题目数字通信系统的性能分析
学生姓名学号
所在学院物理与电信工程学院
专业班级通信工程专业 1201 班
指导教师
完成地点物理与电信工程学院实验室
2016年6月5日
毕业论文﹙设计﹚任务书
院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1201班学生姓名
一、毕业论文﹙设计﹚题目数字通信系统的性能分析
二、毕业论文﹙设计﹚工作自2016年1月10日起至2016年6月15日止
三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物电学院南区实验室
四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：
数字通信系统是非常复杂和庞大的大规模系统，在各种噪声和干扰的存在下，一般很难通过解析的方法求得系统的精确数学描述。在这种情况下系统仿真分析就成为了一个极为有效的方法。本次毕业设计运用仿真软件结合三种传输码实现四种调制解调技术下的不同信道环境的数字通信系统的性能分析。
本次毕业设计要求：
1.掌握数字通信系统的工作原理；
2.利用仿真软件搭建数字通信系统；
3.对各种不同条件下的数字通信系统性能进行测试；
4.对测试结果进行分析；
5.完成毕业论文。
本次毕业设计进度安排：
1月10日─3月1日：理解课题查阅资料掌握数字通信系统的工作原理。
3月2日─4月1日：提交英文翻译、整理并提交开题报告。
4月2日─5月1日：完成系统的软件仿真并进行期中检查。
5月2日─5月30日：对对测试结果进行分析，准备验收，提交毕业设计论文初稿。
6月1日─6月15日：修改毕业设计论文，提交论文终稿并进行毕业设计答辩。
指导教师系(教研室)
系(教研室)主任签名批准日期
接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名
数字通信系统的性能分析
（陕西理工学院物理与电信工程学院通信工程专业 2012级1班，陕西汉中 723003）
指导教师
[摘要]数字调制技术是通信系统中最主要的一项技术，也是提高通信系统性能的重要途径。本次设计运用MATLAB软件的仿真环境Simulink搭建了2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的仿真模型；分析这四种不同数字调制分别在高斯、瑞利、莱斯信道环境下的误码率与频谱性能。最后得出结论，同种信道下的误码率2PSK<2DPSK<2FSK<2ASK.设备复杂度上2FSK最复杂，2DPSK要比2PSK简单。由于2ASK存在最佳判决门限，因此对信道最敏感。
[关键词]MATLAB;Simulink;调制;解调
Performance analysis of the digital communication system
(Grade 2012,Class1,Major of Communication Engineering ,Dept of Electrinics and Information Engineering Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723003,Shaanxi)
Tutor:Wei Rui
Abstract：Digital modulation technology is one of the most main technology in communication system, also is the important way to improve the performance of communication system. This design using the MATLAB software Simulink simulation environment set up 2ASK, 2FSK, 2PSK and 2DPSK simulation model; analysis the four different modulation respectively in Gauss and Rayleigh, Rician channel bit error rate and the spectral properties of environment. Finally come to the conclusion that the bit error rate under the same channel 2PSK < 2DPSK < 2FSK < 2ASK. Equipment complexity on
2FSK the most complex, 2DPSK than 2PSK is simple. Because 2ASK best decision threshold, so the most sensitive to channel.
