的地区进行勘探，通过VAST卫星通信系统，可以解决油田数据传输问题。

2油田数据传输工程中卫星通信技术模式的应用

（1）网络通信。卫星通信技术模式能够全面覆盖实际施工场地，并且能够同总部有效连接。利用卫星通信技术，可以帮助施工人员更为方便的开展相关活动，在实际现场即可登录石油企业的内部网络，实现文件信息的上传和下载，实时接收和发送油田数据信息。（2）语音通信。利用卫星电话，能够同外线电话进行通信，油田总部人员能够利用任意电话实现同施工现场的连接，实时进行施工内容沟通，提出指导性意见，不仅为施工工作带来了便利，并且能够在一定方面节省了通信资金。（3）远程数据传输。在油田施工过程中，油田总部对数据信息的获取提出了很高的需求，必须保证油田数据信息的实时性和准确性，利用卫星通信技术模式，能够有效构建一套数据传输体系，充分结合数据的实时获取、数据的远程传输、以及数据信息的等内容，有效的将施工现场同总部连接起来，将现场油田数据信息及时传送到总部，保证了信息数据的准确性和实时性，并且可以以曲线图、或者数据表的形式进行展示，更为方便进行总结和分析，充分发挥出卫星通信技术的作用。总部管理人员、以及地质研究人员只需浏览器，即可实现对现场情况的全面了解，同时可以开展相关施工指导和命令的下达，保证油田工作能够安全生产[2]。（4）远程决策指挥。利用卫星通信技术，可以有效解决相关施工管理人员，频繁在现场与总部之间来往的情况发生，不仅有效的降低费用的支出、以及精力的浪费，并且能够有效解决油田数据信息传送不及时、不全面、不直观等问题。利用卫星通信技术，可以同视频会议系统充分衔接，构建远程远策平台，帮助总部及时了解现场动向，实现油田施工现场的远程指导。

3油田卫星通信系统的优化

①由于油田施工的特殊性，对于数据传输提出了较高的要求，所以优化油田卫星通信系统，对于开展野外油田勘探工作相当具有必要性，有效提升工作效率和质量。通过控制油田数据量、以及传输率，能偶保证数据信息传递的有效性，满足卫星通信相关协议[3]。进一步了解卫星通信信息的双向不对称性，能够促进带宽接入的稳定运行，保证用户数据获取的需求得到满足。②利用Ku波段卫星室外设备，能够使油田数据信息的传递稳定性得到提升；在油田数据传递阶段，需要利用变频器、或者功率放大器，保证电源设备、以及微处理器都能够稳定运行。通过控制对Ku天线口径，有利于提升信息回传速率，及时解决油田工作所需，满足油田信息数据传输的需求。

4总结

卫星通信技术，为我国石油领域的发展开辟了全新的途径，在油田数据传输工程中，合理利用卫星通信技术，能够有效满足各项生产所需。总而言之，卫星通讯系统的成立，有效的保证数据传输的准确性和及时性，突破了传统管理模式中的限制，使油田数据信息可以以更为可靠、直接的方式传送到总部，进而提高管理水平，降低石油勘探风险。

作者：王博 单位：大庆油田信息技术公司创业分公司

卫星通信论文:卫星通信技术消防通信指挥系统研究

摘要：进入21世纪以来，尤其是近些年，我国自然灾害频发，安全事故也不断增加，这就对消防部门火灾扑救和应急救援工作提出了更加严峻的考验。消防现场通信指挥系统是处置各种灾害事故的关键，为使指挥更加灵活，对复杂条件下卫星通信技术的使用至关重要。文章拟就基于卫星通信技术的消防通信指挥系统研究展开论述，以期为现代消防指挥提出合理建议。

关键词：卫星通信技术；消防指挥

引言

一般而言，与消防相关的紧急事件都具有突发特点，体现在时间和地点的不可知性以及现场环境的不确定性。在救援活动中，指挥协调各参战力量，以达到协同配合、高效处置的关键在于消防通信指挥系统和手段的有效运用和高效运行。截至目前为止，消防部门各级、各战斗单元之间的联系主要依靠无线电台、公网电台、移动电话及公网音视频设备来完成，这些手段存在易受环境信号影响、受距离影响等不利因素，通信时有不流畅和对公网通信设施的高度依赖带来了严重的弊病，影响了救援现场尤其是复杂环境条件下消防作战行动的高效运作，因此，必须大力发展消防通信指挥系统，而现代卫星通信技术的发展给指挥系统的完善带来了可喜的发展机遇。

1消防应急通信指挥系统的发展现状和建设目标

如前所述，高效的消防通信指挥系统不仅是消防部门完成火灾扑救和抢险救援任务的重要保障，更是完成救援任务的根本要求。进入21世纪以来，尤其是近些年，我国自然灾害频发，安全事故也不断增加，如四川汶川地震、南方雨雪冰冻、甘肃舟曲泥石流及大连油港火灾、青岛地下输油管线爆炸、天津港“8.12”爆炸等灾害事故，这就对消防部门火灾扑救和应急救援工作提出了更加严峻的考验。消防现场通信指挥系统是处置各种灾害事故确保指挥决策高效的关键。消防通信指挥系统的目标是建立以无线、有线、视频图像传输、基础信息网络、卫星通信和移动通信指挥车为依托的快速应急通信保障系统,遭遇到突发的灾害事故时能够快速开通，及时建立起现场指挥与战斗单元、前方与后方、消防与各联动部门之间的信息交流，实现各项任务的部署、调整和推进，进而为快速完成应急救援处置任务，最大限度挽救人员生命与财产提供及时、高效、畅通的通信保障。由此可见，在灭火和应急救援行动中通信指挥系统可以看作为消防部门指挥的网络系统，对灾害事故的处置起到十分重要的作用。近些年来，我国有关消防信息化与通信建设方面虽然取得了长足的进步，但是与发达国家仍有距离，甚至与近邻日本相比仍不能望其项背。在一些突发事故的处置过程中我国消防通信指挥仍存在指挥不灵、组成单一、协同性差等问题。因此，在一些突发的自然灾害的应对行动中，必须依照现行《消防通信指挥系统设计规范》，建设完善的消防通信指挥系统，进一步借鉴国内外的先进经验，实现消防通信指挥系统的安全、可靠、准确、快速。为不断提高消防通信指挥的快速反应与科学决策能力，在系统建设过程中，要综合运用现代网络技术架构综合指挥系统，整合运用各种现代化通信技术手段，制定有针对性通信指挥和通信保障方案，同时要明确各级各岗位分工，并通过实战演练增强消防部队之间的密切程度，提高队伍信息化条件下的通信保通能力和指挥应对水平。

2卫星通信技术的特点及优势

在现代多样的通信技术手段中，卫星通信技术是依赖于人造地球卫星来实现的通信技术手段，它通常通过太空通信卫星来实现。通信卫星的种类页比较多，可大致分为以下几种：按使用领域不同，可简单分为民用通信卫星、国有通信卫星、商业通信卫星、工业通信卫星、军事通信卫星等；按使用对象的不同，通信卫星可简单分为小地区通信卫星、国家与地区通信卫星和全球通信卫星等；卫星通过发射无线信号实现地面站点之间或地面站点与太空卫星之间的通信。卫星通信主要有以下突出优点：（1）覆盖范围大。根据天文学知识，一颗静止通信卫星信号可覆盖地球表面的百分之三十，可供相距17000km的不同站点直接通信。所以理论上讲，在地球赤道上空的太空中布置三颗通信卫星便基本能够实现全球所有地区的网络卫星通信。（2）通信距离远。由于通信卫星的覆盖范围巨大，其可供通信的距离较其他通信设备更远，且通信质量更佳。（3）良好的机动性。通信卫星是不同地面站点之间的远距离通信载体。卫星能根据实际需要建立与各个方向的通信联系，已经成为现代无线远距离通信中的重要手段，在消防指挥中亦发挥着举足轻重的作用。当前，通信卫星技术不断发展进步，卫星通信技术的应用对于消防通信指挥意义重大。（4）大容量的通信。通常情况下，卫星通信设备较通常的移动设备而言大大扩充了电路容量，满足了传递大容量的高清图片及其他数据的可能，其通信容量较其他设备更大。（5）高质量的传输。通信卫星以其特有的优势使消防指挥不再受制于自然的地形条件、有限的公网设施及各种复杂的人为因素。因此，高质量的传输质量成为卫星通信的一大优势。

