通信系統范文10篇
時間:2024-03-22 06:28:47
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通信系統光纖通信技術分析
在現代化通信中,光纖通信技術由于其自身的技術優勢,在眾多技術模型中脫穎而出,實現了通信技術的跨越式進步,不僅實現了技術參數的綜合性升級,也能實現應用范圍的優化擴展,能在實現通信智能化的同時,對光纖通信技術模型進行綜合性處理,滿足當展體系的實際需求,為系統的完善和綜合性升級提供保障。
1光纖通信技術內涵
光纖通信技術主要是借助高頻光波,借助光纖的通信媒介進行信號的傳遞。在實際應用體系建立后,相關技術人員要利用光纖技術進行通信操作,也要著重了解光纖通信技術的特征。不僅能保證低損耗,也能提高整體傳導速度,確保其自身具有很強的抗電磁干擾能力,實現信息和數據傳輸項目的實際需求。而從19世紀到當下,光纖通信技術也實現了多樣化發展,不僅傳播速度有所提升,整體容量也翻了一萬倍之多,真正實現了技術和市場內行業的融合,也為新技術的推廣和應用提供了非常有效的發展背景。
2光纖通信技術要點分析
在對光纖通信技術進行綜合性分析的過程中,要對技術模型的運行要點進行統籌分析,確保技術處理效果和應用模型的有效性,也為管理體系的綜合性升級奠定堅實基礎。2.1光纖通信技術要點之光纖連接技術光纖通信技術在實際管理模型建立過程中,需要借助相關問題進行統籌處理,正是基于此,光纖通信體系中,光纖連接成為了信息高速管理和運轉的重要組成部分。光纖連接技術能一定程度上提高信息的傳播速度預計傳播方式,在滿足人們對信息需求的基礎上,保證信息處理效果符合預期。需要注意的是,在光纖通信技術中,寬帶主干線路的傳播效果是非常關鍵性的項目,對于用戶最后光纖連接方式產生影響。正是由于光纖通信技術的普遍性和有效性,人們能在借助光纖通信提高上網速度的同時,真正體會高速信息的傳播效果。由于光纖通信技術的接入口位置不同,其實際應用結構也分為FTTB模型、FTTC模型以及FTTH模型等,其中FTTH模型能實現光纖到戶,借助光纖寬帶的優勢和特征,為用戶提供更加具有實效性的管控模型,能在保證寬帶連接技術需求的基礎上,實現整體管理效果的綜合性優化。2.2光纖通信技術要點之波分復用技術光纖通信技術中,波分復用技術是現行應用較為廣泛的技術模型,主要是針對不同的光波頻率,借助單模光纖低損耗區的寬帶資源,建立健全完整的處理機制和控制措施,并且結合低損耗趨勢,將其發展為不同通道。其中,將光波作為光纖信號的傳遞媒介,實現整體信號傳輸和管理模型的綜合性升級,并且借助復用技術對不同波長承載信號的光纖結構進行分析,由于不同波長的光載波信號具有自身的獨立性,在實際應用體系建立后,能借助一根光纖實現多線路信號傳遞。
3通信系統中的光纖通信技術分析
協作通信及在移動通信系統中的運用
衛星移動通信系統是一種特殊的移動通信系統,是我國目前研發的重點。防止移動通信系統的信道衰落主要是控制多普勒效應和多徑效應的影響。協作通信技術是當下有效的控制通信系統信道衰落的方法。作為一種新的通信方式,協作通信充分利用了MIMO技術,提高了信息處理能力,確保了衛星傳輸的信號。相關人員應重視這一問題,并且進行深入的研究。
一、協作通信技術
協作通信技術是利用通信系統節點之間的相互配合完成。是在協作節點的作用下,完成源節點信息向目的節點的傳輸,信息在節點傳輸過程中要進行加密處理,以防止信息丟失,因此該信息傳輸過程通常分為傳輸和轉譯兩個階段。協作通信系統既是一個完整的系統,也是一種全新的通信技術,衛星移動通信系統的信道特性較好,因此協作通信一般為鏈路協作傳輸方式,少數為節點協作傳輸方式。以一星兩用戶協作傳輸系統為例,系統的傳輸通常為不對稱傳輸,并表現為下行鏈路的壓力大,要區分對待。首先對上行鏈路傳輸而言,要將協作節點作為基本的接收源節點,并對信號進行解碼后發送到衛星,由衛星完成源節點和協作節點的信號合并,之后發送。而對下行鏈路而言,由于信號處于加密狀態,因此首先要對衛星信號進行相應的處理,包括譯碼、編碼等,并利用目的節點將接收到的源節點、協作節點的信號相互合并,最后完成信號的檢測。總之,協作通信技術是一種高效的協作性傳輸技術,對于我國移動通信發展來說具有推進作用。