Key words：MATLAB;Simulation; modulation ; demodulation
目录
引言 (1)
1.研究方案 (2)
1.1 研究目标 (2)
1.2 方案设计 (2)
1.3 方案分析与选择 (4)
1.4 软件介绍 (5)
2.四种数字调制解调方式的原理 (6)
2.1 2ASK调制与解调原理 (6)
2.2 2FSK调制与解调原理 (7)
2.3 2PSK调制与解调原理 (8)
2.4 2DPSK调制与解调原理 (9)
3.仿真与分析 (11)
3.1 2ASK系统 (11)
3.1.1 2ASK系统的仿真建立 (11)
3.1.2 2ASK系统模块参数的设置 (11)
3.1.3 2ASK仿真结果 (12)
3.2 2FSK系统 (14)
3.2.1 2FSK系统的仿真建立 (14)
3.2.2 2FSK系统模块参数的设置 (14)
3.2.3 2FSK仿真结果 (15)
3.3 2PSK系统 (18)
3.3.1 2PSK系统仿真的建立 (18)
3.3.2 2PSK系统模块参数的设置 (18)
3.3.3 2PSK仿真结果 (19)
3.4 2DPSK系统 (21)
3.4.1 2DPSK系统的仿真建立 (21)
3.4.2 2DPSK系统模块参数的设置 (22)
3.4.3 2DPSK仿真结果 (23)
3.5 总体分析 (25)
3.5.1 频谱分析 (25)
3.5.2误码率分析 (28)
4.结束语 (31)
致谢 (32)
参考文献 (33)
附录A:外文文献原文 (34)
附录B:外文文献译文 (38)
附录C:2ASK调制解调仿真模块电路图 (41)
附录D:2FSK调制解调仿真模块电路图 (42)
附录E:2PSK调制解调仿真模块电路图 (43)
附录F:2DPSK调制解调仿真模块电路图 (44)
引言
随着数字通信系统复杂性增加，传统的手工分析和电路板试验分析设计方法已不能适应发展的需求，通信系统计算机的模拟仿真技术日益显示出它巨大的优越性。计算机仿真是一种根据被研究的真实系统模型，利用计算机进行实验研究的方法.它具有费用低，操作方便，结果可见性强，易于实现真实系统难以解决的试验等大量优点[1]。现在，作为有效分析通信系统常用的仿真工具之一是matlab软件。
一方面，现代社会发展要求数字通信系统功能越来越强,性能越来越好,构成越来越复杂；但是，另一方面,要求数字通信系统技术研究和产品开发周期缩短,成本降低,水平提高。这样对立的两个方面的要求,只有用强大的计算机辅助分析技术和工具满足。这些新出现的具有强大功能的仿真软件,使通信系统的仿真设计和分析过程变得更加直观和方便,因此也使数字通信系统仿真技术得到了更快更好的发展。
本次毕业设计论文主要分成四个部分：
第一部为研究方案，方案设计，方案选择，软件介绍；
第二部分是对2ASK，2FSK,2PSK,2DPSK的调制解调原理的简单介绍；
第三部分是对2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK仿真设计的具体介绍，以及仿真结果的分析和四种数字调制解调方式在不同噪声下的误码率总体分析；
第四部分为结束语，总结在设计过程中遇到的问题及感悟；
1.研究方案
1.1 研究目标
(1)设计一个具体的2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK 调制与解调系统。
(2)该系统针对四种情况下的数字调制解调系统仿真。
(3)该系统在上步基础上通过三种信道情况下的调制解调系统仿真。
(4)观测数字调制解调中时域和频域波形图。
(5)对仿真结果的频谱特点与误码率情况进行分析。
1.2 方案设计
方案一：基于单片机的调制解调方案设计
用集成电路构建调制解调器是一个相对较好的方案，但是难以应用于线路干扰强的场合。用单
片机来实现数字信号的调制解调，不仅其结构简单，而且实用性强。
由频率调制器产生不同的频率信号，常常在二进制中用1f 和2f 两种不同频率，其1f 代表码元
“0”，2f 代表码元“1”。调制器的输出频率由调制信号的码元频率决定，它有频率选择法、数字
调频法和调频法三种[2]。频率选择法的优点是是输出频率准确稳定，缺点是相位不连续，容易产生
带外辐射会影响邻近的信道信号。调频法相位虽然连续，但是频率精度低，稳定性较差，容易受外