3浅谈卫星通信技术在消防通信系统中的应用

为提高消防部门在抢险救灾行动中的科学指挥调度水平，复杂形势任务条件下需要充分利用现代先进的卫星通信技术，通过卫星通信技术建立太空卫星与各地面站点之间的联系，摆脱对城市公网通信设施的高度依赖，提高指挥调度灵活度，应对大型地质灾害及远离城市救援区域应急救援行动，为消防部门作战行动的指挥决策提供可靠保障。此外，卫星通信指挥系统的计算机化、系统化、网络化也为科学决策提供了技术支持。根据现有的数据分析，一般在大型的火灾救援中，火灾现场情况复杂，地面通信指挥设施容易受到瞬息万变的现场情况的影响，直接影响到现场消防通信指挥。在执行消防救援任务尤其是抗震救灾、野外救援等任务时，往往会遇到公网手段失效、常规无线手段有限等尴尬局面。卫星通信技术作为一种新型通信技术，以其特有的优势完美地解决上述问题。我们可以大胆地推测，随着灾害现场通信闭塞问题的有效解决，消防通信指挥的效率也必将得到明显提高。消防卫星通信系统主要包括移动部分和固定部分两大组成部分。移动部分主要是指地面通信指挥车、卫星通信便携站、卫星电话终端等；固定部分主要包括卫星地面固定站及视频监控系统、视频会议系统等消防指挥指挥系统。在灾害事故救援行动中，以卫星通信指挥车为主体的卫星通信指挥系统主要负责保障现场通信指挥和进行现场图像采集，并通过太空通信卫星把包括语音、图像在内的各种数据传递给卫星地面站点，地面站点加工处理后再把数据传递给视频会议系统，实现超远距离的无线通信联络。同时后方的消防指挥中心也可以根据消防实地的其他数据进行远程决策、制定较为完善的调度方案，通过卫星链路、音视频系统搭建的视频会议进行会商、决策、指挥和调度。为满足当前消防救援作战需要，卫星通信指挥系统应向集成化、便携化和多功能迈进，不断适应复杂多样救援现场，满足消防部队快速反应、灵活机动的作战需求。卫星通信指挥系统运用卫星通信技术连接前后方，连接指挥机关和作战单元，及时获取现场信息和应对现场情况，提高了指挥决策的及时性和准确性，增强了复杂条件下通信指挥应对手段，为救援现场和后方指挥之间的联系提供了可靠的通信保障。

4结语

综上所述，消防指挥部门为了保障配备的通信系统高效运作，积极应对日益复杂的消防作战指挥需要，就必须建立完善的消防应急通信指挥网络，加强对包括卫星通信系统在内的新技术的应用，加强高精尖设备的维护、信息化人才的培养，确保在大型事故救援中充分发挥消防部队战斗力，有效维护人民群众的生命财产安全。

作者：王晶 单位：河北省承德市公安消防支队

卫星通信论文:天地一体化信息网对卫星通信发展的影响

摘要：天地一体化信息网作为我国重大战略需求和发展路线，是提升信息化水平的重要手段，我国正加速天地一体化信息网的实施布局。从水利卫星通信发展的内在需求，分析在结构体系、业务组网方式、运行维护管理业务等方面，天地一体化信息网将对水利卫星通信产生影响，指出创新、融合、统一是水利卫星通信及水利信息化的发展趋势。

关键词：天地一体化信息网；水利卫星通信；水利信息化；发展趋势

引言

2015年是卫星年，发生了以下卫星“大事件”：8月，北斗系统第18，19颗导航卫星首次实现星间链路建立，标志着我国成功验证了全球导航卫星星座自主运行核心技术；9月，第20颗北斗导航卫星发射，首次搭载了氢原子钟，同月，我国发射首颗Ka通信技术试验星；11月，40nm高精度北斗导航定位芯片正式，航天恒星了Anovo2.0卫星通信产品，国产VSAT系统首次采用国际标准，同月，“老挝一号”通信卫星发射升空，开创了中国航天“天地一体化+商业运营”的国际合作新模式。这些看似各自相对独立的卫星产业事件，其实是紧密联系在一起的，反映出我国卫星导航、遥感、通信等领域的“黄金期”已经到来，我国天基系统的基础实力正在显著提高，通过采用网络通信技术实现各种卫星系统之间的互连互通，构建星际互联网，将使各种卫星系统的效能实现本质的提升。谷歌，SpaceX，OneWeb也相继宣布投资建设近轨道卫星，用于向全球提供卫星互联网服务，“天地一体化+商业运营”已成为国内外运营商都在争夺的新阵地。种种迹象表明，星际组网、天地一体化通信网络的实现已进入倒计时，信息网络正在从地面、空间分割走向一体化[1]。未来天地一体化通信网的实现势必会对当前的水利卫星通信网发展带来巨大的影响甚至是变革。

1水利卫星通信网的局限性

水利卫星通信网作为保障防汛抗旱指挥调度应急通信的重要手段，自2009年进行卫星转发器更替及主站改造升级后，经过6年的发展，新一代水利卫星网已初具规模，已入网运行近600个卫星小站，在2014年云南鲁甸地震灾区发挥了重要的作用。尽管新一代的水利卫星网具有DVB-S2、Ku+C双星双波段技术体制，但点对点的垂直服务模式决定了其在技术性能、综合保障能力方面仍存在局限性，为此以水利卫星通信网在云南鲁甸地震灾区实战中的体现为例，分析卫星专网体制本身的局限性。1.1专网的局限性，使得响应时间较长鲁甸地震发生后，水利部信息中心迅速启动应急预案，派出技术人员携带多种卫星终端设备本抵达堰塞湖现场，为小站开通寻址，直至与水利部防汛指挥中心建立通信联系，时间已过24h。而地震发生后第一时间，“高分二号”卫星等多颗遥感卫星灾区就已经向指挥部传递了灾区第一手资料。水利卫星应急通信建立的时间一定程度上取决于抵达目的地的时间，而灾区如果处在边远山区、道路损毁严重等进入环境条件恶劣地区，通联时间很难得以保证。当水利卫星应急队伍还在“路上”时，灾区信息已遥感至“云端”。1.2与其他卫星专网功能上相互孤立，业务上不能互补在灾区应急保障中，终端卫星小站能够通过水利卫星专网实现语音、视频传输业务，现场视频效果是远超遥感卫星的图片信息，使现场情况更加直观。但随着各领域卫星专网终端设备陆续抵达堰塞湖现场，水利卫星小站的呼通率急剧下降。在这次堰塞湖处置中，除了水利卫星系统，还有来自中央、省、市级电视台的卫星专网，水文水位监测卫星系统，武警水电部队卫星系统等十多种几十套卫星设备，各系统（除水位监测系统）的主要功能相同，都是提供语音、视频传输业务，只是服务对象及传输目的地不同而已。尽管各行业卫星专网固定的组网模式在行业内起到了重要的信息支撑作用，但站在国家卫星事业发展的角度上，卫星通信专网是卫星事业发展初期，用户需要量低、基础设施少、使用费用高的特定时期的产物。行业间卫星专网系统重复建设现象也较严重，尤其在灾区的应急通信保障中，现场电磁情况异常复杂，极易发生相互干扰。1.3专网功能单一，缺少综合保障能力鲁甸灾区堰塞湖处置过程的应急通信保障任务中，水利卫星专网系统担负的是建立现场指挥部与各方的语音、视频传输业务通信保障任务，而堰塞湖现场水位监测是由地方的水位监测系统完成的。在堰塞湖现场环境突变，需要紧急撤离时，出现了因天黑能见度差、路滑坡陡、几乎迷路的情况，本用于通信保障的卫星终端因体量大、需固定建联的弱点，无法达成与各方的联系，这突显了水利卫星终端功能的单一性、局限性，以及综合保障能力的缺乏。此时，如果兼备北斗导航系统功能，能自动将工作人员当前具体位置及相关信息实时传回，监控中心便能在地图上动态显示监控终端设备及工作人员的具体位置，从而基于电子地图实现对工作人员的动态和可视化路线的规划，起到全方位综合保障作用。现有的各通信系统由于通信体制多样，致使各类通信网均有显著的封闭性，相互间互联互通实现比较困难，制约了现有通信资源效能的发挥，成为应急通信的瓶颈[2]。这些问题，也普遍存在于水利通信网中，制约着水利信息化的发展，但随着天地一体化通信网的实现将得到根本性的解决。

2天地一体化通信网的影响

天地一体化通信网是通过各种功能卫星星间、星地链路，将地面、海上、空中和深空的用户和飞行器及各种通信平台密集联合的，比如，地面和卫星之间可以根据应用需求建立链路，实现实时数据的传输[3]。天地一体化通信网会对水利卫星通信网在结构体系、业务组网方式、运行维护管理业务等方面产生影响。2.1结构体系的改变2.1.1空间段当前的水利卫星通信网以2颗通信卫星为空间中继；天地一体化通信网空间段是由不同轨道、性能的各种卫星组成的天基星座，不仅具有通信功能，还有遥感、导航、定位等多种功能。2.1.2地面段水利卫星通信网地面段是以固定、车载、便携卫星站等卫星终端，相互独立存在的；天地一体化通信网地面段则是庞大、复杂的通信终端物联网，不仅包括通信卫星终端、遥感、导航等各类卫星终端，还包括有线、短波等各类通信网终端，各类终端通过物联网平台实现统一调度、互通交互。2.2业务组网方式的改变水利卫星网是水利行业内“点对点”垂直保障组网模式，与其他通信网相互独立，无业务交集，业务模式如图1所示。天地一体化通信网采用“网对网”综合星际云服务保障组织模式，将天基卫星网络和包括水利卫星专网等各行业专网在内的地面物联网进行有机结合，业务模式如图2所示。应急保障中，不论是空间段还是地面段获取的灾区信息都可以汇聚到应急指挥中心，实现资源共享、统一调度，地面任意用户可以按需调用，能让地面物联网最大化辅助卫星网络的工作，使通信保障更完善。2.3运行维护管理业务的改变现有的水利卫星通信网是政府投资建设的，租用星上资源，地面主站系统及小站由政府管理运行维护，运维采用外包服务的方式，运维人员以掌握专网结构组成，主站及小站设备性能、运行指标、故障处理等维护技术为主；未来的天地一体化通信网不仅是技术手段的提升，而且是多层面的遥感、通信、导航综合应用，是跨领域资源共享与信息综合服务[4]，将采用统一的公网运营商管理模式，面向网内所有用户提供服务，普通用户不需要自建主站系统，可直接免费或付费使用服务。这种商业化的公网运营模式，打破了行业卫星专网因自建主站，而需要投入高额建设管理经费的传统模式。因此，未来的水利卫星通信系统作为天地一体化通信网的子系统，由运营商提供运维服务的模式也将成为可能。运维单位也将因各综合通信组织的需要，由技术型向综合业务管理、各网系组织协调的业务型转变。