二、協作通信在衛星移動通信系統中的運用
1、衛星多節點協作傳輸。多節點協作傳輸多發生于衛星的下行鏈路,是由節點與節點之間相互協作完成。衛星多節點協作傳輸的應用范圍較廣,在整個過程中,所有節點均參與協作傳輸過程,將源節點發出的信號經過多個協作節點轉發至目的節點。衛星下行鏈路的節點具有分散性特征,因此不同節點之間雖相互協作,但信號則可以視為獨立信號,需要借助協作傳輸的信號合并功能,將節點信號合并后再進行傳輸,有助于增強接收效果。整個過程包括信息的放大、編譯、處理和傳輸四個階段。信息傳輸過程是反復的和連續的,目的節點采用最大比合并,最終得到接收信號。由于衛星多節點傳輸選擇的是正交傳輸方案,協作傳輸的節點數增加,系統的頻譜效率將會隨之降低,提示設計和研究人員正確選擇協作節點。
2、衛星協作節點選擇。參與衛星傳輸的節點越多,系統頻譜效率就越低。因此,衛星協作節點選擇是整個通信過程中最重要的問題。應選擇信道條件好的節點來改善這一問題,以提高資源的可利用率。每個節點在移動通信系統中對應著不同的信道,也就是說,節點的選擇將影響系統的傳輸性能。當衛星協作節點信息傳輸由兩個時隙完成時,第1個時隙的數據傳輸參照多節點傳輸方式,而第2個時隙只有目的節點所選的協作節點參與信息的轉發與處理,其他節點均不參與工作,再一次證明了在衛星通信過程中,要正確選擇衛星協作節點。另外,節點的選擇還應將總功率作為參考對象,這是由于信號在傳輸過程中會受到周邊環境、傳輸距離以及節點移動性的影響,也就是說,協作節點的信道衰落存在差異,需要采用不等值的功率分配,確保系統的性能并且降低能耗,確保移動通信設備的運行,為人們的工作和生活提供方便。
視頻通信系統論文
[論文關鍵詞]視頻通信應用實現通信技術
[論文摘要]寬帶通信技術和數字視頻處理技術的迅速發展,為視訊通信業務面向公眾廣泛運營已經準備好技術條件。結合當前通信領域和計算機領域的出現的技術,對如何實現遠程視頻通信進行研究。
隨著人們對視頻和音頻信息的需求愈來愈強烈,追求遠距離的視音頻的同步交互成為新的時尚。近些年來,依托計算機技術、通信技術和網絡條件的發展,集音頻、視頻、圖像、文字、數據為一體的多媒體信息,使越來越多的人開始通過互聯網進行各方面通訊,縮短了時區和地域的距離。
一、視頻通信概述
視頻通信實質上是多媒體技術、計算機網絡技術與現代通信技術相結合的產物。它通過多媒體技術和網絡通信技術的支持,為不同地域的人們提供了類似與面對面的交流方式,為身處異地的人們提供了一個相互討論問題并可協同工作的環境,它集計算機的交互性、通信的分布性,以及電視的真實性為一體,具有明顯的優越性。
二、視頻通信的組成
通信系統論文:論當今通信系統的適用性
作者:肖繼軍單位:江西聯創通信有限公司
同線通信系統構建原理及方法
比如在應急指揮系統就存在著應用需求。應急指揮系統的主要任務是完成應急現場指揮功能,現有的應急現場指揮系統體制基于K口通信方式,存在一個中心控制盒和若干個信息終端,中心控制盒和每路信息終端之間通過K口有線連接。基于K口的應急指揮系統必須具備一個中心控制盒,如果中心控制盒出現故障則整個系統無法完成正常通信功能。在系統網絡中,中心控制盒必須與每路信息終端拉線完成互通,信息終端相互之間拉線完成與友鄰之間的通信。這樣一來,如果系統存在n個信息終端,則全系統拉線數將達到2n-1路。