卫星通信论文（卫星通信双线极化天线馈源阵列分析的论文）

本文目录

• 卫星通信双线极化天线馈源阵列分析的论文
• 航天技术论文2000字
• 通信工程论文选题哪个好一点
• 广播电视信号传输方式与技术应用论文
• 【激光通信技术论文】激光通信技术
• 通信专业毕业论文题目参考
• 有关中国卫星的论文
• 现代通讯原理技术论文 民航地空通讯技术论文

卫星通信双线极化天线馈源阵列分析的论文

卫星通信双线极化天线馈源阵列分析的论文

　　 摘要 ：本文介绍了一种用于Ku频段卫星通信的双线极化天线馈源阵列，该馈源阵列可应用于单反射面或双反射面的卫星通信天线中，实现对通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪，降低卫星天线对机械伺服结构精度和动态跟踪的要求，从而大幅降低伺服系统成本，拓展动中通卫星天线在民用领域的应用。

　　 关键词 ：馈源阵列；动中通；微带天线

　　 1引言

　　星地动中通天线系统满足了用户通过卫星在动态移动中传输宽带数据信息的需求，使车辆、轮船、飞机等移动载体在运动过程中可实时跟踪卫星，不间断传送语音、数据、图像等信息。

　　 2双线极化天线馈源阵列

　　为了克服现有的动中通天线跟踪伺服系统所需精度高、成本高等缺点，我们开发了一种双线极化天线馈源阵列，可应用于单反射式或卡塞格伦式卫星通信天线中，结合后端的多通道数字波束形成（DigitalBeamForming，DBF）技术实现天线系统的机电融合跟踪，最终通过“大角度低精度机械跟踪”与“小角度多通道DBF精确跟踪”相结合，在实现天线系统对卫星的高精度跟踪对准的同时，降低对伺服系统的精度要求，从而降低伺服系统的成本。此馈源阵列为中心对称式结构，阵列的中心放置在单反射式或卡塞格伦式天线的焦点处，当对阵列中不同单元进行馈电时天线将辐射不同指向的高增益波束，此时再结合后端的高精度DBF技术可实现小角度范围内高精度的波束指向控制。馈源阵列采用基于微带印刷电路板的“法布里-帕罗”天线形式，阵列由三层结构组成，其中底层为带金属地板的微带反射板，中间层为微带形式的天线结构，顶层为一块起增强定向性作用的纯介质板。

　　2.1底层结构

　　馈源阵列的底层为一侧附铜并开有8个馈电孔的介质板，SSMA以及空心铜柱通过馈电孔焊接在底层介质板上，发射天线馈口和接收天线馈口分别有4个馈电孔。图2为底层电路板结构示意图。

　　2.2顶层结构

　　顶层介质板是将覆铜板全部刻蚀掉的介质板，构成了“法布里-帕罗”的上层结构。图3为顶层电路板结构示意图。

　　2.3中间层结构

　　中间层电路板两侧分别刻蚀了发射天线、接收天线及其附属馈电线路，其中，为焊接方便，焊盘均在一侧。为隔绝表面波对天线方向图的影响，天线阵列由格状金属条带分割，电路板两侧均有金属条带，并由金属化通孔相互导通。图4为中间层电路板结构示意图。中间层电路板上的微带阵列单元采用一对交叉的金属偶极子结构分别实现收/发的功能，两金属偶极子分别印刷于中间层微带介质板的正面与背面，分别工作于收/发（下行/上行）频段，并且交叉偶极子结构可对应实现收/发所要求的两正交线极化。阵列单元通过同轴底馈的方式实现馈电，其中偶极子的两臂分别与同轴接口的内芯以及外壁通过一段印刷细导线相连，这里采用细导线以减小馈电结构对收/发间隔离的影响。为进一步减小馈电结构对收/发间隔离所带来的影响，在设计中将同一位置处的两偶极子结构通过一段印刷细导线相连，通过其长度、粗细等参数可利用合适的对消手段来实现收/发之间的高隔离。通过在阵列单元周围引入一圈密集的金属化通孔结构，并且在电路板上设计金属附加结构以隔离介质中的表面波，从而降低阵列单元间的互耦。

　　2.4馈源阵列的装配

　　馈源阵列的三层电路板由数个尼龙螺柱进行固定，图5是馈源阵列的立体分解及整体装配示意图。在馈源阵列结构中，通过调节金属偶极子的’臂长，可调节天线的工作频率。通过调节顶层介质基板与中间层电路板间的距离，可方便地调节辐射增益以适应不同反射面尺寸及焦距的需求。

　　 3仿真及实测效果

　　馈源阵列的端口1、端口3、端口5、端口7为接收端口，端口2、端口4、端口6、端口8为发射端口。图6是馈源阵列的仿真和测试回波损耗结果图。由图6可见，接收端口和发射端口回波分别在12.25-12.75GHz和13.75-14.5GHz范围内小于-10dB，达到了良好匹配。图7是馈源阵列在工作频点12.5GHz的仿真及实测接收方向图。由图7可见，工作于12.5GHz时，天线在天顶方向的增益为15dB，副瓣比主瓣低10dB（仿真）/18dB（实测）。图8是馈源阵列在工作频点14.1GHz的仿真及实测发射方向图。由图8可见，工作于14.1GHz时，天线在天顶方向的增益为15dB，副瓣比主瓣低11dB（仿真）/10dB（实测）。

　　 4结束语

　　本馈源阵列采用微带印刷电路板结构，简单紧凑、工艺成熟、加工简单、成本较低且适用于大规模生产。相比于传统的波导口、波导喇叭等馈源结构，可在较小的面积内实现多个单元以及收/发通道，从而利于实现更高精度的波束指向控制。同时，馈源阵列采用的对消技术可在天线结构端实现同一位置处接收/发射通道之间30dB的隔离度，减轻了后端器件的压力。从实际应用来看，天线馈源阵列与主反射面配合，实现了动中通卫星天线对Ku频段通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪。采用这种技术，大幅降低了天线对伺服系统精度和动态反应速度的要求，把伺服系统的成本降低了一个数量级，有助于推动卫星天线在天地一体化通信中的规模应用。

　　 参考文献

　　.卫星与网络，2013，09：39-40.