3水利卫星通信发展趋势的分析

尽管天地一体化信息系统实现之路，还面临研究天基信息处理、空间信息融合、天地系统的交互、地面系统互联互通、天地一体化信息系统与仿真、安全防护等系统应用效能提升的瓶颈问题，但在政策引导下[5]，激光、量子通信等新技术不断涌现，这些技术壁垒终究会被攻克。水利卫星通信网应制定适应未来科技发展的顶层设计、总体规划，主动推陈出新，走创新、融合、统一的发展之路。3.1创新1）应用上的创新。为满足用户对未来应急网络综合性服务保障的需求，创新发展思维，开展多网协同、集成服务的应用研究，构建水利卫星综合应用体系；为满足未来激增的用户对卫星网提出的容量、速率向更高量级的发展需求，开展Ka频段宽带卫星通信系统等应用。2）技术上的创新。未来一体化网络对技术人员提出的不仅仅是掌握最新技术能力的要求，面对庞杂的网系结构，更是要具备较强的组织协调能力，因此不能满足目前技术服务外包的现状，要培养专业化的在职人员队伍，以创新和应用项目为契机，组织新技术研究、学习，甚至选派技术骨干参与相关国家重大课题项目科研活动。3.2融合未来的一体化网络，是一个星际、天地融合的庞大且复杂的综合网络，注定今后10年甚至更长时间的一个重要发展主题就是“融合”。水利卫星网应开展以下2方面的融合：1）行业间融合。2015年11月16日，水利部与交通运输部在北京召开座谈会，进一步深化2部合作[6]。2部都有各自的信息系统，而交通运输部的北斗导航系统在民用领域的应用是国家示范工程，2部应该以此为契机，展开在卫星网络上的资源整合和共享，率先展开行业间卫星网络的交流、合作。2）新技术与系统融合。要开展与国内在空天地科技领域处于领先水平的中国航天科工、中国航天科技、中国电子科技等集团在卫星领域的合作，加强物联网、云计算、大数据等新技术与水利卫星通信的业务融合，例如利用北斗导航系统在定位、授时、短报文功能上的特点，扩大北斗终端设备应用范围，开展公网未覆盖区域的水文测报、地下水监测等方面的技术应用合作。3.3统一未来的地面物联网是各类通信网络如卫星网、电话网、移动网、互联网进行安全可靠的信息交互和共享，网与网之间、数以百万计的各类终端设备之间能否互联互通得以实现的关键。因此，统一的技术体制、接口标准，对物联网的实现至关重要。要在水利行业内深入开展水利卫星通信系统与其他水利通信网融合的顶层设计和技术体系建设，统一协议标准，构建综合集成的网络信息体系，建立起一套能够实现不同通信系统的集中接入、统一调度、互通交互的物联网系统。

4结语

随着国内遥感、北斗导航、通信卫星等天基基础设施迎来前所未有的高增速长态势，天地一体化信息网将在政策引导下，新技术推动下，得以实现。通过分析，现有水利卫星通信网将在内在需求推动下，顺应信息时代的发展，转变现有的组织结构、应用管理模式，改拥有为使用，独享为共享，构建渠道与平台[7]，走创新、融合、统一的发展之路，全面提升水利通信网的综合保障、应急处置能力，推动水利卫星事业的可持续发展。值得注意的是，目前，水利卫星通信网在多网融合之路已经迈出第一步，实现了水利卫星网和地面语音交换网的互联互通，正在研究开展与武警水电部队在应急通信领域的合作。

作者：刘庆涛 庞镭 杨非 严宇红 单位：水利部水利信息中心 首都经济贸易大学

卫星通信论文:卫星通信低信噪比编码与解调技术

摘要：本文分析了LDPC码与QPSK的概况，介绍了卫星通信低信噪比编码，同时阐述了LDPC码QPSK解调接收系统硬件平台，通过本文的研究，旨在为信号接收提供可靠、有效的传输方案，进而为深空探测与通信发展提供可靠的保障。

关键词：卫星通信；低信噪比；编码；解调技术

引言

随着科学技术水平的提高，探测技术与通信技术迅猛发展，在先进技术的支持下，人类对空间领域的探索取得了一系列的成就。但深空通信具有低信噪比的特点，严重影响着接收机的工作，在此情况下，为了提高信号接收的可靠性，信道编码与数字调制技术得到了广泛的关注，通过二者结合，旨在构建拥有良好性能的接收系统。

1LDPC码与QPSK的概况

数字通信主要是为了传输相关的信息，此时要求各信息应具有有效性。但通常情况下，受气候条件与地理环境等因素的影响，致使传输信息信道受噪声干扰，此时通信双方需要对传输信息进行处理，方可获得有效信息。为了避免噪声干扰，增加信号传输的可靠性，采用了两种手段，一种为信道编码，另一种为信号调制，前者是指在有效信息中加入冗余信息，后者是指对远距离传输的低频信号进行频谱搬移，借助高频信号从而保证传输目标的达成。

1.1LDPC码

信道编码有效提高了通信系统的误码性能，通过各国学者对信道编码技术的研究，提出了LDPC码，其特定为较强的纠错能力，较低的误码平台、较短的译码延时等。LDPC码作为线性分组码，可采用传统的高斯消元编码方式，虽然此方式的原理较为简单，但需要计算得出生成矩阵，而经矩阵变换后，矩阵原有的稀疏特性则会被破坏。在此情况下，基于具有下三角形式矩阵的编码方式，可采用通过校验矩阵的变化，以此实现编码过程。通过分析可知，LDPC的编码过程主要是借助校验矩阵的变化实现的，此时未辅助生成矩阵，因此，它的运算难度相对较小。同时，经构造获得的校验矩阵呈现出了准循环的特点，此时可进一步简化编码过程，凸显了LDPC码的实用性[1]。

1.2QPSK

现阶段，卫星通信系统设计中普遍应用的线性调制方式为相移键控，它主要是借助基带信号，控制载波相位，从而保证了信号传输。目前，常见的多相相移键控有二相相移键控与四相相移键控。对于多相相移键控而言，其在信号调制过程中，调制载波相位的取值具有M种可能；对于QPSK来说，它的取值可能有4种，实际运用过程中，常见的相位体系有两种，分别为π/2与π/4。QPSK解调主要是对原始基带信号进行分离，以解调过程是否需要提供载波信息为划分依据，其解调方式可以分为两种，一种为相干解调，另一种为非想干解调，由于QPSK属于双边带调制，因此，其解调方式仅能够选择后者[2]。

2卫星通信低信噪比编码——低码率QC-LDPC码

随着科学技术水平的提高，火箭卫星技术为人类探索空间提供了技术支持，在人类空间探索范围日渐扩大的背景下，深空通信技术的重要性日渐显著，它实现了对天空卫星飞行器的有效控制，但在信息传输过程中，受传输距离、太空环境等因素的干扰，导致传输信号出现了较为严重的衰弱。在此情况下，LDPC码的纠错能力需要进一步提高。通过信道编码的相关理论分析可知，通常情况下，纠错能力较强的码字具有较高的码字冗余度，如果码长相同，此时码率与编码增益呈负相关，即：前者越低，后者越高。因此，与较高码率相比，较低码率的纠错能力更强，但其传输有效性相对较低。同时，在低信噪比的环境下，受噪声干扰，高码率码字会受到较大的影响，特别是其译码性能会大幅度下降，甚至会出现译码无效的情况。当前，在卫星通信中应用较为广泛的码字为LDPC码，其具有较强的纠错能力与较高的编码增益，同时其借助不同的处理方法，获得了具有较高性能的低码率QC-LDPC码。它采用的校验矩阵结构具有准循环、校验节点优化线性分组码扩展等优点，从而弥补了传统LDPC码的不足，使其译码门限性能进一步提高。对于深空飞行器而言，为了满足其信号传输的需求，要求其符号信噪比应＜2dB，在此情况下，要求LDPC码码率应低于1/2。本文设计了具有准循环结构1/6码率的LDPC码，其具有良好的误码性能[3]。