界环境变化，当外界条件发生变化时，调频法很容易产生频率漂移。数字调频法很好的解决了上述
问题，同时又兼有其它两种频率选择法的优点。因此，在单片机方案设计中，我选择数字调频法。
其数字调频法的原理框图如图1.1所示。
信号
调制数据输入
图1.1 基于单片机调制原理框图
在单片机中，信号的解调就是从载波信号中恢复出原始基带信号，其方法分为相干解调和非相
干解调。其中，在单片机中易于实现非相干解调，所以，通常使用的是非相干解调方式，其原理框
图如图1.2所示。
载波 原始基带信号
图1.2 非相干解调原理框图
实现信号解调涉及的技术难度问题都比较大，一般用带通滤波器、倍频器、锁相环等，电路较
复杂一些。
方案二：基于FPGA 的调制解调方案设计
基于FAPGA 的调制解调系统仿真里面，在调制解调中，它的设计比较灵活。该方案设计也是基
于键控法设计调制模块，利用过零检测法实现其解调模块，使其在最后输出原始基带信号[3]。在这
个FPGE 设计中，它的原理上输出的信号和基带信号是一致的，也满足整个设计要求，且整个系统还
具有较高的稳定性。
在调制模块中，是由两个分频器，两个载波和选通开关组成的。其具体实现调制的原理框图如
图1.3所示。
晶振 D/A 固定分频
可变分频 脉冲形成 带通滤波器 整形鉴频 判决
图1.3 基于FPGA 调制原理框图
基于FPGA 的解调中，分频器是一种基本电路，通常用来对某个频率进行分频得到所需的频率，
整数分频器可采用计数器设计实现。判决器是对到来的码元按照判决门限进行判决[4]。其具体的解
调原理框图如图 1.4所示。
图1.4 基于FPGA 解调原理框图
方案三：基于MATLAB 的仿真方案设计
常用的解调方式有很多种，包括相干解调、非相干解调（包络检测法）、过零检测法和差分检
波法等。
1.非相干解调法，具体原理框图如图1.5所示。
图1.5 非相干解调法原理框
2.相干解调法，具体原理框图如图1.6所示。
图1.6 相干解调法原理框图
3.过零检测法，具体原理框图如图1.7所示。
clk start
载波2
分频器2 已调信号
二选一 选通开关 载波1 分频器1 基带信号 clk star 寄存器
判决 计数器 分频器 基带信号 基带信号 带通滤波器1 抽样脉冲 带通滤波器2 抽样判决 包络检波器 包络检波器
低通滤波器2
带通滤波器2 带通滤波器1 低通滤波器1
相乘器 相乘器 抽样判决器
抽样脉冲
图1.7 过零检测法原理框图
1.3 方案分析与选择
方案一：单片机方案分析
单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模的集成电路技术把具有数据处理能力的系统集成到
一块硅片上，构成一个虽然小却很完善的计算机系统。其特点如下：
优点:（1）系统结构简单，使用方法简单，易于模块化；
（2）单片机可靠性高；
（3）处理功能强，速度快；
（4）控制功能强，环境适应力强。
缺点:（1）运行速度慢是因为集中指令结构，而且芯片为了抗干扰采用了12分频法；
（2）所有的I/0口都是准双向口，I/0口的驱动能力弱；
（3）芯片里面的P0口没有上拉电阻；
（4）芯片不能定义成内部复位方式，只能用外部微分电路复位；
（5）功耗比较高，抗干扰能力也不是很强。
方案二： FPGA 方案分析
FPGA 是一种现场可编程门阵列，设计方法灵活，可以设计成各种逻辑功能。它也可以嵌入各种
CPU 中作为处理器。新型FPGA 可以用内部乘法器/寄存器/内存块构造软核。其特点如下：
优点：（1）设计周期较短，逻辑单元相对灵活；
（2）集成度高；
（3）可实现较大规模的电路；
（4）编程很灵活。
缺点：（1）功耗较大；
（2）系统突然断电后，数据不能自动存储，导致编程数据信息丢失；
（3）保密性相对较差，使用方法却很复杂。
方案三： MATALB 方案分析
MATLAB 软件主要包括MATLAB 和Simulink 两大部分。其特点如下：
优点：（1）在计算要求相同时，MATLAB 编程工作量大大减小；
（2）MATLAB 工具包大多是现成的，易于寻找，调用十分方便；
（3）在各类仿真中，MATLAB 是主要解决电子信息中的问题，可以做出仿真结果；
（4）计算功能较强大，同时运行速度快，输出结果精度高；
（5）编写程序简单，易懂。
缺点：在与其他数学软件相比较的话，最主要的缺点有两点，分别是：
（1）循环的执行速度、符号计算功能比较弱；
（2）参数设置比较困难；