　　.北京：国防工业出版社，2012，3.

　　.IEEETrans.onVehicularTechnology，2002，51（5）：1153-1164.

　　.西安电子科技大学，2009，3-4.

　　.现代雷达，2003，25（4）：51-54.

　　.卫星与网络，2006，3：34-37.

航天技术论文2000字

　　在信息社会中,航天技术的作用将变得更巨大,终将彻底改变地球上的面貌。下面是由我整理的航天技术论文2000字，谢谢你的阅读。

　　航天技术与信息现代化

　　摘要介绍了空间信息高速公路的概念、特征,及其对应用卫星的需求,并论述了空间信息高速公路对社会经济发展的巨大推动作用。

　　经由卫星实况转播这个 短语 是航天技术取得巨大成就的象征,随着卫星通信广播事业的快速发展,这个短语已逐渐被人们省略,而成为日常生活中普遍公认的传播方式。卫星通信用电波把整个世界既快又准确地联系在一起,这种联系一旦中断,经济发展的速度将会大大放慢。

　　人类社会正进入信息社会,信息已成为世界上最重要的战略资源。信息技术是当代最为活跃的生产力。应用信息技术可提高工农业和服务行业的效益及竞争能力,促进管理和决策的科学化, 推动国民经济各部门逐步转移到新的技术基础上来。大力发展信息产业,加速国民经济信息化,是建立和发展我国社会主义市场经济,保持国民经济持续、快速、健康发展的客观要求。

　　在信息社会中,航天技术的作用将变得更巨大,进一步丰富其内涵,扩展其外延,最终将彻底改变地球上的面貌。航天技术与计算机的融合,形成了在地球上跨越时间和空间的信息基础结构,它将逐步进入千家万户,从根本上改变人们的生产、生活和相互交往的方式,并加速人类文明和 文化 的传播,增进互相理解和全球意识。因此,加速发展航天技术,从多方面、高效率地利用航天技术, 特别是充分利用空间信息资源,以促进社会生产力的发展,提高人流、物流和能量流的利用率,增进文化交流和人民间的理解和信任,已成为当今世界各国的共识。

　　一、空间信息高速公路

　　世上本没有路,路是人走出来的。我国汉朝开辟了经西域通往西方的道路,沟通了我国同西方许多国家在经济和文化方面的联系,被后人称之为“丝绸之路”。1855年德国机械工程师卡尔·本茨发明了世界上第一辆实用的内燃机汽车。当他驾驶这辆木制的三轮汽车,在自己的院子里行走撞到墙上的时候,还没有想到路。7年之后,福特发明了汽车,并于10年后形成产业的时候,人们开始把目光盯在汽车的跑道上,于是1913年柏林西南部出现了世界上第一条高速公路。在此后的数年中,高速公路这种具有魔力的通道,使世界发生了神奇的变化。

　　信息高速公路作为信息革命的基础设施和通向21世纪的神奇通道,已成为世界各国争夺信息资源,确保竞争优势的筹码。1993年,在美国政府 报告 中,对信息高速公路给出了明确的概念:它是一个能够向用户提供大量信息,由通信网、计算机、数据库,以及日用电子产品组成的完备网络。具体地说,就是在全国范围内,铺设新型光缆作为信息流通的干线,通过光缆和多媒体向全国提供 教育 、科研、卫生、商务、金融、文化娱乐等颇为广泛的服务。

　　所谓空间信息高速公路,可形象地将它理解为以卫星——光纤为主体,再辅之以 其它 通信手段作为“公路”,并利用集电脑、电话、电报、传真等为一体的多媒体,使信息能够高速传递并可共享的通信网络。这种网络可遍布全国乃至全球。在中国,则将它称之为国家经济信息化基础设施, 其内涵包括4项要素:网络与通信、计算机与信息化设备、信息资源与服务、人与信息化环境。

　　空间信息高速公路有两个特征:第一个特征是利用通信卫星群和光导纤维网组成混合型全球通信网,实现计算机网络化和信息双向交流;另一个特征就是用多媒体技术普及计算机的使用。卫星通信和数字网络光缆就像高速公路一样,是促进社会经济发展的基础设施。它不仅指地面光缆数字通信网络系统,而且还包括通信卫星、卫星定位和导航、环境和灾害监测信息系统。此外,还应包含社会、经济统计数据库和自然资源数据库系列,以及宏观调控、规划决策和工程设计服务、知识库、逻辑推理人工专家系统。这样就能有效地实现以信息流代替人流、物流与能量流。

　　在空间信息高速公路中,卫星无线电通信频带宽,极容易实现双向高速率的数据传输和可视电话业务,并且适用于单向多路的电视节目传输,也非常适合于大型跨国企业间的业务联系。由于地面信息高速公路的成本昂贵,需要10～15年甚至更长的时间才能建成,是一个无法在短期内普及服务的巨额投资项目。对于发展中国家来说,空间信息高速公路的建设,可弥补通信基础设施差, 以及区域性通信空缺的不足。

　　地面信息高速公路的全球化和用户的移动化都十分困难,而空间信息高速公路的全球网络却很容易实现,因此,用它进行全球移动通信,在数率不特别高的情况下,便能实现诸如可视电话之类的双向传输。

　　空间信息高速公路,更具有能适应现阶段经济发展中所出现的各地区差别悬殊的特点。在中国地广人稀的西部地区,加强卫星远距离教育和电视广播,对于提高西部地区的文化素质,普及科学技术知识,消灭贫困愚昧落后现象无疑有着重大的意义。

　　因此,空间信息高速公路,一方面利用了光导纤维传送信息量大、信号几乎不失真、速度快而且保密性强的特点;另一方面,又利用了通信卫星的通信方式极其方便、覆盖面十分宽广、特别适合于移动终端和全球个人通信的特点。这两者组合,形成了优势互补,可以认为是最佳的方案。