由此可見,基于K口的應急指揮系統存在可靠性低、布線繁瑣、控制方式復雜等缺陷。如果采用同線通信技術,則應急指揮系統組網方式將大大簡化,在一對被復線上可以同時掛接多個通信終端設備,設備之間共享物理鏈路和帶寬,相互之間完全獨立不受影響。基于同線口的應急指揮系統終端設備之間通過一對被復線并線即可完成全部的連接,任意終端之間能夠相互訪問,能夠完成話音數據的通播、選呼等功能。如果其中一路終端出現故障,并不會影響其他終端的通信功能。在系統網絡中,所有信息終端共享公共的物理線路和帶寬,只須一對線即可完成系統的通信組網功能。
采用同線技術的應急指揮系統具有可靠性高、布線簡單、控制方式方便等優點。同線通信系統體系結構主要遵循電力線載波通信的基本體系結構,在一對被復線上或二線電力線上同時掛接多個終端節點,每個節點都是半雙工通信的方式。
為了協調全系統節點間通信不沖突,設置其中一個節點為主節點,其余節點均設置為從節點,主節點定時發送令牌給其余節點,令牌中帶有節點編號。如果從節點接收到的令牌編號與本節點編號相同,則發送本節點語音和數據包,定時時間到以后,主節點更改令牌節點編號,允許下一節點發送數據,循環往復,直到所有節點都涵蓋。受系統帶寬限制,通信節點最多10個。同線通信系統硬件平臺完成整體功能框架的搭建,圖四是同線通信系統硬件原理框圖。,ARM7處理器LPC2388處于系統的核心,通過它完成各個外圍芯片的初始化,接收并轉發語音編碼壓縮數據、RS232異步串口數據、線路載波通信數據等。
AMBE2000語音編解碼芯片完成將64KB的PCM編碼數據壓縮為2KB話音數據包;LPC2388處理器自帶UART串口,可以接收RS232數據信號;電力線載波芯片PL2000接收處理器的數據包,再通過信號的調制解調發送數據至電力線或被復線。同線通信系統的軟件主要完成外圍芯片如AMBE2000、PL2000調制解調芯片的初始化,異步串口UART的數據收發,話音數據包、數傳數據包的合成和解析處理,通信組網設計等。主要包括主控制模塊、語音處理模塊、數據處理模塊、線路驅動模塊、通信管理模塊等。圖五是軟件功能模塊圖。
光纖通信技術在鐵路通信系統的作用
摘要:社會水平的提高與市場經濟活躍程度的增加,都讓我國的通訊網絡技術在有限的發展歷程中獲得了飛速提高。通訊技術的成熟使其能夠在各行業和領域中得到廣泛的普及和應用。在鐵路系統的通信系統網絡中,光纖通信技術的應用時刻發揮著重要作用。它不僅能夠提升普通光纖通信的效率,還能夠憑借其良好的數據傳輸穩定性優勢,在鐵路的通信網絡中起到加強信息利用效率的作用。本文主要針對鐵路通信系統中光纖通信技術的應用方式與現狀展開研究與分析,并在此基礎上提出相應的優化措施。希望以此進一步加強光纖通信技術的應用效果。
關鍵詞:光纖通信;鐵路通信;信息傳輸效率
光纖通信可以說是21世紀先進技術的杰出代表和信息時代的標志性產物。它所具備的信息傳輸功能以光纖為新型的傳播媒介和載體。它的應用不僅常見于城市的市話通信中,在其他諸如彩色電視信號的傳輸,工業生產制造現場的實時監控調度系統中都有著廣泛的應用。從現階段的光纖通信應用情況來看,光纖通信技術在鐵路通信系統中的運用已經達到了一定規模,并且這種應用數量正呈明顯的上升趨勢,光纖通信的效率得到了充分認可。
1光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用現狀