3LDPC码和QPSK解调接收系统硬件平台

QPSK属于恒包络调制技术，虽然其频率效率较低，但其优点为较低的实现复杂度与适中的解调门限要求。基于软件无线电技术，通过研究构建了LDPC码和QPSK解调接收系统。该系统的硬件平台由两块板卡构成，分别为KC705与MFC150，前者嵌入了XC7K325T-1FFG900芯片，以此保证了时序逻辑算法编程的完成，后者嵌入了高频ADC与DAC芯片，以此促进了数模信号间的有效转换。数字接收系统通信链路的核心模块主要有LDPC编码模块、成形滤波模块、数字变频模块、载波同步模块与相位模糊纠正模块，同时利用Modelsim仿真工具便可对此系统进行功能仿真验证，借助Chipscope分析系统的性能，从而证实了该系统的可行性[4]。

4总结

综上所述，深空卫星通信存在诸多的问题，如：较弱的传输信号、较低的信噪比与严重的多普勒效应，在此情况下，接收系统急需改进。本文介绍了卫星通信低信噪比编码与解调技术，在先进技术的支持下，构建了具有良好性能的数字接收系统，进而推动了深空探索工作的开展。

作者：高晓燕 单位：国家新闻出版广电总局572台

卫星通信论文:卫星通信网络跨层资源管理方法

【摘要】现阶段，全球的信息化以及网络化有着逐渐提高的需求，地面的通信网络已远远不能有效满足逐渐增加的多媒体通信方面的实际需求，通过卫星网络来高效及时的传输数据已经变为非常关键的一个解决方法。卫星通信技术的快速发展，这就造成卫星网络变为能够有效承载很多全新业务的一个重要载体，这就产生了跨层协议设计的相关思想。该设计方法对之前的分层协议结构的局限性进行了有效的打破，层和层间应该利用跨层交互信息来对网络性能进行有效的优化，有效提升无线网络资源的实际利用率。

【关键词】卫星通信网络；跨层资源管理；无线资源

众所周知，卫星通信系统当中频谱资源极其的宝贵，为了有效满足用户的相关需求，应该运用相对比较合理的无线资源管理的相关算法来进行有效的保障，该管理的具体目标是在相对比较有限的资源之下，为了对网络当中的用户终端有效提供业务质量方面的保障，最根本的出发点就是在网络的各种业务量的分布不是非常均匀、信道特性因为干扰以及衰弱而造成的起伏变化等相关的情况，对可以运用的资源进行灵活性的分配，进而对网络资源的利用率进行最大程度的提高。

一、对卫星通信系统跨层设计的思想进行分析

通常来讲，卫星通信系统的协议设计方式基本都是在开放系统互联（OSI）标准之上，一般情况下，OSI参考模型主要的目标是为了有效实现开放系统互联所构建的功能分层的模型，这为计算机的互联有效的提供了共同性的基础以及框架，进而为标准的兼容性以及一致性提供了一定的参考[1]。该模型已经在一定程度上有效提供了功能性结构以及概念性结构，该模型具体将计算机网络的结构分成了七层，分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层以及物理层。这样进行划分存在着很大的优势，具体为：将相对比较类似的功能在同一层次上进行集中，进而对隔层当中的继承以及描述功能进行有效的完成，层与层之间的划分应该有效保证服务描述比较少，跨越边界的交互也应该相对比较少，各层之间的划分应该可以对接口标准提供一定的方便性[1]。在该模型当中，各个层所具有的功能都是相对比较独立的，也就是说，每一层都会对相对上一层进行服务。

二、对跨层资源管理优化目标进行分析

通常来讲，跨层资源管理的实际目标就是在相对比较有限的频谱资源之下来对业务的服务质量进行有效的提高。不同的服务质量需要对各协调层所具有的功能进行有效的协调，对业务提供满意的服务质量。服务质量能够在网络以及用户两角度来进行描述。站在用户角度，能够将其具体定义成：用户综合评价业务的服务满意的实际程度以及业务服务的性能。QoS表示网络能够提供给用户的实际服务质量，这些参数具体包含丢包率、吞吐量、传输延迟[1]。第一，丢包率：指的主要是数据包在网络当中进行传输时所丢失的数据包和已经发送的数据包总数之间的比值。当网络发生拥塞或者链路发生干扰进而引起衰落时，会导致数据包的严重丢失。第二，吞吐量：指的主要是网络当中数据包的传输速率，能够表示为峰值速率或者平均速率，取决于结点设备的端口速率以及链路速率，同时还包括网络的业务量实际状况。第三，传输延迟：指的主要是在网络当中数据包从源端直接发送到目的端所经历的实际传输时间的具体间隔【2】。导致网络发生延迟的非常关键的原因包括：排队延迟、信道带宽、链路的速度延迟等等。卫星网络当中主要包含两种业务类型，分别是非实时业务以及实时业务，其中，非实时业务主要包含Web浏览、电邮业务以及FTP文件下载等等；实时业务主要包含视频点播、视频会议以及话音业务等[2]。通常来讲，实时业务对延迟非常的敏感，应该运用传输的信息数量来进行描述。一般存在着非常严格的数据包丢失方面的要求，然而，对于一次传输完成不存在时间方面的限制。总的来讲，卫星网络跨层资源管理方法的具体目标是按照应用层所能够承载实际业务的服务质量，在无线资源的相关限制之下，利用相对比较科学合理的对各层协议功能进行调整，在卫星网络环境的动态变化当中，来对业务的服务质量方面的要求进行有效的满足。

三、对卫星通信系统当中的无线资源管理存在的问题进行分析

通常来讲，卫星通信系统当中的无线资源的概念是非常广泛的，可以说频率、码字以及时间等。在任何一个角度，卫星通信系统在资源方面都是受到一定限制的，并且，随着卫星网络支持业务的迅速增加和服务质量要求的提高，这就造成卫星网络提供的服务提出了全新的要求。所以，怎样有效利用有限的无线资源来对逐渐进行增长的业务要求进行满足，已变成急需进行解决的一个问题[3]。无线资源管理是对卫星系统当中的空中接口资源进行调度以及规划。具体的目标是在相对比较有限的无线资源之下，为所有的用户都提供相对比较满意的服务质量。通常来讲，卫星效率资源极其的宝贵，怎样对其进行科学合理的分配，应该依靠无线资源管理算法。这类算法具体有：数据包调度、接入控制以及带宽分配等相关的技术。下面对这些技术进行具体的分析：第一，接入控制：卫星网络的信道属于是相对比较开放的媒介，带宽资源也是受到了一定的限制，因此，所有的节点都需要利用竞争来发送数据。第二，数据包的调度算法：卫星通信系统当中的很多全新业务的引入会造成上行路以及下行路线路当中业务量相差非常大，其中下行链路业务是主要的，具体的发展趋势相似于固定的因特网。为了能够有效的适用上面的趋势并对卫星系统当中的下行链路数据的传输速率以及频谱效率进行有效的提高，这就需要有效以及高速的调度算法来作为保证[3]。该算法的主要功能是当卫星包调度算法当中存在很多的业务队列时，根据哪种顺序来调度业务队列来有效保证服务质量。因为卫星信道的高误码率特性以及长延迟造成地面的无线网络当中相对比较常用的调度算法在卫星网络当中会产生性能方面的降低。第三，带宽分配算法：该算法指的主要是在动态或者动态的资源分配的前提之下，将信道资源根据一定的方法向接入节点进行分配，保证节点能够传输数据。现阶段，卫星网络的带宽分配算法主要有根据恒定的速率分配，在连接的初始阶段对传输速率进行有效的协商，在整个的连接过程当中来对速率维持不变。

四、结束语

综上所述，对于卫星网络无线资源管理方法当中的数据包调度、带宽分配以及接入控制等相关的问题进行了深入性的研究。对跨层设计的思想进行有效的结合并给出了全新的思路以及方法，给出全新的研究结论，为之后的研究提供依据。

作者：魏鑫 单位：中国人民解放军理工大学通信工程学院

卫星通信论文:无线电通信技术对卫星通信的影响

摘要：随着社会经济快速发展，人们的生活方式发生着改变，生活质量和水平也不断提升，无线通信技术的广泛运用，使得人们的生活更加丰富多元，从而成为社会发展的有机组成部分。本文主要分析了目前无线通信技术的发展现状，全面探讨了该技术对广播电视卫星通信的影响，旨在促进整个电信行业的蓬勃发展。

关键词：无线通信技术；广播电视卫星；通信

随着现代化、信息化的不断发展，高新技术被广泛应用，在一定程度上提高了整个无线电技术的发展。随着3G向4G的逐步转变，无线技术日趋成熟。可见，在信息化建设过程中，卫星通信系统有着极为重要的意义和作用。卫星通信系统能够有效扩大信号的覆盖范围，增强无线信号的强度，在造福于人民的同时，有效推动了我国现代化建设的进程。