　　二、信息社会对应用卫星的需求

　　1?静止通信卫星网

　　美国休斯空间通信公司提出了建设全美卫星通信网络的计划。建设投资6?6亿美元,计划发射2颗静止通信卫星,从1998年开始以无线形式向美国用户提供高速双向数据传输和可视电话业务,在美国电信业务中,率先开发频率宽度可根据用户需要而变化的传输业务项目。最近又提出, 到2000年,将美国全国性的卫星通信网络,扩大成全球通信网络,最终发展成全球性空间信息高速公路,设计总投资约32亿美元,由9颗静止通信卫星组成可覆盖全球的通信网络。

　　2?低轨道卫星群移动通信系统

　　在通信方面除可利用静止通信卫星网以外,还可利用低轨道上位于不同轨道面的多颗卫星,来转发地面用户的信号。目前全世界已出现了十几种较为有名的方案,有些方案正在付诸实施。例如,美国摩托罗拉公司提出的“铱”卫星系统,由6个极地、近地、近圆轨道面上运行的66颗小型通信卫星组成,每个轨道面均匀分布着11颗卫星。由于这一卫星系统中的卫星轨道距地球表面较低,只有400～500公里,所以无线电信号很强,个人手持式无线电话机很容易获得清晰的信号和语音。“铱”卫星系统的地面设备则由系统控制中心,以及分布在世界各用户国家和地区的关口站和终端设备等组成。又如,美国呼叫公司与其它有关公司创建的全球无线通信网,也称之为全球通信系统。由于以宽带传送,因而能传送电视及高速数据。这一耗资90亿美元的庞大通信网络,将由 840颗低轨道(700公里高度)现代小型通信卫星来覆盖地球95%的地区,它可以双向传输包括电视图象在内的各种信号,以及个人语音通信,具有数据、传真、寻呼和定位功能。该系统的主要特征, 是利用通信卫星群和光纤网实现计算机网络化和信息双向交流,并将成为二次信息革命的主要物质基础与保障。

　　3?大容量激光卫星通信

　　激光与普通光源相比,具有很多特殊的性质,譬如激光辐射在“时间”上高度集中,很适合用于快速保密通信。激光辐射在“空间”上高度集中,方向性很强,而且具有高增益,因而用于通信可以传递得非常之远。激光辐射在“波长”上高度集中,因此波长分布范围很窄。激光的相干性、单色性和方向性,使它成为通信的理想载体。在理论上,光的频段宽度达到10?13～10?15赫,这样大的带宽,对每路仅4千赫的电话,可容纳100亿路之多;对带宽为10兆赫的彩色电视,也可同时传输1000万套电视节目而不相互干扰。由此可见,一旦激光卫星通信投入实际应用之后,由于其具有容量大和抗干扰性强等特点,不仅能扩大通信容量,缓和通信频段拥挤的局面,而且可避免洲际通信时的时延现象发生,是实现空间通信和准确快速、保密性强的军事卫星通信的重要途径。卫星激光通信技术无论是在静止轨道上的卫星,还是低轨道的卫星、飞船、航天飞机、空间站,以及深空探测器,都可以利用激光通信技术将它们连接在一起,形成一条无形的光学链路,使信息畅通无阻,因而空间信息高速公路成为名符其实的高速公路。

　　中国重视信息通信技术的发展,而且已经列入国家计划。面对世界高科技领域的挑战,为加快发展具有中国特色的信息高速公路,而不失时机地推动信息化,中国以“金字”工程为生长点,与卫星通信相结合,逐步形成信息产业。通过“金字”工程的实施,建立国家数据通信基干网和一系列专用网,为发展信息产业奠定基础。根据宏观分析预测,中国目前使用的卫星转发器不到50个,到 2000年中国大约需要145～150个卫星转发器,到2010年,将需要588～837个卫星转发器。

　　三、空间信息高速公路将推动社会经济发展

　　随着空间信息高速公路的建成,将使工商企业和整个社会处于一场革命之中,而这场革命的规模和效果是难以预测的。对其发展前景,现初步分析如下:

　　1?巨大的商业利益

　　为了建设信息高速公路,美国政府和企业界计划共同投资400多亿美元。根据预测,2010年, 信息高速公路产业所创造的市*2?改变人类生产和生活方式伴随着社会信息化和信息高速公路的建设,人们便能充分利用信息,大大提高物质生产的效率,提高原材料和能源利用率,有可能改变人类的生活方式,并终将从传统的生产和生活中解放出来。将出现电视电话、可视电话会议、电视购物、电视教学、家庭影视室、家庭图书馆、家庭数据库、在家中办公等等一系列新生事物。随之而来的将会给教育、卫生,保健等部门带来一场革命,无论在何时何地,都可向所有图书馆要求检索所需资料,浏览有关图书;随时随地可通过联机方式,立即获得最好的医疗保健服务和其它社会需求服务,医院遇到疑难病症时,可以向远距离的医学专家请教,以求得正确的诊断和治疗。以美国为例,仅医疗支出这一项,每年可节省1000亿美元。此外,可为能源、交通、环境等问题提供一种新的缓解 方法 。

　　3?推动高新技术发展

　　建设空间信息高速公路和国家信息基础结构的计划,将成为发展各种高新技术的驱动力。美国认为,在执行“国家信息基础结构”行动计划中,应优先发展的技术包括:半导体与微电子学、计算机、通信、高速网络、多媒体技术、光电子、高清晰电视、应用软件等。比如计算机,必定要向功能更多、性能更优、速度更快、容量更大、体积更小的方向发展,这就对超高速集成电路,新的计算机体系结构与微电子系统集成技术提出了新的要求。而多媒体技术的发展,将采用大量的专用集成电路,对高速信号处理器、视听信号压缩与解压缩、调制解调器、数据存贮器、图象识别、语音识别等器件提出了新的要求。