1.1波分復用技術。區別于單模光纖在傳輸信號過程中的損耗情況,波分復用技術的應用能夠帶來更大的傳輸帶寬。并根據不同光波的頻率和波長選擇不同的通信信道完成傳輸。而由低損耗的窗口改建而成的傳輸路徑則能夠為信號的傳輸創造效率更高,損耗更低的傳輸通路。波分復用器在發送端可以將指定的傳輸波長按照長度進行區分。再以載波合并的方式一并傳入到同一根光纖中。在接收端,再按照不同的波長用分波器一次性獲取同一批次的信號。按照裝載波的差異分開讀取。不同波長的光載波信號之間都是彼此互相獨立的。在傳輸過程中不會出現彼此干擾的情況。而一根光纖又能同時將多路光信號進行復用傳輸。在一次傳輸過程中,既能夠實現以往多次傳輸的效果,大幅度的提升了通信信號的傳輸效率。目前來看,波分復用技術已經在鐵路通信系統之中得到了相對廣泛的應用。并且得益于其獨有的信號傳輸獨立性優勢,不同的波長和傳輸信號不會受到天氣、環境和電磁信號的干擾,能夠在傳輸過程中高度保證信息的完整性和傳輸過程的穩定性。并從根本上提升了信息的傳遞效率。1.2光纖接入技術。光纖接入網是信息傳輸網絡完成信息的交互與傳遞工程的最后一個階段。為了能夠實現高速的信息網絡傳輸,用戶選擇的接入部分通常是寬帶傳輸網絡。互聯網上的信息通過光纖接入網以極高的速度傳輸到各家各戶。而光纖寬帶接入的過程會涉及到多種不同的連接與信息傳輸方式。而光纖到戶FTTH和FTTCab就是兩種較為常見的傳遞協議。光纖接入對于環境沒有過多的要求和限制,豐富的接入方案類型打破了時間和空間的限制。為用戶提供了一種全新的數據接入選擇。但由于光纖寬帶數據傳輸的最后一步是光纖到戶,為了徹底的解決光纖的接入問題,應針對不同的寬帶特性,為用戶提供差異化的寬帶信息傳輸體驗,滿足個性化的寬帶接入需求。
2鐵路通信系統中光纖通信技術的發展趨勢
光纖通信技術在鐵路通信系統的運用
摘要:文章首先分析了光纖通信技術的發展現狀,包括波分復用技術和光纖接入技術,隨后文章具體介紹了鐵路通信系統中的光纖通信技術,包括PDH光纖通信、SDH光纖通信、DWDM光纖通信等,希望能給相關人士提供一些參考。
關鍵詞:光纖通信;鐵路通信;實踐運用
光纖通信技術的發展使現代信息傳播速度得到了進一步發展,也是通信技術的偉大發展。光纖技術的體改,使其應用范圍也逐漸擴大,逐漸被社會中的各個領域所應用,而鐵路通信就是其中一項重要的應用。鐵路通信也逐漸走向智能化的發展道路。光纖通信技術的有效應用,能夠幫助鐵路系統逐漸完善,從而為鐵路發展打好基礎。
1光纖通信技術的發展現狀
1.1波分復用技術。波分復用技術能夠借用單模光纖消耗區域內的海量寬帶資源,隨后按照不同信道中光波波長和頻率之間的差異,把光纖中的低消耗窗口劃分成數個不同的信道,并利用光波來充當信號的載體,將波分復用器設置在發送端口,在將波長不同的信號光載波共同輸送到統一個光纖當中進行傳輸。在接受端位置處,在利用利用一波分波器將各種波長中所承載的不同光載波信號分離開來。由于波長不同的光載波信號在不考慮非線性光纖的情況下可以說是互相獨立的,因此在同一光纖中可以進行光信號的多路復用傳輸。1.2光纖接入技術。一般人們都將光纖技術網比喻為信息高速道路中的終點一公里。想要提高信息的傳輸速度,從而滿足新時期人們的通信需求,不僅需要將寬帶作為傳輸的主干網絡,同時用戶連接部分也起到重要的作用,光纖接入技術是信息從光纖網絡中流入各個用戶家中的重要技術。在寬帶光纖連接中,由于光纖接入位置之間的差異性,分別包括FTTCab、FTTC、FTTH和FTTB等各種應用,一般將上述所有內容統稱為FTTx。光纖到戶FTTH是寬帶光纖的最終接入方式,它能進行全光的接入,因此可以將光纖寬帶特性充分發揮出來,從而讓用戶可以享受到不被固定范圍所限制的帶寬,光纖到戶能夠充分滿足接入寬帶的要求。
2鐵路通信系統中的光纖通信技術
5G通信系統中光纖通信的運用
【摘要】在社會經濟不斷發展的過程中,當前支持互聯網的關鍵系統之一就是光纖通信技術。本文分析了5G通信系統的含義與其發展趨勢,對光纖通信相關技術的進行了介紹。最后,對5G通信系統中光纖通信的具體應用展開了分析,以供參考。
【關鍵詞】5G通信系統;光纖通信技術;應用