（3）价格比较贵。
方案选择：我在本次设计中，将借助于MATLAB 平台来完成2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK 调制解调系
统仿真。原因有以下几点：
（1）考虑到实现软件功能的灵活性，方便，电路的复杂度，预采用MATLAB 实现；
（2）在实际情况中，由于要观察各个时期的波形变化和误码率观察，特别是频谱特性的观察。
在硬件电路中它的元器件多，波形在调制解调时也容易失真难以观察，但在软件中就很容易实现的。
（3）在硬件电路中，多进制频移键控是很难完成的，可以想象其在调试阶段是多么的困难。
脉冲展宽 抽样判决
限幅 BPF 整流
微分 低通
（4）最主要的是由于自身的原因。一方面，自己本来就在硬件方面是弱项，再加上做硬件的不可能一次两次就成功的，这是需要不停地调试。另一方面，在仿真这块，我们接触的最多的就是MATLAB 仿真，在Simulink环境中搭建模块的话比较便捷，并且可以达到毕设的要求，美中不足的就是参数设置不太好调试。
综上所述，由于多种原因，自己会采用基于MATALB的Simulink环境下进行不同的调制解调系统仿真与分析。
1.4 软件介绍
MATLAB简介：MATLAB是美国MathWorks公司出品的一款用于系统仿真、算法开发、数据分析、数值计算的高级技术计算语言和交互式环境的商业数学软件，其主要包括MATLAB和Simulink两大部分[5]。
Simulink是MATLAB的软件包，它的功能主要是实现动态系统仿真模型构建与分析。Simulink 同时支持连续、离散以及两者混合的线性和非线性系统的建模，simulink提供了相对齐全的仿真模块。可以预先对系统进行仿真分析，按仿真的最佳效果来调试相应控制模块的参数。Simulink仿真与分析的主要步骤为：选择所需的基本功能模块，构建系统结构图模型，设置模块参数，进行动态仿真，观测仿真结果，对输出结果进行比较分析[6]。
2.四种数字调制解调方式的原理
2.1 2ASK 调制与解调原理
二进制数字幅度键控记作2ASK 。2ASK 用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个
连续的正弦载波，从而使载波时断时续输出。发送“1”表示有载波输出，发送“0”表示无载波输
出[7]。根据二进制幅度调制原理，其信号可表示为：
t w t s t e c cos )()(0= (2.1)
式中，c w 表示载波角频率，s(t)表示单极性NRZ 矩形脉冲序列
)()(s b n n nT t g a
t -=∑ （2.2）
其中，)(t g 称为持续时间为b T 、高度为1的矩形脉冲门函数；n a 为二进制数字序列。
设发送的二进制符号序列由0，1组成，发送0符号的概率为P ，发送1符号的概率为1-P ，且
相互独立[8]。则该二进制符号序列可表示为：
其中: )()(s b n n nT t g a t -=∑
（2.3） {P
P n a -1,10概率为，概率为= （2.4）
{
b T t t g ≤≤=0,1t 其他0,)( （2.5） 则二进制振幅键控信号可表示为：
t w nT t g a t e c s n n ASK cos )()(2-=∑ （2.6）
二进制振幅键控信号的产生方法如图2.1所示，图2.1(a)采用模拟相乘的方法实现，图2.1(b)
采用数字键控的方法实现。
开关电路 二进制
不归零信号 )(2t e ASK
)(2t e ASK
t w c cos s(t)
(a) 模拟相乘法 （b ）数字键控法
图2.1 二进制振幅键控信号产生方法
2ASK 信号解调的常用方法主要有两种：非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）。
其原理方框图如图2.2所示。
乘法器
t w c cos
)(2t e ASK a b c d
输出 定时
脉冲
（a ）非相干解调方式
)(2t e ASK 输出
t w c cos 定时脉冲
（b ）相干解调方式
图2.2 二进制振幅键控信号解调器的原理方框图
对于依靠振幅来识别信码的2ASK 调制方法，噪声一直是很大的问题，噪声大，则导致误码率增
大，从而影响2ASK 的应用。
2.2 2FSK 调制与解调原理
在二进制数字调制中，若载波频率随基带信号在1f 和2f 两个频率间变换，则产生二进制频移键