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通信工程论文选题哪个好一点

通信工程论文选题参考如下：

1、高移动无线通信抗多普勒效应技术研究进展

2、携能通信协作认知网络稳态吞吐量分析和优化

3、协作通信中基于链路不平衡的中继激励

4、时间反转水声通信系统的优化设计与仿真

5、散射通信系统电磁辐射影响分析

6、无人机激光通信载荷发展现状与关键技术

7、数字通信前馈算法中的最大似然同步算法仿真

8、沙尘暴对对流层散射通信的影响分析

9、测控通信系统中低延迟视频编码传输 方法 研究

10、传输技术在通信工程中的应用与前瞻

11、城市通信灯杆基站建设分析

12、电子通信技术中电磁场和电磁波的运用

13、关于军事通信抗干扰技术进展与展望

14、城轨无线通信系统改造方案研究

15、无线通信系统在天津东方海陆集装箱码头中的运用

16、分析电力通信电源系统运行维护及注意事项

17、 无线网络 通信系统与新技术应用研究

18、基于电力载波通信的机房监控系统设计

19、短波天线在人防通信中的选型研究

20、机场有线通信系统的设计简析

21、关于通信原理课程教学改革的新见解

22、机载认知通信网络架构研究

23、无线通信技术的发展研究

24、论无线通信网络中个人信息的安全保护

25、短波天波通信场强估算方法与模型

26、多波束卫星通信系统中功率和转发器增益联合优化算法

27、HAP通信中环形波束的实现及优化

28、扩频通信中FFT捕获算法的改进

29、对绿色无线移动通信技术的思考

广播电视信号传输方式与技术应用论文

广播电视信号传输方式与技术应用论文

　　 【摘要】 我国目前广播电视仍是主要的媒体传播形式，在新形势下的观众对电视画面、音效都有了新的需求。而提升画面质量以及音效质量则会直接导致广播电视信号的数据增多，所以通过优化广播电视信号的传输形式能够妥善的解决这类问题，并且在对数据展开进一步的技术改进也十分必要，综合传输方式和技术的优化能够推动广播电视信号的升级，满足当前的观众需求。

　　 【关键词】 广播电视信号；网络传输；编码

　　广播电视是当前的一种主流媒体形式，并且在科学技术的迅猛发展下，广播电视的受众对于广播电视传播的内容有了新的要求。当前为了满足观众在新时代的新要求，提高信号传输以及电视节目的播放技术手段是当前的重要任务。对于广播电视的传输而言，节目信号的加强是基础性的改进，主要方式是借助微波、卫星、光纤等多种信号传输形式协同工作，科学技术的不断发展，广播电视信号通过互联网传输成为了当前的主流信号运输形式，不仅能够提高信号在传输过程中的稳定性、可靠性，也改善了广播电视的播放质量。

　　 1广播电视信号的传输方式

　　广播电视节目所使用的传输系统主要是将电视广播信号的数字编码进行压缩，压缩成数据流并将数据流信号通过微波、光缆、卫星以及网络等形式输送出去。为提高传输系统的效率，技术需求传输介质能够被高效的使用，并且能够同时携带多个信号，所以丰富信号传输的技术体系、实现多路复用具有积极意义。

　　1.1卫星传输

　　通过微波通信这一基础原理将广播电视信号通过卫星进行传输，并且每颗通信用同步卫星都能够观测到地表40%的面积，实现全球通信的基础需要每隔120°布置一颗同步通信卫星。数字卫星广播技术目前已经逐渐的走向成熟，并且数字压缩的形式、技术也日趋多样化，能够借助卫星传输大量的广播电视信号，将电视节目推广到千家万户。除了作为无线电视信号的传播媒介，卫星广播电视还能够为转播台、无线发射台、有线电视系统提供信号源。卫星当前关于频段的选择已经发展到了Ku波段，数字化压缩技术并以数字技术对卫星信号传输提供了里程碑式的`技术支持。通过卫星传输技术能够保证电波在传输过程中不受其他干扰信号影响，对比其他通信设备的成本来看，卫星通信具有优势，并且卫星通信的容量、覆盖面积都更广。卫星通信所能够承担的通信线路也很多，覆盖面积上具有全面性，可见卫星传输对于广播电视信号传输的重要作用。

　　1.2光纤传输

　　通过光来实现通信已经成为了目前常用的通信形式，光纤通信技术已经成熟。光通信的波长能够购达到微米级，并且频率也能够达到Hz数量级，已经远超了常用微波频率的数倍，当前使用光纤来传播广播电视信号受到了多方的重视。对比卫星通信以及微波通信，将光波作为通信载波能够实现通信容量的最大化。光波通信在技术上的复用方式主要为光波复用、光信号复用以及副载波复用。以光波复用技术为例，光波复用技术中的波分复用已经能够将40~80多个通道以2.5Gbit/s的速度传达出去，并且能够满足多套电视台以及多路广播信号的传输数据流，还能够实现1310/1550nm两个通信窗口光信号光波的分合，这就使得光纤传输广播电视数据的容量大幅增加。光信号虽然能够使传输容量倍增，并且具有极强的扛干扰能力，保密性很强；即时传输的距离很远也不会出现信号的衰减，线路耐腐蚀并且铺设方式简单，便于基础设施的建设。但是光纤线路质地非常脆，一但受弯到一定程度就会中断信号，光纤线路的断切与熔接在操作上非常复杂，周边一但进行施工作业极易将其挖断。

　　1.3网络传输

　　互联网在当前我国的覆盖面积极广，据统计截止到2015年6月我国网民已达6.68亿，并且互联网的普及率已高达48.8%。对广播电视节目的信号进行数字化转变并进行数据压缩处理后，能够通过互联网作为媒介在网络中传播，互联网是一种复用了多种传播形式的传播媒介，不仅具有极大的容载量，传播时效、传播质量、传播形式上都具有优越性，并且使用起来非常便捷。在互联网这一平台的基础上传播广播电视信号具有开放性，同样也是新型媒体发展的重要路径。我国对于电信网络、有线电视网络以及计算机网络提出了“三网融合”的要求，在政策上重视相关领域的发展，也为广播电视信号传播的网络化提供了帮助。当前“三网融合”能够提高网络资源的利用率，减少重复的基础设施建设，作为广播电视行业需要积极相应，并充分的发挥这一优势。互联网络的形成使用了光纤等多种数据传输形式，已经将复用传输加以应用。在此基础上应用广播电视信号的传输能够省去基础建设环节，并且互联网能够解决广播电视信号的空间限制，使广播电视信号的传输进一步降低成本，多种形式的信息交换还能够提高信息的即时性，受众能够参与互动，在移动网络的帮助下能够为用户提供自由移动的观看服务。但互联网具有开放性就导致了广播电视信号的保密性不足，并且容易受到外界的攻击、入侵。