一、目前无线通信技术的发展现状

无线技术的日益发展为整个社会的信息传播提供了技术平台，技术的广泛应用也潜移默化的改变着人们的生活方式，从而提高了人们生活的质量和水平。在日常生活中，人们通过多种渠道和方式，便捷高效的获取大量信息资源，实时动态地了解和掌握相关资讯的变化和发展。随着科学技术手段的更新，互联网技术以及信息通讯技术成为了日常生活工作中不可或缺的有机组成部分，为人们的生活及工作带来了方便。但是，就目前的现状而言，通信技术在广泛应用中还存着一些问题，需要我们不断对其优化和完善。目前，最为关键的就是如何将有限的网络资源进行合理科学的整合和优化。尤其是在广播电视卫星的具体应用中，我们要将高新技术与当前的具体实际相结合，将其作为一切工作的出发点和落脚点，充分了解用户的需求，将用户的接入终端进行多元化分类，实现信息资源最大化的共享，从而达到资源优化配置的最终目的，进一步推动整个广电领域的可持续发展。在传统的广电信息传播活动中，主要是利用信号进行，电信所提供的也仅仅限于语音传播。随着社会的发展，人们也有了更加多元、丰富化的信息需求，三网融合成为了未来发展的趋势。在我国信息领域，利用三网融合，能够为整个发展提供更为有效优质的信息资源。在目前市场化的大背景下，为了更好地适应新环境，我们要充分借助卫星通信技术手段和途径，深入挖掘信息技术的内在潜能，使得信息资源能够最大化发挥其功能和作用。

二、无线通信技术对广播电视卫星通信的重要影响

科技手段的不断更新，信息技术日益发展，其中，3G向4G进行转变，无线通信系统不断进行着改进和完善。值得注意的是卫星通信技术，该技术的发展为整个通信行业提供了导向性的作用。在具体的实际应用过程中，无线通信技术要把握好卫星通信技术的自身优势，充分发挥该技术的功能和作用，在进行地面信息服务中，不断改进和优化卫星通信技术，进一步推动卫星通信和无线通信业务进行有机统一。随着4G通讯技术的产生与发展，国与国之间的交流更加密切，在历史发展中有着重要的作用和意义，加速了国际间各个方面的交流和融合，为整个广播电视卫星通信形成了积极地影响。

（一）有利于实现无线通信系统的现代化

通常，卫星通信技术主要针对突发事件的应急通信技术进行广泛应用，主要是应用于各类自然灾害中。因此，针对整个无线通信系统来说，存在一定的积极意义和影响。通过与地面网络服务进行统一应用，其信息传播速度和数据传播容量得到的提高，确保信息传播的安全性、全面性、高效性。此外，卫星技术与地面网络服务之间能够进行优势互补，从而实现了技术资源的有效利用和优化配置。两种高新技术的统一和融合，能够实现网络技术的快速发展，无线电系统也能不断丰富和扩大。由此可见，要想实现和加快4G技术的发展进程，我们要积极转变发展思路以及发展理念，充分发挥技术优势，不断进行技术改革和创新，提供技术支持的同时加大资金投入，从而有效实现无线通信系统的现代化的发展愿景。

（二）有利于发挥卫星通信系统的综合效用

随着无线通信技术的更新和优化，卫星空间段通信存在一些问题。因此，在新的发展环境下，通信技术需要明确发展目标，结合自身现实情况，快速融入到现代社会通信信息发展的浪潮中，完善相关的信息基础设施建设，有效提高信息通讯的技术和水平，充分发挥微星通讯系统的潜在优势，最终实现卫星通信技术的市场竞争力，在激烈的市场大环境中占据优势，推动我国广播电视行业蓬勃发展。就目前来说，卫星通信技术结合当前的发展现状，制定了以下几个发展方向：一是需要对不同范围和领域的资源进行科学合理的有效配置和利用；二是确保不同区域之间能够进行有效连接，实现不同信息资源共享；三是无论处于移动或固定状态，要确保相关用户拥有大容量的网络宽带；四是牢牢把握地面网络服务需求的多元化和丰富性，在此基础上对卫星通信系统的容量进行拓展；五是针对端口之间的连接要利用混合通信的相关业务模式，有效提升整个信息数据的定位能力；六是要充分重视和发挥卫星通信的优势功能，从而有效实现信息网络中数据传输的实时性、高效性以及长期性。

结语

随着现代化、信息化的不断发展，高新技术被广泛应用，在一定程度上提高了整个无线电技术的发展，为整个广播电视卫星通信提供了新的发展机遇。因此，我们要积极转变传统的发展观念，在保证现有系统正常运转的同时，有效提升信息传输的质量和速度，充分发挥信息技术对广播电视业的促进作用，从而推动整个电信行业的蓬勃发展。

作者：潘海燕 单位：国家新闻出版广播电影电视总局542台102445

卫星通信论文:卫星通信测控电量数据方案探讨

1主站系统结构设置

北斗卫星的自动化远程电量测控方案是利用卫星提供的信号通道以实现计量负控终端与多功能电能表的双向远程实时遥测通信。远程自动化遥测抄读方案主要由计量负控终端、卫星通信指挥机、信号接收机等组成，一台通信指挥机可与多只计量负荷管理终端和多台信号接收机联通。卫星通信指挥机又能与多台信号接收机之间通过卫星通信系统进行双向通信，一台信号接收机可实现对多只计量电能表的测控抄读。就目前技术而言，一个计量点只需配置一只计量负控终端和一台信号接收机，如当多个计量点互相距离较近时，也可共用配置一只计量负控终端和一台信号接收机。系统主站与计量负控终端之间通过GPRS无线方式或者以太网有线方式连接，采用计量自动化终端上行通信规约；计量负荷管理终端与卫星通信指挥机之间通过RS485总线连接，采用DL/T645《多功能电能表通信协议》；电能表与信号接收机之间通过RS485、电力线载波或者微功率无线方式连接，采用DL/T645《多功能电能表通信协议》。故此，无需修改现有计量负控终端与多功能电能表的通信协议，计量负控终端与多功能电能表的管理流程也可保持不变。

2联接卫星通信协议

北斗卫星通常以短报文的方式进行通信转输，其发送每条短报文都有严格的长度和频率限制，每台信号接收机每分钟只能发送一条短报文，每条短报文的长度少于100字节。目前，卫星通信的资费收取标准仍较高，为了降低通信成本，可对卫星通信指挥机与信号接收机之间的联星通信协议进行压缩及优化处理。联接卫星通信有2种工作模式：①信号接收机定时报送多功能电能表所累计的相关电能量数据；②通信指挥机定时主动遥测读取多功能电能表所累计的相关电能量数据，信号接收机立即响应读取命令并报送相关数据。信号接收机定时遥测抄读多功能电能表所累计相关电能量数据之后，只需将必要的电量数据报送通信指挥机。为了满足电能量曲线数据采集要求，建议以15条短报文（15min）为一个周期，每个周期应定时上报的有关电能量数据项列举部分如表1。

3遥测抄表作业原理

定时报送模式包括3个流转步骤：①信号接收机根据DL/T645规约定时测控抄读电能表所累计的电能量数据；②信号接收机将电能表所累计的电能量数据转换成联星通信协议的短报文，并将短报文及时发送给卫星通信指挥机；③通信指挥机将收到的电能表所累计的电能量数据按计量点、数据形成时间顺序储存在中间数据库中，供主站终端测控抄读。主动读取模式包括3个步骤：①终端向通信指挥机发送电能量数据读取指令；②通信指挥机先查询中间数据库是否已存有应读取的相关数据，如缺相应数据，则将测控读取指令发送给信号接收机；③信号接收机根据读取指令遥测抄读电能表所累计的电能量数据并上报给通信指挥机，通信指挥机再将相关电能量数据反馈给主站终端。

4测控抄读设置方案

卫星的远程测控抄读设置方案如图1所示，可选择某个供电区局或局本部作为计量负控终端与通信指挥机的设置点，信号接收机应就近设置于水电站或专变客户的计量点旁。卫星通信方案的计量负控终端改为合地点的集中安装，更有利于提高主站与计量负控终端之间的通信可靠性。

5相关建议

（1）因采用北斗卫星远程测控抄读方案的建设及运维费用仍较高，对于无线移动信号无覆盖或微弱区域的水电站或专变客户而言，应优先考虑把原有计量负控终端天线更换为户外增强型或将原计量点作适当迁移。对确实无法接入计量自动化系统的水电站或专变客户计量装置，才考虑采用卫星远程测控抄读方案。（2）采用卫星测控抄读电量方案时，对于就近的多个计量点，可共用一台信号接收机，以减少设备投资和运维费用。（3）卫星通信设备的安装要求严格，应充分做好防潮、防尘及防雷电冲击的环境配置。

6结束语

对建于较偏远区域的水电站或专变客户，因其通信网络的信号微弱或无法有效覆盖，会导致水电站或专变客户侧的计量负控终端无法与系统主站及时有效通信，并严重影响远程自动化抄读电量数据的成功率。而北斗卫星通信系统具备了覆盖区域广、无信号盲区等优点，其通信技术可作为偏远区域水电站或专变客户的远程自动化测控抄读发、用电量数据的最优方案之一。