通過光導纖維作為傳輸介質來完成的信息傳輸,這樣的技術就稱之為光纖通信。這種技術是在二十世紀七十年代被發明出來的新型通信方法。光纖通信技術不僅擁有較大的通信容量,同時還擁有較高的傳輸質量與非常好的保密性等很多優勢。這種技術也在當前快速的發展過程中得到了普遍應用,而其中就包括5G通信系統。
一、5G通信系統的含義與其發展趨勢
在當前社會中,為了使移動通信系統能夠更好地使人們的需求達到滿足,全球的有關部門都在全力對此進行研究與開發。5G通信系統能夠使頻譜得到更好的利用,這如果和4G通信系統來作比較的話,它的網絡傳輸速度相對較快,對于不同的資源而言,也能夠發揮其較大的作用。同時,5G通信系統的無線功率會得到加強,覆蓋率更廣,對于此系統自身的安全性能也會更好的加以提升。5G通信系統與其它的無線通信系統很好的結合在一起,以至在現代社會中,可以創造出效率更高的移動信息網絡,從而使人們的需求能夠得到滿足。并且,5G通信系統也會因此得到更為長久的發展,同時,這個系統也將會在現代信息社會中,將其更大的作用發揮出來。當前,移動通信技術的產業也在逐漸增多,比如,一些虛擬的社交平臺或是手游等多種產業先后涌現。5G通信系統的發展一定要與目前已有的產業需求相符,還需要使未來產業的發展趨勢得到滿足。同時,5G通信系統還能夠在同一時間之內,使多個點的網絡組建得到滿足。其在網絡平臺的整體結構上,也可以更好地將5G通信系統的整體性與科學性體現出來。
二、光纖通信的相關技術
煤礦井下無線通信系統研究
摘要:在煤礦井下應用無線通信系統可以保證井下通信信號持續正常,順利采集井下數據。因此,探究煤礦井下無線通信系統的應用,為煤礦井下安全管理工作提供參考依據。
關鍵詞:煤礦井下;無線通信系統;4G通信系統
我國是煤礦資源豐富的國家,也是煤礦資源消耗嚴重的國家。隨著人們生活質量的提升,對礦產資源的需求逐漸加大,煤礦井下工作次數也相應增加[1]。由于煤礦井下具有深度未知、地形復雜和空氣稀薄等特點,工作人員在開采過程中會遇到諸多問題,威脅人身安全。在煤礦井下應用無線通信系統是發展的必然趨勢,因此,分析無線通信系統在煤礦井下的應用,以期保證煤礦井下作業安全。
1我國煤礦井下無線通信系統的現狀
在我國社會經濟快速發展的背景下,無線通信技術得到豐富。現階段,我國煤礦井下無線通信系統主要包含CDMA無線通信系統、3G通信系統、Wi-Fi(Wireless—Fidelity)通信系統和4G通信系統,具體應用情況如下。(1)CDMA無線通信系統[2]。CDMA無線通信系統英文名為“CodeDivisionMultipleAccess”,是在數字技術的分支——擴頻通信技術上發展起來的一種嶄新的無線通信技術。在應用過程中,只需要處理信號寬帶產生的信息數據,便可以提高傳輸效率,具有高效率傳輸數據的特點,因而在煤礦井下無線通信系統中得到廣泛使用。通常情況下,CDMA無線通信系統在煤礦井下的應用主要從以下方面展開:第一,CDMA無線通信系統是一種新型通信技術,在使用過程中需要通過服務器、基站和功率分配機等眾多設備輔助,才可以迅速處理數據,保證煤礦井下數據信息完全準確;第二,在使用CDMA無線通信系統時,需要做好安全技術管理工作,定期檢查CDMA無線通信系統,保證系統完整性,為煤礦井下安全管理工作提供參考依據。(2)3G通信系統。3G的全稱為“3rdGeneration”[3],翻譯過來就是第三代數字通信。該通信技術與國際互聯網媒體緊密結合,不僅能夠處理圖像、音頻等多種媒體,還可以為人們提供包括網頁瀏覽、信息數據傳輸與電話會議等多種信息服務,因而在煤礦井下工作中經常被使用。通常情況下,3G通信系統的選擇標準為TD-SCDMA。符合此標準的3G通信系統主要由語音編碼器和擴頻帶寬構成,在使用過程中可以實現動態信息同步更新與信息數據接力切換,保證所有零件都能正常使用,提高間隙配置效率,完成遠距離數據傳輸等多項工作。