　　 2广播电视信号的技术应用

　　AVS编码其技术标准包含了系统、视频、数字版权管理以及音频等多个方面，而AVS编码的支撑标准则由统一的实验确立。这一编码技术是我国自主设计并且与国际上数字音视频编解码一流标准在同一技术水平上，在数字电视以及网络电视设备上具有广泛的应用，能够在H.264标准的基础上提高可实现性。我国广播电视技术的发展中，AVS视频编码能够起到重要推动作用。AVS技术能够将分辨率极高的视频图像进行简化处理，AVS的64级量化处理，对于当前常用的应用需求均能够满足，并且还满足了多项业务在进行编码中在质量、效率上的要求。AVS的帧内预估方式很少，这就减少了复杂性，对整体方案具有简化作用。帧间运动补偿编码是混合编码技术中的重要构成要素，并且AVS标准的应用能够通过运动补偿模块将物体运动理想的刻画出来。并且这一标准能够搞笑的提高数据压缩效率，减少运动矢量以及块模式在传送过程中的损耗，这就简化了编码工作。无论是H.264或者AVS，这两种都在运动补偿上选取了1/4像素精度，并且AVS还选用了4抽头滤波器来实现半像素插值的操作，对于1/4像素的差值工作则是通过双线性滤波器完成的，这就保证了性能上的基本要求，并进一步的减少了插值对应的借鉴像素点，对数据存储取用占据的带宽标准也有优化。

　　 3总结

　　广播电视节目所使用的传输系统压缩数据，并将压缩后的数据流通过微波、光缆、卫星以及网络等形式输送出去。提高传输系统的效率的技术改进措施，需要提高传输介质的使用效率以及数据容量。在我国的广播电视事业发展中，数字电视是当前的发展主力，同样也是当前广电发展的核心。网络技术和数字化发展对广播电视的传播推广具有深远帮助，为求长远发展，丰富信号传输的技术体系、实现多路复用具有积极意义。并且，针对编码技术展开深入研究，在这一技术领域提高信息的容量和质量能够为广播电视事业提供更好的技术支持。

　　作者:韩剑飞 单位:沈阳市电信规划设计院股份有限公司

　　 参考文献

　　.广播电视信息，2013，07：72~74.

　　.数字技术与应用，2014，06：49.

　　.科技创新与应用，2016，11：89.

　　.西部广播电视，2016，02：237+239.

　　.数字技术与应用，2012，12：70.

【激光通信技术论文】激光通信技术

　　激光通信设备具有通信速率高、体积小、重量轻和功耗低等优势，下面是我整理了激光通信技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!

　　激光通信技术论文篇一

　　卫星激光通信技术

　　摘 要：激光通信设备具有通信速率高、体积小、重量轻和功耗低等优势，广泛应用在卫星与卫星之间的高速数据传输。文章介绍了卫星激光通信技术的特点及系统组成，详细分析了卫星激光通信的关键技术。最后结合国内外卫星激光通信技术的发展现状和水平，提出了我国大力发展卫星激光通信技术和应用系统的建议。

　　关键词：卫星激光通信;激光通信;数据传输

　　引言

　　目前卫星通信主要是微波通信，随着航天技术应用的逐步深入，微波通信中的频率资源已经显得越来越紧张，且经常性出现频率干扰问题，数据量越来越大，传统的微波通信已经不能满足未来航天通信的需求，因此急需开发新的通信手段来弥补未来通信的不足。

　　卫星与卫星之间的无线激光通信是一项崭新的卫星通信体制，相对于现有的卫通技术而言，具有以下技术特点和优势：(1)通信速率高，激光通信通信速率能达到10Gbps或者更高。(2)体积小、重量轻、功耗低。(3)不存在频率干扰问题，由于卫星与卫星之间采用点对点无线激光通信，因此基本上不存在干扰问题。(4)隐蔽通信和抗干扰能力更强。由于卫星激光通信具有极窄的束散角，不容易被侦察和被干扰。(5)作用距离更远，是未来深空高速数据传输的理想技术手段。深空探测从环月的几十万千米到几百万千米(甚至更远)，对通信频段提出了更高的要求。

　　1 国内外卫星激光通信发展现状

　　1.1 国外发展现状分析

　　20世纪60年代，国际上就开始了空间光通信技术的研究，主要进展如下。

　　1.1.1 欧空局光通信

　　欧洲空间局(ESA)于1986年提出了SILEX计划，经过几十年的发展先后进行了低轨道卫星与同步轨道卫星之间、GEO与地面的激光通信实验(见图1)。低轨道终端搭载在法国地球观测卫星SPOT4上，高轨道终端OPALE搭载在ARTEMIS卫星上。两颗卫星间隔30000km，相对运动速度为7km/s。2001年11月，ESA完成了通过星间链路将图象从SPOT4经由ARTEMIS传送到地面站的实验，通信速率为50Mbit/s。

　　德国的TerraSAR-X激光通信终端TerraSAR-X计划搭载一个激光通信终端(LTC)通信速率为5.625Gbps(24*255Mbps)，可以用来进行星间激光通信(美国的低轨卫星)和星地激光通信，用于实时传输合成孔径雷达上的数据。2008年2月21日，TerraSAR-X卫星与NFIRE卫星成功进行了世界上首次星间相干激光链路实验，链路距离3700～4700km、链路持续时间50～650s、误码率优于10-9、通信数据率高达5.625Gbps，该实验的成功标志着星间光通信技术的发展向前迈进了一大步。

　　1.1.2 日本空间光通信发展

　　日本从80年代中期就开始星间激光通信的研究工作。1995年6月，日本的ETS-VI卫星与美国的大气观测卫星实现了双向激光通信，在相距32000km的情况下通话8分钟。1995年7月，ETS-VI 卫星成功进行了星地光通信实验，传输距离37800km，传输速率1.024Mbit/s。2004年，日本计划在日本实验太空舱(JEM)“Kibo”上进行光通信实验。实验在Kibo 和多个地面接收站之间进行，传输距离38，000km，下行速率2.5Gbit/s。