作者：林佩瑜 林伟克 单位：中山供电局

卫星通信论文:WIFI对卫星通信的应用

1引言

无线局域网（WIFI）是目前应用最为普及的一种短程无线传输技术。随着地面移动互联网和物联网技术的迅速发展，WIFI凭借自身的优势逐渐得到了广泛的认知与认可，甚至演变成为一种热潮，无论是企业商务还是家庭生活娱乐都体现出了对WIFI与日俱增的需求。也正因为如此，WIFI技术显示出了极大的应用价值和良好的市场前景。当前，全球支持WIFI的终端设备越来越多，但是能访问互联网的人口不足60%。尽管智能手机和平板电脑等终端设备的价格不断下降，但是获取互联网服务仍有许多限制，必须在地面不断增加新的WIFI热点，以扩大WIFI网络的覆盖区域和接入能力。考虑到地面WIFI无线网络覆盖区域小、布局受限、安全性低以及成本高等问题，近年来有人提出将卫星通信与WIFI技术结合应用，充分发挥两种技术的优势，利用通信卫星实现WIFI信号的广域覆盖，使WIFI更广域、更灵活地服务于更多用户。根据WIFI技术在卫星通信系统中的使用位置，可以将卫星WIFI系统分为两大类：第一类是WIFI卫星，即利用空间段卫星直接播发WIFI信号，终端或用户可以直接接入卫星，享受WIFI服务；第二类是卫星WIFI，即以卫星为远距离中继传输的手段或通道，通过在地面段卫星终端接收数据、WIFI基站发射的方式，进行热点覆盖提供WIFI服务。对于第一类技术体制，美国在2014年初提出的“外联网”（Outernet）计划是典型的代表，该计划使用WIFI频段，拟在2015年发射数百颗立方体卫星，这些卫星面向地球持续辐射WIFI信号覆盖世界各地，从而免费为全球所有支持WIFI的终端提供无线互联网服务。2015年1月14日，一网公司（OneWeb）宣布计划投资15亿～20亿美元，在距离地球约1200km高的轨道上建设一个由648颗小卫星组成的星座，向地球发送互联网信号，预计2018年投入运行，该星座可提供更快速、范围更广的互联网接入服务。美国太空探索技术公司（SpaceX）也宣布，将耗时5年时间投资至少100亿美元建设一个由4000颗卫星组成的全球卫星星座，提供互联网接入服务。这种技术概念初看非常具有吸引力，但是仔细分析后发现其存在诸多技术难点。首先，WIFI标准设计初衷是适用短距离、相对静止状态下的室内高速无线通信。如果在低轨卫星和普通手机终端之间直接进行星地通信，受限于手机终端的接收灵敏度和立方体卫星的体积功耗，远远无法满足WIFI标准所支持的最低通信速率要求。另外，星地距离带来的长时延，低轨卫星高速运动带来的多普勒频偏和频繁切换，都是现有WIFI技术所无法支持的。因此，在不改变现有WIFI协议的条件下，该类体制技术不具备可行性。卫星与WIFI结合目前只能采用第二类技术体制，即卫星WIFI宽带通信系统。通过一套卫星通信终端和WIFI基站，形成服务区内的WIFI信号覆盖，支持覆盖区域内所有的手机、笔记本、台式机等具有标准WIFI接口终端的宽带接入，可实现网络电话、宽带上网、视频、数据传输等综合业务服务。

2国内外应用现状

在国外，卫星WIFI应用主要体现在高铁和民航飞机领域。欧洲于2007年率先在“欧洲之星”高速铁路上采用了卫星宽带接入互联网；日本的新干线于2009年通过卫星实现互联网无线接入；美国高速铁路起步较晚，但从2008年起美国列车的互联网接入均采用了卫星技术。卫星WIFI应用于民用航空领域主要有Gogo公司和卫讯公司（VIASAT）。Gogo公司是目前全球航空宽带连接市场最大的服务提供商，目前，该公司已经为全球超过2000架商用飞机和超过6000架公务飞机提供空中上网服务。Gogo公司合作伙伴包括12家大型航空公司，例如墨西哥航空、美国航空、加拿大航空、阿拉斯加航空、日本航空、联合航空、越南航空、维珍银河等航空公司。Gogo公司可提供2种服务模式：一站式解决方案和特定航线服务。其所采用的技术手段包括卫星、地面基站以及混合式方案。卫讯公司主要利用自己的Ka频段大容量宽带通信卫星给航空、海事等用户提供宽带连接服务，旗舰服务名为Yonder。卫讯公司的产品与服务支持全球各类飞机。在商用飞机方面，包括加拿大飞机与列车制造商庞巴迪公司生产的Global5000/XRS/6000等、波音公司的商用喷气式飞机；在政府飞机方面，包括C-130、KingAir300以及部分军用直升机。VMT-1500是其为商用喷气式飞机提供的典型终端，整套终端质量15.9kg，反射器天线口径30cm，已安装在500多架飞机上。对于国内市场，卫星WIFI应用仅仅在民航客机上做过链路试验。2014年7月23日，东航通过通信卫星实现了32Mbit/s的网络接入速率试验，能够满足机上200名乘客上网需求，实现网页浏览、话音聊天和空中购物，或满足40～50名乘客实现视频连线、在线视频播放。中国首个空中互联网产业联盟在2014年第十届珠海航展上成立，包括中国银联、新浪、京东、优酷土豆等企业，这意味着即使你在空中飞行，也可以随时购物、下单和支付。船舶宽带接入目前正在应用推广，而高铁宽带接入应用市场为空白。随着国家宽带战略的实施，我国卫星WIFI应用将迎来巨大的发展机遇。

3国内市场需求分析

高铁应用领域2013年,全国铁路累计发送旅客20.75亿人次,其中动车组运送旅客8亿人次，动车组的年旅客输送量以40%的速度增长，未来将超过铁路旅客发送量的50%。据调查，高铁人群以高话语权、高素质、高收入的“三高”人群为主，在高铁人群里，企事业单位和公司中高层管理人员所占比重高达33.5%，他们大都拥有良好的职业，在企业中有较高的话语权。高铁乘客出行目的调查结果显示，60%以上的乘客以公务/商务出差为目的，再加上乘客大多数是政府及企事业单位的中高层管理者，导致乘客经常需要在移动中处理公务，引发出上网等宽带通信需求。到2017年，中国的智能手机保有量将增长到7.01亿部，平板电脑的数量将突破4.2亿台，将极大地促进无线WIFI的应用需求。以中青年社会精英阶层为主体的高铁乘客，也是引领时尚的消费者，“处处寻WIFI”、“无处不WIFI”，对高铁移动WIFI有极强的需求。据调查，目前高铁列车上有近50%的旅客在旅程中使用智能手机和平板电脑进行各种活动以消磨时间，近75%的旅客有WIFI上网的消费需求。高铁商旅人群平均每月手机话费约300元，其中每月手机话费400元以上者占25%，这部分人群是通信服务的VIP客户，其通信消费能力强，消费积极，因此在高铁上提供高品质的网络接入和多媒体娱乐服务将会有很好的市场效果。据2014年度“中国卫星应用大会”相关报告预测，2015年底，全国铁路动车组列车开行数量将达到1500对。到2017年，全国高速铁路网列车数量将达到1940列，预计宽带需求58Gbit/s。如果采用传统地面移动网络解决，则面临列车高速移动带来的多普勒频移等技术问题以及铁路沿线高密度布基站等工程实施代价问题，卫星WIFI宽带通信系统将成为解决这些问题的有效途径。根据国内目前高速铁路的消费能力来看，以低收费的方式导入市场，卫星宽带WIFI服务仍是极具客户吸引力的。以我国高铁的运量来看，其流量收入及相关潜在的市场价值不可估量。“一带一路”海洋应用2013年9月，提出“一带一路”战略构想，旨在建立发源于我国，贯通中亚、东南亚、南亚、西亚乃至欧洲部分区域，东牵亚太经济圈，西系欧洲经济圈。为响应该战略，2014年我国投入运营的中星－11卫星的海洋波束正式为“海上丝绸之路经济带”服务，旨在为我国船舶及海上设施提供卫星通信服务，建立海上信息高速公路，为涉海行业提供信息化服务，我国大部分远洋船舶均可享受到通信卫星系统带来的福利。另外，我国即将开始研制的新一代大容量通信卫星—东方红－5首发星的应用也将在我国“一带一路”战略中有所作为，这些都为宽带WIFI卫星通信系统应用并服务于“一带一路”海上信息保障提供了条件。该领域市场主要是大中型渔政、海监、渔船和远洋运输船舶。目前，这类船舶所使用的通信设备主要有短波、超短波、“北斗”、海事以及甚小口径终端（VSAT）等，开展的业务主要包括话音通信、“北斗”定位和短信，以及窄带数据传输等传统业务。随着国家“海上丝绸之路”战略逐步推进，互联互通需求迫切，海上电子商务、移动互联网、船舶物联网信息回传等应用将越来越普及，必将促使各类航运船舶安装卫星WIFI系统。应用海上卫星宽带WIFI系统，可以方便在船上开展远程监控、视频会议、远程维修、远程医疗等工作，同时还可以使用IP电话、接入互联网，船员可免费与家人、朋友通电话并在网上冲浪；安装在船舶上的主机监控系统，可以实时获取船舶数据，通过卫星传输，坐在陆地办公室的人员可直接获取主机数据、油耗数据、设备健康信息等，经数据分析得出可靠的船舶运营决策，提高运营效率和效益；海上随时可能出现各类事故，系统可将船上的实时画面传输至陆地，第一时间形成海路一体联动机制，妥善处理各类突发事件；长时间从事远海枯燥乏味的工作，使员工工作激情下降，通过卫星WIFI接入互联网可使所有船员享受网上冲浪，提高工作效率。民航应用领域我国幅员辽阔，不同地区的经济社会发展程度不同，使用民航需求的地区也存在明显差异，航空运输是满足人们快速旅行和高速物流的需求。现有高频和甚高频通信系统在民用航空导航、交通空管、飞行运控等航空飞行运管信息传输方面远远不能满足需求。另外，随着移动互联网和个人智能通信的广泛普及使用，客舱宽带通信也是潜在的应用领域。而卫星通信与WIFI等其他技术和系统结合，可以为航空公司提供非常丰富的航空信息服务。2015年，我国民航客运量4.5亿人次，预计2020年达到7亿人次。据民航局统计结果表明，民航客运乘客包括商务、旅游和探亲等类型，其中，中高端商务人士占到50%以上，这些乘客对于旅途中互联网接入业务具有强烈需求。卫星WIFI宽带通信的速率可达数十兆比特每秒，能为航空运管提供话音和宽带数据通信业务，也可为客舱旅客提供互联网和实时电视等服务。2012年7月，国务院了《国务院关于促进民航业发展的若干意见》；2013年5月，工业和信息化部了《国家民用航空工业中长期发展规划（2013－2020）》，民航局了《航空公司运行控制卫星通信实施方案》，这些政策规划的实施都将加快推动卫星通信在航空领域的应用。对于通用航空市场，据民航局预测，预计未来5～10年，我国需要各类通用航空飞机10000～12000架，通用航空飞机数量的年均增长率将达到30%，通用航空将带动万亿市场规模。随着我国经济飞速发展，公务飞行、商用飞行、空中游览、私人飞机等正受到越来越多人的青睐。卫星WIFI宽带系统在通用航空领域也将迎来发展机遇。