(3)Wi-Fi通信系統。Wi-Fi是一種允許電子設備連接到無線局域網(WLAN)的技術。該技術在使用過程中既可以加密,也可以開放,具有一定的互通性[4]。在我國科學技術快速發展的背景下,Wi-Fi通信技術已在家家戶戶得到廣泛應用。其價格便宜且網速快,是企業在工作中的首選。Wi-Fi通信技術在煤礦井下作業中的應用主要從兩個方面展開:第一,在使用Wi-Fi通信系統前,工作人員需要合理制定手機發射功率、基站工作頻段、基站通信道數量和基站調制方式等內容,并簽訂基站通信協議;第二,在上述工作完成后,工作人員需要確定Wi-Fi通信技術的距離,并綜合考慮煤礦井下地質情況,合理選擇技術,從而縮短煤礦通信距離,提高煤礦井下通信工作質量。(4)4G通信系統。4G通信系統的原理是以傳統通信技術為基礎,進一步融入新通信技術,從而提高無線通信網絡效率,縮短數據信息傳輸時間。4G通信系統最大數據傳輸速率是3G通信系統的50多倍,具有傳輸速度快和傳輸質量高的優點。4G通信系統在煤礦井下作業中的使用主要從以下兩個方面展開:第一,4G通信系統屬于高速傳輸的無線通信技術,在使用過程中需要首先營造出一個高速傳輸環境,在此前提下,工作人員只需合理安裝4G通信系統,便可減輕工作人員任務量和提高工作效率,一舉兩得;第二,工作人員在使用4G通信系統時,需要合理采用多重輸入與多重輸出技術,將4G通信系統打造成智能型天線技術,避免在信息數據傳輸過程中受到其他信號干擾,保證信息數據的穩定傳輸,為煤礦井下安全管理工作提供支持,推動煤礦行業快速發展。
2煤礦井下無線通信系統的應用前景
分布式移動通信系統及技術研究
1分布式移動通信系統的體系結構
1.1分布式移動通信系統主要由以下幾個部分組成
在這些組成部分中,無線信號的作用是對分布式的接入和接收進行預處理,其主要原因是在分布式移動通信中,無線信號的處理單元相互之間的距離遠遠大于載波的波長,并且與移動臺的距離各不相同。
1.2分布式移動通信的系統結構
系統結構的提出主要是為了解決新時代下通信系統所面對的頻譜和功率的問題。
2在分布式移動通信系統中采用的關鍵技術
機載寬帶衛星通信系統技術分析
機載寬帶衛星通信系統的構建,是促進我國航空航天事業快速發展的關鍵,有利于提升通信便捷性的同時,保障信號的良好傳輸質量,促進覆蓋范圍的擴增。機載寬帶衛星通信系統的組成及運行原理具有一定復雜性,因此在系統運行中需要加強相關技術的優化,以實現業務拓展,滿足未來發展要求。本文將對機載寬帶衛星通信系統的基本組成和發展現狀進行分析,探索機載寬帶衛星通信系統的信道特性及關鍵技術,研究系統設計方案,為實踐工作提供參考。近年來,機載寬帶衛星通信系統的功能不斷完善,尤其是隨著多種先進技術的應用,其通信容量得到擴增,在實踐工作中具有較強的靈活性。為了能夠滿足機載寬帶衛星通信系統的運行需求,必須加強新技術手段的引進與應用。尤其是在軍用飛機和大型噴氣機當中,對于衛星通信設備的運行性能要求較高,應該充分發揮寬帶衛星通信的優勢,保障良好的傳輸效率與質量。
1機載寬帶衛星通信系統的信道特性
1.1損耗傳輸。在自由空間當中往往出現損耗傳輸的現象,單位增益存在于發射天線和接收天線當中,根據相關公式對損耗傳輸量進行計算。雖然在大氣層中的損耗相對不高,但是也會存在較大的變化情況,尤其是容易受到天氣因素的影響,包括了云、霧、降雪、降雨等等,導致損耗量上升。尤其是會受到惡劣天氣的影響,導致通信中斷的問題出現。由于天氣因素具有不確定性,因此對于損耗的估計也會存在較大難度。在損耗傳輸中,降雨的影響相對較大,尤其是在降雨天氣下會導致電磁波的傳輸強度出現下降。在系統應用當中,應該綜合考量該地區的氣候特征并做好降雨時間的有效預測,保障數據服務的可靠性。1.2電離層閃爍和大氣閃爍。