　　另外更引人注目的星地激光通信是日本的LUCE计划， LUCE通信终端(见图2)负载于OICETS卫星上，LUCE装载卫星的顶端。2005年12月9日实现了LUCE 终端与Artemis卫星上的终端之间的激光通信。2006年3月，LUCE 终端与日本国家信息通信技术研究所(NICT) 光学地面站成功进行了双向激光通信试验，示意图见图2。2006年6月7日，LUCE 终端与德国宇航中心移动光学地面站OGS-OP之间实现激光通信试验，在国际上首次实现低轨卫星与光学地面站的激光通信，日本LUCE计划的成功推动了星间激光通信技术的发展。

　　1.1.3 美国空间光通信

　　美国于20世纪60年代中期就开始实施空间光通信方面的研究计划。美国近年来报道的大多是激光通信系统地面大气传输实验等方面的研究，但一直以来各研究机构也进行了大量的星间相干光通信体制的理论和实验研究。

　　2000年，搭载星载光通信终端LCT的卫星STRV-2成功发射，但是由于卫星的位置和姿态控制精度未在设计范围内，没能与地面站建立光通信链路。2003年，美国JPL开始建造光通信望远镜实验室(OCTL)，该实验室主要包括一个1m口径的光通信望远镜，用于研究多种激光在空间传输的性能，可实现与低轨到地球同步轨道光通信终端的光通信。

　　美国转型通信卫星计划将在战时和和平时期为国防部创建更宽的带宽。美国防部已经在新墨西哥州进行了概念试验，成功的实验显示出太空与地面站、太空与飞机之间进行激光通信的可能性，随着结合激光通信的转型卫星计划的出现，美国防部将会在带宽方面获得巨大提升。目前卫星上操作的带宽是几年前的10倍，在配备有宽带间隙填充仪的先进极高频卫星发射后，带宽将扩大10倍，应用激光通信后，带宽将再次扩大10倍。

　　1.2 国内发展现状

　　我国在激光通信技术的研究从“七五”开始，已经有了近30年的时间，已经在空间激光通信领域取得了一定成果，主要集中在大专院校和部分厂所。这些研究主要是针对某一特定问题而展开的，从不同的角度研究激光通信。单机或者单项技术研究居多，系统层面以及工程应用层面的研究和试验不多，与国外的差距较大。

　　2 卫星激光通信组成

　　卫星间激光通信系统主要由发射分系统、接收分系统、光学分系统、捕获跟踪瞄准(简称ATP)分系统和信息处理分系统等组成。如图3所示。

　　2.1 天线分系统

　　天线分系统主要由望远镜，滤光片，天线方位俯仰转动平台，精跟踪和超前瞄准快速反射镜等设备组成;主要完成信标光和信号光的发射，信标光和信号光的接收和滤波等任务。 　　天线发射部分完成对发射激光的准直和扩束，使激光光束按照一定的发散角发射出去。天线接收部分主要完成对接收光学的滤波、光束汇聚至相应的探测器上。

　　2.2 发射分系统

　　发射分系统主要由激光器、调制器、功率放大器及驱动源等设备组成，主要完成信标光产生、信号光产生、数据相干调制和信号光功率放大任务。

　　在卫星间激光链路中，光源的设计非常重要，它直接影响到天线增益、探测器的灵敏度、通信距离等参量，本系统选用半导体激光器作为光源，并同时使用两只激光器，分别作为信标光源和信号光源。由不同的激光器产生的信号光和信标光分别经准直系统后，具有合适的发散角，然后通过合束器合成，最后经过收发光学天线发射出去。

　　信标激光器用作系统的ATP探测，为便于双方搜索，减小捕获时间，信标光源应有较大的光束发散角，此外，为保证接收端有足够强的光信号，对信标光激光器的发射功率要求相对较高。

　　信号激光器应有较好的光束质量和较高的调制频率响应，为得到较大的输出功率，选用半导体激光器+光纤放大器体制。

　　2.3 接收分系统

　　接收分系统主要由光电探测器、滤波电路和放大电路等设备组成，主要完成微弱光信号的探测和数据信号的解调等任务。

　　2.4 ATP分系统

　　ATP分系统主要由粗跟踪单元、精跟踪单元、中心控制器、超前瞄准机构以及相关光路组成。主要完成对方信标光的捕获、跟踪和瞄准任务。由于星间距离较远，为了满足作用距离，设计的信号光波束极窄。当收到对方信号时，目标已运动到接收波束之外。双方发射天线波束的超前瞄准功能将克服该现象，确保星地链路通信正常。

　　粗跟踪单元负责在大视场范围内搜索、捕获目标，并对目标进行粗跟踪，将目标导入精跟踪探测器的视场。精跟踪单元负责抑制平台带来的高频扰动，在小视场内对目标进行精确跟踪，确保系统视轴指向对方视场中心。中心控制器负责协调粗跟踪单元与精跟踪单元之间的工作及测量目标角位置、角速度及角加速度等信息。