4结论

卫星通信具有覆盖范围广、通信容量大、不受环境影响等优势，已经成为地面通信网络的延伸和补充，尤其是应急通信场合和地面网络不易覆盖的区域，卫星通信成为了唯一有效通信手段。相比传统的甚小孔径终端卫星通信，卫星WIFI可以有效降低用户成本和系统维护成本，提升卫星带宽利用率，将成为卫星通信应用市场的新动力。随着Ka频段大容量宽带卫星的发展应用，卫星转发器资费将不断下降，基于卫星WIFI的宽带接入应用将会迎来更广阔的应用前景。

作者：吕强 周志成 李峰 曹桂兴 张杨 单位：中国空间技术研究院通信卫星事业部

卫星通信论文:非线性抗干扰技术在卫星通信的应用

随着我国通信事业的不断发展，新型通信领域技术发展成为了我国通信技术研究的主要内容。在当前的通信技术研究中，卫星通信及相关技术的研究成为了技术研究的主要内容。但在卫星通信实际的应用中发现，受到地面信号以及卫星信号的交叉影响，卫星通信信号受到的干扰问题，其数量与类型变得极为复杂。在这种情况下，如何更好地利用卡干扰技术，提高卫星通信信号的安全稳定就成为了技术研究的主要内容。在研究中发现，非线性抗干扰技术的应用在卫星通信技术应用中发挥着重要作用。这一抗干扰技术的应用对于卫星通信的整体发展提供了有效的支持。因此，结合非线性抗干扰技术的主要技术特点与优势，开展了技术应用研究，为卫星通信应用质量的研究提供有力帮助。

1非线性抗干扰技术分析

在实际的非线性抗干扰技术研究中，首先研究了非线性抗干扰技术的主要概念与技术特点。这一研究包括了以下内容。

1.1非线性抗干扰技术概念分析

在卫星通信抗干扰实际过程中，非线性技术的应用是一项新兴的抗干扰技术。在实际的通信应用这一技术主要是利用非线性函数原理，对接收到的卫星通信信号开展分析、处理，在信息数据中提取出有效的通信信号以及干扰信号数据特征，并将其加入到抗干扰数据分析中，为卫星信号接收抗干扰提供数据参考支持，实现抗干扰工作的完成。

1.2非线性抗干扰技术主要特点分析

在实践的技术应用中，将非线性技术与线性信号处理技术进行了技术比较研究。在研究中发现，非线性技术在实际应用中具有以下特点。

1.2.1非线性技术应用更广泛

随着电子类产品与各种新型通信技术发展，在实践研究中发现，卫星通信信号的干扰性信号正在不断地增加与变化中。对于这种复杂性情况的出现，非线性技术在应用中比线性技术处理的信号类型更加广泛的特点。特别是对于非平稳信号等特殊的信号类型，非线性技术都可以进行有效处理。这就使得其在实践应用中，对于复杂的干扰信号处理，更加具有优势性也更加实用。

1.2.2非线性技术在信号宽带处理中更有优势

在实践中发现，非线性技术在实践中可以处理的信号带宽更宽。这就使得这一技术在抗干扰实际过程中，可以建立其更多的干扰信号模型，保证抗干扰工作的效率与质量。特别是随着卫星通信间内部信号干扰情况的增加，非线性技术的应用为特殊性干扰信号模型的建立提供了保障。

1.2.3具有线性技术的共同优势

在实际应用中发现，非线性技术不仅具有其特有的优势，还包括线性技术的技术优势。尤其是在信号数据筛选与分析过程中，2种技术的优势都得到了体现与保证，这就使其更加具有实用性的特点。

1.3当前非线性技术在卫星通信中的应用探析

正是因为非线性技术在信号抗干扰因应用中据有以上的特点，所以在实际的应用中，特别是卫星通信抗干扰应用中这一技术已经成为了较为常用的技术内容。尤其是随着卫星通信信号干扰类型以及干扰信号带宽的增加，通信干扰信号模型的复杂性也在不断地增加。在这种情况下，必须针对这些实际技术问题，开展的卫星通信非线性抗干扰技术实践研究就既可以提高卫星通信的整体质量与效率；同时，为通信技术整体发展提供了支持，时实用的技术研究工作。

2当前非线性技术发展探析

在非线性技术实践应用研究中，对其技术应用与发展进行了实践性研究工作。在研究过程中发现，在当前卫星通信抗干扰实践中，其主要的实践技术包括了以下3类。

2.1高阶谱分析技术在实践中的应用

在卫星通信非线性抗干扰技术的应用中，高阶谱分析技术的应用具有十分重要的实用性。在实际应用中这一技术主要用于处理和分析非线性、非高斯信号的过程。在抗干扰过程中，这一技术主要具有以下的特点。首先，可以在抗干扰过程中，高阶谱技术能够有效的抑制高斯噪声，起到特殊的抗干扰作用。其次，在技术应用中，这一技术具有高分辨率的特点；同时，可以获取到信号数据的相位信息、能量、相关非线性参数等各类实用性数据，为抗干扰提供数据支持。最后，在抗干扰过程中，这一技术可以很好按照相关处理要求，其他抗干扰技术开展结合式的工作，同时提取出通信信号中更为复杂的特点信息。正因为这一技术具有以上的特点，使其在有更高的应用发展潜力。

2.2自适应滤波与均衡技术在抗干扰数据分析中的应用

在卫星通信抗干扰技术应用中，以非线性函数为技术支持，发展出的对接收信号变换技术，对于抗干扰技术发展具有极大的实际意义。在这类技术的发展中，自适应滤波与均衡技术使其最为重要的技术代表。在实际的应用中，这项技术的主要应用如下。技术人员对通信信号进行变换处理，继而在通信信号中筛选出一定数量的正常信号或干扰信号数据。在这一过程中，筛选出的信号数据更加的精准与细化，提高数据信息自身的自适应滤波以及均衡性能，使信号抗干扰恢复工作效率与质量得到更好的提升。

2.3非线性优化算法对卫星通信抗干扰的作用

在卫星信号抗干扰技术应用过程中，非线性信号处理技术具有较为明显的优势性作用。但是在技术实践中发现，在信号数据的计算过程中，大部分技术过程中依然采用的是解析近似或者数值计算的方法完成。使用这些计算处理方式完成的非线性计算，很容易在计算过程中出现局部极值以及巨大的计算量的问题，继而造成数据计算错误或难以进行的情况出现。正因如此，在非线性数据处理研究中，如何更好的结合非线性数学计算方法，对抗干扰数据计算进行优化处理，就成为了当前技术研究的主要内容。在实际研究中技术研究者发现，在数学领域非线性计算方法主要包括了蒙特卡洛抽样、贡献因子等内容。在实际的非线性计算方法优化中，这些计算方法的使用很好的降低了非线性技术应用的复杂度；同时，为这一技术的发展提供了技术性的支持。