衛星信號的強度會產生不規律的變化,這主要是受到折射率的影響,進而引發大氣閃爍的現象。無線電相位和振幅等,會受到不均勻電子游動的影響,出現較大幅度的變化,進而導致電離層閃爍的現象。為了能夠對電離層閃爍和大氣閃爍的問題進行處理,可以應用時間分集、編碼分集和添加余量等措施。1.3大氣折射。無線電在通過大氣層時,信號的仰角會由于折射現象的存在而升高,而受到大氣層的影響其折射率也不盡相同,因此在凹透鏡效應下發生散焦損耗問題。因此,天氣因素不會對大氣折射產生影響,在設計工作當中應該明確其低仰角問題,增強系統的功能。1.4機身反射與陰影效應。很多飛機的機體相對較大,包括了民用航空飛機和軍用偵察機等,因此飛機接收機當中會有發射信號的進入,導致機載寬帶衛星通信系統在運行中受到較大的干擾,這就是機身反射效應。無線電波的電平會由于地面障礙物的存在而下降,進而干擾飛機信號的傳播,陰影效應會出現在低空飛行當中,不會出現在巡航當中。
2機載寬帶衛星通信系統的關鍵技術
2.1天線技術。應用切割拋物面天線時,能夠獲得較高的增益,在結構形式上也十分簡單,而且自重較輕。但是,在饋源賦形設計上也存在較大的挑戰,而且當天線的口徑較小時也會出現遮擋問題,具有較高的天線剖面。在應用拋物柱面天線時,能夠有效解決切割拋物面天線中的遮擋問題和高剖面問題,20°-70°為該類型天線的俯仰面工作范圍,因此當仰角較大或者較小時會存在一定的限制,其自重相對較大。在應用拋物面聚焦天線時,能夠有效降低自重,獲得較好的增益效果,避免復雜結構對工作造成的影響。應用一線平板相控陣天線,采用機械轉動的方式控制方位,具有較低的天線剖面,而且采用了電子掃描的方式。但是,由于收發天線是獨立設置,而且具有較大的尺寸,3dB掃描損失的問題也會對機載寬帶衛星通信系統的運行產生影響。兩維相控陣天線能夠實現共形設計,增強機載寬帶衛星通信系統的適用性,同樣存在外形較大、收發天線獨立設置和3dB掃描損失的問題,同時在應用該類型天線時需要較大的成本投入,調整極化面時遇到諸多阻礙。平板陣列天線也是機載寬帶衛星通信系統中的常用天線類型,其特點是具有較低的剖面和小尺寸,在設計時真正實現了集成化和一體化,在當前各領域中的技術成熟度相對較高,但是也具有較為復雜的結構形式。2.2跟蹤技術。電子波束掃描、單脈沖和程序+步進等,是當前機載寬帶衛星通信系統中的常見跟蹤技術類型。當天線對于跟蹤速度的要求較高時,可以采用單脈沖的形式,能夠滿足較大的飛行姿態變化要求,同時促進精度的提升。尤其是在劇烈的變化中也能保持良好的跟蹤效果,提升了天線增益的利用率。當天線對于姿態的穩定性要求較高時,可以采用電子波束掃描的跟蹤方式,也通常應用于難以產生電子波束的情況當中,以保障機載寬帶衛星通信系統的良好運行效果。該跟蹤方式在設計上相對簡便,有利于工作效率的提升。機械式圓錐掃描的方式在機載寬帶衛星通信系統跟蹤中也較為常見,尤其是當天線具有較為穩定的姿態且處于低頻段時可以應用。該方式的天線增益利用率相對不高,在高動態跟蹤中存在局限性。當機載寬帶衛星通信系統天線處于低頻段時可以采用程序+進步的跟蹤方式,具有系統設計簡單的特點,尤其是出現遮擋時能夠在去除后及時恢復通信。2.3飛行性能與衛星天線的關系。安裝通信站時通常在外部完成天線的安裝,包括了機頭位置和上部位置等,能夠防止障礙物對天線造成遮擋,以保障良好的通信質量。為了防止在飛行中由于天線的存在而產生較大的阻力,在設計時可以采用流線型天線的形式。在應用流線型天線時,需要對飛機形態加以針對性設計。信號的傳輸速度會隨著天線尺寸的增大而提升,因此在設計過程中也應該加強對天線尺寸的合理設計,從而協調重量與信號傳輸質量之間的關系。2.4機載設備重量體積和功率的限制。在機載設備的應用當中,應該考慮到質量、體積和功耗限制等因素的影響,尤其是在系統設計和設備研制的過程中,應該加強各要素的有效協調與平衡。