　　2.5 信息处理分系统

　　信息处理分系统主要由A/D转换器、延迟锁定环、信道译码和处理、数据组帧和信道编码、对外接口等部分组成;主要完成位同步环锁定，信道编译码等任务。

　　3 卫星激光通信的关键技术分析

　　3.1 捕获、跟踪与瞄准技术

　　在星间激光通信中，ATP分系统的作用是实现对光束的快速捕获并稳定跟瞄。由于两个光通信终端相隔距离较远、时刻处于移动状态，为了确保通信成功，要求ATP分系统的跟瞄精度非常高，因此决定ATP分系统的设计和实现是星间激光通信系统中的一项非常关键且难度很大的工程技术。由于星间激光通信收发设备之间存在相对运动速度，以及存在着角速度和角加速度，与远程无线光通信所要求的极窄视场的捕获、跟踪与瞄准相矛盾。另外，移动平台的姿态调整，跟踪状态下引入的平台姿态变化和平台随机振动等均对窄视场的稳定跟瞄提出了严格的要求。系统信标光的发散角在mrad量级，而信号光的发散角一般在几十μrad量级，解决办法除了提高对对方激光信号的捕获、跟踪、瞄准设备性能以外，还必须从整体系统角度综合平衡各个功能单元的技战术指标。比如：(1)在接收机中使用稳定的激光器、高透射率的光学天线，以提高发射和接收性能。(2)提高ATP自身平台稳定性能和提高平台与设备转动装置的重量比值，以改善信号跟踪与空间瞄准精度。(3)提高信标光引导精度(如程序控制引导)、增加特殊的信标光设备和其他手段的实时引导手段(如微波)，以减少目标的快速捕获时间。(4)采用提高相对位置测量精度、降低跟踪误差和复合精密跟踪装置。(5)采用粗精两级复合轴联用方式，以提高跟瞄性能。复合轴控制技术能较大地提高ATP跟瞄的性能。复合轴控制系统具体可分为以下几个部分：粗跟踪系统完成扫描、搜索、捕获目标的任务。粗跟踪传感器采用大视场的CCD，控制单元采用DSP作为核心控制器，实现控制算法和其他功能控制。绝对式编码器构成位置反馈和速度反馈，控制对象为力矩电机。精瞄准系统完成精跟踪的任务，精瞄准机构由精视场探测器(高帧频CCD)，数据控制器、线性高压功率运放及两维压电陶瓷模块组成。

　　3.2 高功率光源和高速调制技术

　　激光通信的需求之一是超高速的数据传输，因此需要高码率的调制技术。在远距离的卫星和卫星通信过程中由于距离较远所以需要高功率的激光光源。在国内外大都采用极性相反的圆偏振光同时传送和波分复用技术增加通信容量，采用激光二极管阵列技术和使用掺铒光纤放大器(EDFA)技术来提高激光器的发射功率。EDFA的工作原理是在石英光纤的纤芯中掺入三价稀土金属铒元素，这种光纤在泵浦光的激励下形成粒子数反转分布，然后在信号光的作用下产生受激辐射，放出与信号光完全相同的光子形成光的放大，进而实现光功率的放大。

　　3.3 高灵敏度、高增益接收技术

　　星间激光通信系统中，光接收功率与光信号传播距离的平方成反比，因此到达远距离接收端的光能量是非常微弱的。而噪声干扰如日光、星光又相当强，对于大气层内的激光通信，还会受到大气及湍流的影响。为此，除了提高激光器的功率之外，还必须研制高灵敏度的微光探测器，对所接收的信号也要进行滤波处理。

　　目前探测器的研究方向主要是针对高灵敏度、高增益的雪崩光电二极管探测器(APD)。APD作为激光接收器件具有高灵敏度、可靠性能高等特点，广泛应用在无线光通信系统中，QAPD作为跟踪器件，具有精度高等特点，在空间激光交会雷达、空间光通信等领域得到了较多的应用。

　　由于光接收端机收到的信号是十分微弱的，又加之在高背景噪声的干扰情况下会导致接收端的信噪比(S/N)降低。为快速、精确地捕获目标和接收信号，通常采取两方面的措施：一是提高接收端机的灵敏度，使其达到μW-pW量级;二是对所接收的信号进行处理，如光信道上采用光窄带滤波器(干涉滤光片或原子滤光器等)以抑制背景杂散光的干扰，在电信道上采用微弱信号检测与处理技术。微光探测可以分为两种：相干探测和非相干探测。目前相干探测可以达到10-11w。非相干探测也可以达到10-8w的级别。 　　4 结束语

　　空间激光通信的发展趋势将向网络化、小型化、智能化方向发展，卫星激光通信的应用范围将进一步扩大，将建立GEO-GEO、GEO-LEO、LEO-LEO、LEO-地面等多种形式的激光通信链路。小卫星星座的迅猛发展，使得人们对小卫星星座的星间光通信更加重视，利用小卫星间激光通信实现全球个人移动通信将是未来全球个人通信的发展趋势。

　　空间激光通信特点鲜明，优点很多，未来军民用前景广阔。但是，作为一种新兴通信模式，空间移动光通信在技术和应用上还有不少难点，需要攻克的关键技术还很多，有必要加强基础元器件和关键元器件的研发投入;有必要加强空间光通信各种应用的系统设计和试验验证工作;有必要加强光通信设备的卫星搭载试验。另外，鉴于国外空间光通信技术的成熟，有必要积极借鉴国外的研究成果。以期在不久的将来初步形成我国激光通信的卫星。

　　参考文献

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　　.SPIE Vol 5892：58920601-58920612.

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　　.北京：北京邮电大学出版社，2004.

　　.SPIE Vol 5892：589201-589212.

　　.SPIE Vol 5892：58921D01-5892D12.

　　作者简介：杨海涛(1968-)，男，汉族，河北省保定市，研究生。

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现代通讯原理技术论文 民航地空通讯技术论文

　　随着我国工业水平的不断提高，民航业也得到了迅猛发展，通信方式也在逐渐向数字化方向上靠拢，下面我给大家分享一些民航地空通讯技术论文，大家快来跟我一起欣赏吧。

　　民航地空通讯技术论文篇一

　　民航地空通信技术的发展

　　摘 要：随着我国工业水平的不断提高，民航业也得到了迅猛发展，通信方式也在逐渐向数字化方向上靠拢，从原来的语音通信逐步向数据通信转变。而民航通信技术也由从前的飞机通信寻址与报告系统技术，升级成现阶段的ATN/VDL技术。本文对目前阶段民航地空通信系统进行分析，并对通信技术未来的发展趋势进行简单介绍，希望能对未来民航通信系统的发展做出贡献。

　　关键词：民航;ACARS;地空通信;ATN/VDL技术

　　中图分类号：V243 文献标识码：A

　　近些年，我国民航业得到了快速发展，这就使得民航通信业务量显著提升。现阶段用于民航管制通信的技术有两种，即：高频通话技术和甚高频通话技术两种，但是随着通信量的增加及人为因素存在，致使通信频道出现拥挤现象，导致飞机在飞行安全以及航班准点率上都受到了一定影响，因此就要找寻一种能够有效处理此类问题的方式，这也成为了民航发展首先要解决的问题之一。而地空数据通信技术的应用，则有效解决了这一实际问题。

