對衛星通訊技術的新發展分析論文
對衛星通訊技術的新發展分析論文
自20世紀90年代以來，衛星行動通訊的迅速發展促進了天線技術的進步，衛星通訊以其通訊容量大、覆蓋範圍廣以及組網方便迅速等多種優勢成為建立全球個人通訊必不可少的關鍵。在這篇文章中，主要透過對衛星通訊技術的新發展進行分析並闡述。
1 衛星通訊的定義
衛星通訊系統是由通訊衛星以及經該衛星連通的地球站這兩個主要部分組成。目前全球衛星系統中最常用的形體就是靜止通訊衛星，這種衛星是透過把通訊衛星發射到赤道上空35860km的高度上，使衛星的運轉方向與地球的自轉方向保持一致，同時使衛星的運轉週期能夠與地球的自轉時間相等，這樣就可以保持同步執行的狀態。衛星通訊系統還可以說成是把衛星作為訊號的中繼站來接收並轉發多個地面站間的微波訊號的通訊系統。使用者端、地面端以及衛星端三者組成了一個完整的衛星通訊系統。這三者中，衛星端在微波通訊的傳遞過程中所起的作用就是充當中轉站，主要包括衛星母體的衛星星體以及星載裝置在空中所接收到的來自地面站的電磁波，透過放大再發送到另外一個地面站。因此人們透過連線網路的使用者端從地面站傳送出入衛星系統的微波訊號，從而形成了一種寬泛而且複雜的通訊連結。除此之外，衛星通訊系統的覆蓋範圍也是非常廣的，我們在衛星訊號覆蓋區域內的任何地點都可以順利進行通訊，而且還不會因為距離的遠近而影響通訊訊號。其中衛星通訊的電磁波主要是在大氣層以外的區域內進行傳播，因為微波傳遞的性質比較穩定，也就使得衛星通訊的通訊質量非常好，而且工作頻頻寬。儘管在大氣層內部傳播的電波會受到天氣的影響，但還是可以保持訊號的穩定和通訊的可靠性。但是我們需要十分注意的`是，在衛星執行到高空軌道上進行雙向傳輸時，其傳遞速率就會推遲到秒級，因此電磁波的精確度就會下降。比較明顯的體現方式是，我們在進行語音通話時會出現明顯的中斷現象。因為衛星在高空上的位置是按照已經預定好的軌跡執行的，所以，衛星一直處在運動狀態。衛星通訊系統中的線路連線都採用無線鏈路，由於系統內容複雜而不好操作。
2 衛星通訊的優點
衛星通訊的優點是非常多的，主要有：①通訊容量大，傳輸頻頻寬。衛星通訊有非常寬的頻率範圍，一般情況下使用的是1～10kMHZ的微波波段，能夠實現在兩點間提供幾百甚至幾千上萬條的話路，提供每秒幾十兆位元甚至高達每秒一百多兆位元的中高速資料通道，還可以傳輸好幾路電視。②電波覆蓋面積大，能夠實現多址通訊。在衛星波束覆蓋區內的通訊距離一般最遠為18000km，在覆蓋區內的使用者都能夠透過通訊衛星實現多址聯接，進行即時通訊。③通訊質量高而且穩定性好。主要因為衛星鏈路大部分都是在大氣層以下的宇宙空間，屬於恆參通道，傳輸損耗小而且電波傳播穩定，一般情況下不會受到通訊兩點間的各種自然環境以及一些人為因素的影響。而且在發生核爆甚至磁暴的情況下，還可以維持正常的通訊，這就是它運用廣泛的一個重要因素。
3 通訊衛星的新技術
衛星通訊技術的發展是隨著科學技術的進步而不斷前進的，目前，從通訊衛星的發展情況來看，靜止衛星通訊系統仍然佔據主流地位，同時各種軌道上的中、小衛星也在不斷地發展。衛星資源的使用具有更大的靈活性，同時還促進了寬頻多媒體業務的發展，還能夠與地面網路進行有機地融合。技術革新主要有衛星的有效載荷技術。通訊衛星的有效載荷是天線和轉發器。衛星通訊空間段的主力仍然是微、小衛星，因為它們的主要優勢就是單顆星座或者是衛星在運作時都有非常強的靈活性。而且這種衛星的生產週期是非常快的，一般從設計到最終發射只需半年到一年。而且最關鍵的一點就是它的費用，一般中小規模的運營商都是有支付能力的。不僅如此，這些衛星還可以執行各種任務，有非常多的功能。因此衛星有效載荷是實現智慧化和數字化的關鍵技術[1]，把軟體定義無線電SDR技術運用到微小衛星載荷中，是比較有效的一個辦法。SDR體系結構的基本特徵有以下幾點。第一，靈活性。它的靈活性主要體現在可以支援類似橋接以及組播和路由選擇的多通道互操作性。第二，支援第三方應用開發。主要表現方式是不需要軟體的升級就可以開通各種新的業務。第三，消耗少。在經濟上可以接受所引進的工業計算機的軟硬體產品以及元件標準等。第四，功能強大。其模組化設計以及擴充套件性和可伸縮性都能夠保證在超過規定的工作時間後還可以進行工作。第五，支援新的應用安裝。它所具有的可程式設計性使其能夠支援配置、重新程式設計以及控制和實現新應用的安裝操作。因此，從SDR的結構特徵中我們可以看出，它在物理層的所有功能基本上都是藉助軟體進行的，也可以說，無線電是透過軟體可重構平臺來實現的，並且可以支援各種訊號波形和功能。需要注意的一點是，可重構是實現SDR的一個關鍵部件，可重構的特點就是透過利用相同的硬體來載入不同的應用軟體完成所分配的任務，而且各個系統的軟體也可以儲存在暫存器中，實現同時運作。這種軟體的更新費用也不是很高，可確保衛星系統正常執行。
4 利用SDR大型通訊衛星的有效載荷設計
SDR的最大特點就是可以使無線電系統變得更加靈活，但是並不是所有的無線裝置都適用，所以我們應該有所改變，開發新的技術。當SDR系統處於一個非常理想化的狀態時，通訊衛星訊號的處理都是在中頻上進行處理的，這會加快訊號的傳輸速度，因此我們需要在這方面大量投入人力和物力，使SDR系統能夠達到一個理想的狀態。
5 結束語
在衛星通訊的新技術進行分析以後，我們可以看出空間通訊的發展前景是十分廣闊的。因為人們對資訊的需求是與日俱增的，所以我們一定要注意不斷開發新的技術，促進通訊衛星的有效載荷，對通訊行業的發展產生積極的影響。