模塊化設計的方式在機載設備中較為常用,能夠對其體積和質量加以控制,防止由于過多設備及功能對機載寬帶衛星通信系統運行效率造成影響。為了能夠有效控制系統的功耗,可以在設計中使用低功耗芯片。尤其是在小型飛機的機載寬帶衛星通信系統當中,更應該嚴格控制功耗、質量和體積。2.5多普勒頻移和噪聲消除。在機載寬帶衛星通信系統的應用中,由于存在較為快速的相對運動情況,因此為了保障接收方和發送方的良好通信狀況,還應該考慮到多普勒效應對信號接收的影響,實現對信號中多普勒頻偏成分的有效控制。衛星頻率也會受到一定的限制,噪聲存在于信號的長距離傳輸過程中,這也會對信號的傳輸造成嚴重影響,使得接收系統的接收功能和處理功能受到抑制。多普勒頻移變化速率也會由于飛機的飛行速度變化和姿態變化而出現。在鎖定載波時通常采用鎖相環,能夠實現對噪聲的有效控制。2.6實例分析。方案設計:特性機載寬帶衛星通信系統會受到外界多種因素的影響,包括了電離層的閃爍現象、大氣折射現象和機身反射損耗傳輸等等。因此在方案設計當中除了要對天線進行合理選擇外,還應該根據天線的基本特征選擇合適的跟蹤技術,促進設計力度的增強,充分發揮系統關鍵技術的優勢特點。利用系統中心交換控制服務器對語音呼叫進行按需分發,滿足無線通信聯網系統的功能要求。VHF網關:在語音集群通信時,可以借助于IP網絡通信技術和VHF通信技術,滿足對制式的要求。VHF電臺是平臺中的關鍵組成,通過VHF網關的應用,能夠滿足系統的互通互聯需求,與VHF手持臺和附近作業船當中的VHF船載臺進行有效通信。在連接陸地指揮中心管理臺時,主要依靠海油IP專網,這就需要加強對VHF融合網關IP接口的合理設計。無線通信聯網系統中心服務器應用于陸地指揮中心當中,為數據的傳輸和存儲等提供保障,在平臺與、處理廠、指揮中心、作業船進行通信的過程中,還要依靠管理調度平臺。通信組規劃及有線調度臺功能規劃:在對用戶進行分組時需要以區域和部門為依據,有線調度臺功能具有多樣化特征,包括了呼叫轉移、數字信令、全呼、組呼、單呼、廣播呼叫、錄音文件回放、監聽和動態充足等等。集群對講與調度、模式通信:單呼的方式應用于目標平臺和陸地指揮中心當中,多選呼應用于多個目標平臺與陸地指揮中心當中,全呼應用于所有平臺和陸地指揮中心之間,監聽功能的實現,有利于實現對目標平臺的有效控制。通信終端可以由融合網關替代,連接在網關當中的VHF則可以通過網絡呼叫陸地指揮中心,包含了多選呼、監聽、全呼、單呼等多種通信方式,增進了陸地指揮中心與目標平臺的溝通交流,為遠程通信提供可靠保障。可視化圖像信息展示:對基本信息和經緯坐標系加以采集,其中基本信息包含了平臺的人員信息、設備信息、圖片展示和采油量等等,對場景進行可視化模擬,在地圖中完成有效嵌入。由于集中控制技術與數字化技術的應用,能夠有效保障通信的安全性,同時促進語音質量的提升,滿足多業務功能需求。同時,在頻譜效率和信道互聯中也具有明顯的優勢。在該系統設計當中,融合了集群對講調度系統、VHF網關和圖像化展示平臺,能夠在指揮調度中應用多種呼叫形式,增強對講系統的群組化、數字化和可視化特征,保障在管理和調度中更具統一性。尤其是存在緊急狀況時,能夠采用直接對講通信的方式對指揮調度加以輔助。在呼叫調度操作當中,借助于電子地圖和可視化圖像展示平臺等,能夠保障良好的直觀性,促進通信效率的提升。對于語音能夠實現自動化記錄,實現對突發事件的深入分析及總結。
機載寬帶衛星通信系統的應用,能夠為通信質量與效率的提升奠定基礎,在系統應用中應該明確其運行原理及特點,同時掌握多種天線技術及跟蹤技術,通過對比分析選擇可靠的技術類型,實現系統功能的有效優化。同時,明確飛行性能與衛星天線的關系、機載設備重量體積和功率的限制以及多普勒頻移和噪聲消除方法,真正發揮系統功能優勢。