　　一、地空数据的传输种类

　　(一)甚高频数据链

　　甚高频数据链(VHF)是使用民航118.975～136兆的专用频段来对数据进行传输，其具有极高的稳定性、信息传输迅速、发生延迟几率小等优点，对卫星以及S模式数据来讲，甚高频数据链具有投资成本不高，并且使用便捷不复杂，以及容易对其进行拓展等特点。因此这种甚高频数据链技术已经成为现阶段民航地空数据链通信中的重要方式之一。然而，甚高频数据链还是存在一定的不足，即：视距传输所能覆盖的范围相对较小，如果想要全面实现航线的覆盖，就必须建立多个发布点来解决覆盖问题。

　　(二)高频数据链

　　高频数据链与甚高频数据链对比分析可知，高频数据链具有大于视距的传输距离，且能够覆盖的面积也相对较大，但是由于高频数据链不具有良好的稳定性和可靠性，致使信息数据传输速度得不到提升，并且速率较慢，同时延迟率高也是高频数据链的一大特点。

　　(三)卫星通信数据链

　　在不同的区域范围内，数据链通信所提供的服务都是基本上一样的，只是在网络覆盖率达不到其通信要求时，才会有服务不一样的现象出现。

　　二、地空数据链类型

　　(一)飞机通信寻址与报告系统技术特性

　　现阶段，飞机通信寻址与报告系统(ACARS)所使用的通信频段，是现在国际民航专用的甚高频作为其频段支撑。这种系统所使用的空间通信方式是半双工形式，也就是和地空无线通信所使用的工作模式一样。在进行地空之间数据通信时，通信协议使用的CSMA，其实际传输速度能够达到2400比特/秒。飞机通信寻址与报告系统是一种字符式的通信协议，其信息组的最大可支持字符可以达到220个字节。在对较长的信息进行处理时，由飞机通信寻址与报告系统通信把长数据划分成若干段，在将每个数据段编制成相应的电文，然后按照顺序将其通过无线数据链进行发送。因此，只有在一份电文发送完成且经过接收验证以后，才能进行下一份电文的传输。

　　在同一设备上，这种系统可以和语音系统进行很好的兼容，有效的降低了安装以及运营上所支出的经济费用。与此同时，ACARS与AIR NC规程一起应用，就能够符合数据集成的需求标准，并且还能够面向比特的同步协议进行连接。然而，这种系统现阶段还不能满足民航飞行安全优先等级的实际要求，但是它已经具有了部分等级的功能。还要值得注意的是，ACSRS与航空电信网之间是不能兼容的。

　　(二)ATN/VDL的特性

　　ATN方案建立在开放式系统能够进行互相连接以及面向比特的协议基础上。而ATN中最为重要的设备就是路由器，这是因为路由器能够把地面网络和飞机网络之间进行很好的连接，同时，还能采用ATN的编制方法进行用户之间的信息传输。ATN路由器协议规程主要由下面几方面所构成。其一，面向连接所使用的四级传输协议。其二，网络连接协议。其三，由终端系统传输至中介系统中的路由协议;其四，区域之间的路由协议。

　　三、数据链系统在民航中的实际应用

　　(一)飞机起飞之前确认放行任务

　　数据链系统技术应用在民航机场塔台管制中，再经由地空数据通信方式对准备起飞的飞机进行放行。因此，飞机一定要具备相关的机载设备进行有效支持，这种数据链系统与传统的语音放行模式对比，有着极高的优越性能。例如，对飞机放行的数据传输非常准确，传输速度也相对较快，降低了飞机组以及地面管制人员的工作量。

　　(二)管制员和驾驶员数据链通信和自动监视

　　管制员和驾驶员数据链通信(CPDLC) 能够提供可以在ATS中使用的地空数据通信，其中包含了现阶段所应用的话音模式以及相应放行和请求较为完善的标准。进一步实现管制员和驾驶员之间的交流和沟通，提高管制移交与传输放行等功能质量。而这种双向的通信模式经由地空数据链，对地面的的管制命令进行答复，使数据通信以及管制命令能够进行很多次的阅读。CPDLC系统框图具体如图1所示。

　　(三)自动监视系统的使用

　　在ADS模式背景下，飞机能够使用数据链自主的向自动控制系统传递自身位置以及相应的信息数据，有效的将飞机实际位置在系统终端的屏幕界面上进行显示。这种方法主要使用在雷达不能进行覆盖的海洋区域或者是空中区域。自动监视可以划分为相关以及非相关监视两种。非相关监视中是把地面作为基础，对飞机飞行的实际位置进行预算。而在相关监视中，飞机能够主动的将自身位置进行确定，然后向自动控制系统报告，但是语音报告位置时包含在飞机相关监视系统中，因此，飞机的位置就要通过机载的设备中，然后，使用无线电通话技术向自动监控系统报告。

　　四、未来地空通信技术的发展趋势

　　随着科技水平的发展以及民航地空通信技术的不断完善，未来的通信技术也会朝着传输速度更快，传送信息数据更加准确，自动化水平更好，稳定性更好等方向上发展。在地空技术的发展过程中，使用国际民航组织标准，能够有效提升数据传送速度的等级，可以在原来的基础29100bps，同时使用可靠的传输协议，能够将错误几率控制在1.0E-10的范围内，报文延迟几率能够降低将近50%左右，从以往的5S降低到3.5S。

　　其中ATN属于民航专用的网络，它具有的系统安全机制较为完善，主要支持地空进行无缝通信，可靠性非常的高，不会因为局部故障而导致失效，与此同时，端与端间还存在着可靠的通信，把所有通信因子都连接在一起，构成一个整体，可以对已有的投资进行发展，能够保持平稳过渡。

　　结论

　　总而言之，我国国内的民航业正处于发展阶段，地空通信技术以及通信企业正在不断地发展和完善，因此我们相信，在地面网络覆盖逐渐增大以及通信链不断拓宽的今天，地空通信技术未来的发展前景是无法估量的。

　　参考文献

　　.大连理工大学学报，2014(06)：626-631.

　　.地理信息世界，2014(06)：35-42.

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