3国内外技术实践应用现状分析

在卫星通信过程非线性抗干扰技术应用实践研究中，分别针对国内外技术应用实践进行了调研工作。首先在国际技术实践应用中，卫星通信信号非线性抗干扰技术应用较早。如在美国戈达德航天中心的研究中，很早就针对非线性和非平稳信号的抗干扰问题进行了专项的设计研究工作，并以此为目的提出了HHT变换技术研究理论。随着美国等国家在航天、卫星通信等技术的不断发展，以及其对通行安全要求的增加，非线性抗干扰技术已经得到了极大的发展，甚至部分技术成果已经投入民用领域。在我国的技术研究中，虽然非线性抗干扰技术起步较晚，但是在实际应用领域已经得到了实践研究成果。如在北斗导航系统的卫星通信中，上非线性抗干扰技术就得到了良好的实践应用。这种应用的出现，表明了我国卫星通信中非线性抗干扰技术已经实现了从研究到实践应用的过程。

4结语

在卫星通信技术研究中，通信信号抗干扰技术研究占据着重要位置。在技术实践过程中，非线性抗干扰技术的实际应用发挥着重要作用。特别是针对当前卫星通信信号传输中遇到的干扰信号复杂、带宽较宽、干扰性大等问题，非线性抗干扰技术的应用具有极大技术优势，是卫星通信技术研究的主要内容。

作者：程超 单位：南京盛汇人力资源有限公司

卫星通信论文:自适应跳频在卫星通信抗干扰的应用

1多频时分多址技术

在卫星通信系统中，多频时分多址的帧结构中，会存在很多载波信道，这些载波会根据一定的规律被分成若干个时间帧，而每个时间帧还会被划分成一些时隙来实现卫星的正常通信。在这个过程中，每个载波进行通信的速率是各不相同的，通过这样的设计，能够让用户与业务在接入的过程中更加灵活，满足当前的实际需求，也在很大程度上提升了卫星信道的利用率。多频时分多址技术的另一个特点，是具备一个非常标准的时间基准，该指标在全网范围内都是统一的[1]。卫星在进行通信过程中，不可避免地会涉及到一系列的控制，如功率、频率以及定时等，这时，网内终端便会根据需求进行时隙跳变，从与之相对应的载波上实现突发通信的接收，而其他时间则固守“岗位”。因此，根据上述特点，多频时分多址技术能够很容易地与跳频技术相结合，从而实现卫星通信的抗干扰目的。

2自适应跳频技术

在现阶段的卫星通信系统中，比较常见的抗干扰方法主要是链路干扰，具体分为上行与下行2种；而以信号特点为基础则可以分为宽带、部分频带、多频连续波以及频率跟踪4种[2]。对以上干扰来说，自适应跳频技术都有比较良好的控制效果，能够有效地对干扰信号进行抑制与削弱。相比于常规跳频，自适应跳频增加了干扰检测装置，安装在系统的接收端，能够实现对信道质量的实时准确的评估，还可以通过自适应的方式，来实现干扰躲避。将自适应跳频技术应用到多频时分多址卫星通信系统中的过程中，一般要通过相应的检测技术，对信道的上行与下行链路进行质量评估，从而实现对干扰的有效识别，与此同时，自动选取最佳的躲避技术来降低干扰[3]。从多频时分多址的技术特点出发，可以通过定时基准来实现相应跳频图案的生成，并以此为基础，运用与之相对应的干扰检测技术，以实现对干扰频点的有效躲避。在进行跳频通信时，多频时分多址系统中所拥有的空间时隙会根据一定规律对空间站进行哑数据突发的实时发送，从而对系统中的帧结构与关键帧实现更有效的保护。

3卫星通信过程中干扰检测

想要实现自适应跳频，首先需要运用相应技术，对受干扰信道中干扰因素进行准确实时的估计，当前运用比较普遍的估计方法主要有FFT功率检测、信噪比判别以及误码特性等3种[4]。自适应跳频在通信过程中，其所运用的接收机可以对有效的频点利用以及定时等信息进行精确提取，因此，运用估计速度较快、估计结果较准确的FFT功率检测更合适。在特殊情况下，也可以运用另外2种方法对其进行辅助检测，以实现对不可用频点的有效识别。以自适应跳频卫星通信的主要特点为基础，在进行跳频通信时，干扰检测设备会对频带范围内所接收到的所有信噪比与功率进行分析与估计，进而得出与系统内各个频点相适应的干扰检测门限。设备在对数据进行接收的过程中，还会通过FFT对跳频带宽中不符合信号频点的所有功率进行快速准确的分析，从而实现对受干扰频点的确定。如果跳频的带宽相对较宽，或相应接收机没有足够的信息处理能力，也可以运用另一种方法进行受干扰频点的确定，即逐频带分析方法。需要注意的是，多频时分多址自适应跳频卫星通信系统在运行过程中，一般其解调器的配置不止一个，其原因在于这种配置方法可以实现大站与小站之间的有效组网，还能够在其接收能力内进行有效扩展[5]。在这个过程中，还能够实现对多载波中绝大多数突发数据的解调，利用自适应跳频技术进行通信时，能够通过多解调器系统中的其他解调器来实现对干扰的检测。

4自适应跳频对干扰的躲避

4.1自适应跳频干扰躲避方式

在自适应跳频中，想要实现干扰的自适应躲避，需要通过2种方式：（1）集中控制。这种控制方式主要指的是在干扰检测站中，装置干扰检测的相关设备，以此实时检测对应信道的状态，还可以将被干扰的频点下发，下发过程一般在控制或广播突发中[6]。如果入网终端对干扰频点的相关信息完成了接收，那么便可以在跳频频率中，对被干扰频点进行同步屏蔽，通过这种方式，能够在很大程度上提升干扰躲避效果。这种方式的特点在于，在干扰躲避过程中，不需要业务站的参与也能够对受干扰频点实现准确检测，另外，整个系统只需要一台抗干扰检测设备，在很大程度上节省成本的同时，运用能力更强的设备。（2）分布控制。这种方式主要指的是根据业务站的数量，将干扰检测设备划分成若干份，并将其有序分配到相应的业务站中，在其下行链路上进行干扰频点的检测。通过这种方式，业务站在对突发进行接收的过程中，还能够对下一个突发进行检测，主要是检测其发送与接收频点上的干扰信号，并以此为依据，对干扰进行躲避。该方法的实时性相对较强，如果干扰信号发生变化，该方法能够快速做出相关反应。

4.22种躲避方式的不足

以上2种方式主要适用于卫星通信过程中上行链路存在干扰的情况，但针对下行链路干扰的效果欠佳。运用集中控制方式进行检测，不能囊括其他区域业务站中存在于下行链路的主要干扰频点，另外，如果主站中的下行链路受到干扰，其他业务站也不能实现对被干扰频点的使用。运用分布式控制方式进行检测，可能会导致双方在通信过程中，对干扰的检测结果出现偏差，从而造成系统在躲避干扰的过程中出现丢帧现象。

4.3解决方法

为了解决上述不足，可以以分布式干扰检测为依托，提出一种与自适应跳频多频时分多址相适应的技术，实现对干扰的有效检测与躲避。在干扰技术中，对于网内的业务站，主要运用的是干扰检测设备与非主调节器进行相关检测，对其信道受干扰情况进行有效分析[7]。其可以在保留分布控制方式优势的同时，将准确的检测结果运用申请突发的方式，向主站进行发送，在主站收到突发以后，会运用与之相适应的方法对上行与下行干扰进行识别。如果识别出来的是上行干扰，则将被干扰频点进行下发处理，前提是要将其放在控制突发中，与此同时，整个网络终端都会在同一时间对被干扰频点进行评比；如果识别出来的是下行干扰，系统会对每一个相关站中受到干扰的频点进行记录，在进行信道资源分配的过程中，对每时隙的频点进行准确计算，之后以目的站中显示出来的被干扰频点进行时隙的调整与分配，从而实现对干扰的躲避。通过这种方式进行调整以后，能够对全网中的干扰进行全面系统的检测，并掌握干扰的分布状态，不仅具有较强的实时性，而且不会对其他区域中的业务站产生负面影响。

5结语

综上所述，本文以多频时分多址系统为基础，提出了具有更强抗干扰能力的自适应跳频技术。该技术以分布式干扰检测为依托，可以对整个网络中的干扰分布状态进行有效的综合分析，与此同时，还可以对卫星信道中上行与下行链路的相关干扰进行高质量躲避，并提升其频谱的干扰利用率，在很大程度上降低干扰对通信系统的负面影响，是当前非常好的一种卫星通信抗干扰技术。

作者：孟祥辉 单位：国家新闻出版广电总局无线局五四二台