控信号（2FSK 信号）[9]。
在二进制中基带信号当中，我们通常用数字1代表频率为1f 的载波，用数字0代表频率为2f 的
载波。
当发送“1”时的时域表达式为 )cos()(12n FSK t w A t e ?+= （2.7）
当发送“0”时其时域表达式为 )cos()(22n FSK t w A t e θ+= （2.8）
根据2FSK 信号的产生原理，已调2FSK 信号表示为（2.9）所示。
)cos()()cos()()(210n n t w t s t w t s t e θ?+++= （2.9）
其中，s(t)为单极性非归零矩形脉冲序列为（2.10）所示。
)()(s n
n T t g a t s -=∑ （2.10）
g(t)表示为持续时间为S T 、高度为1的门函数；
)(t s 为对)(t s 逐码元取反而形成的脉冲序列，即)(t s 式为（2.11）所示。
)()(s n n nT t g a
t s -=∑ （2.11）
n a 是n a 的反码，即若0=n a ，则1=n a ；若1=n a ，则0=n a ，于是n a 式为（2.12）所示。
{P
P n a -1,10概率为，概率为= （2.12）
二进制频移键控产生方法如图2.1所示，在键控法实现2FSK 时，1f 和2f 是两个独立的载波频
率，在基带脉冲到来时会输出一个载波频率，即实现2FSK 信号的调制。模拟法调制产生的2FSK 相
连码元信号相位是连续变化的，而键控法产生的2FSK 信号在两个独立的频率间进行转换，因此其
相邻码元之间的相位是不连续的[10]。
带通滤波器 带通滤波器 抽样判决器
低通滤波器 相乘器 全波整流器 低通滤波器 抽样判决器
输入 输出 输入 输出
（a ）模拟法 (b)键控法
图2.3 2FSK 信号调制方法
二进制频移键控采用非相干解调、相干解调和过零检测法的原理框图如图2.4、2.5所示。
图2.4 非相干解调法原理框图
图2.5 相干解调法原理框图
2.3 2PSK 调制与解调原理
二进制相移键控是利用载波的相位变化传递数字信息，而频率和振幅保持不变。在2PSK 中，通
常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。因此，2PSK 信号的时域表达式为
)cos()(2n c PSK t w A t e ψ+= （2.13）
式中：n ?---第n 个符号的绝对相位。0=n ?，发送0时；π?=n ，发送1时。 2PSK 调制方法主要有两种：模拟调相法和键控法（相位选择法）。
双极性不归零 )(2t e PSK 开关电路
)(t s 0 )(2t e PSK
t w c cos π )(t s
（a ）模拟调制方法 （b ）数字键控方法
图2.6 二进制相移键控信号的调制原理图
带通滤波器1
包络检波器 抽样脉冲
包络检波器 带通滤波器2 抽样判决器 带通滤波器2 带通滤波器1 低通滤波器1
低通滤波器2
相乘器 相乘器 抽样判决器 抽样脉冲 模拟调制器 键控法调制器 码型变换 乘法器 t w c cos
180°移相
2PSK 信号解调方法为相干解调法。图2.7是一种2PSK 信号相干接收设备的原理框图。2PSK 信号经过带通滤波后在相乘器中与正弦载波相乘，然后用低通滤波器滤除其高频分量，再进行抽样判
决[8]。
2PSK 信号的解调原理方框图如下:
a c d
)(2t e PSK t w c cos b 输出e
图2.7 2PSK 信号的解调原理框图
2.4 2DPSK 调制与解调原理
2PSK 调制是将传输的数字码元“1”用初始相位为180°的正弦波表示，而数字码元“0”用初
始相位为0°的正弦波表示[7]。若设)(t a 是传输数字码元的绝对码，则2PSK 已调信号在任一个码元
时间T 内的表达式为
[]01)(,)(sin )(或=+=t a t a t w A t s c （2.14） 若将传输数字码元的绝对码)(t a 先进行差分编码得相对码)(t b ，其差分编译码如下：
差分编码为 )()()(T t b t a t b -⊕= （2.15） 差分译码为 )()()(T t b t b t a -⊕= （2.16） 再将相对码)(t b 进行2PSK 调制，则所得到的为2DPSK 已调信号，其在任一码元时间T 内的表达式为
[]01)(,)(sin )(或=+=t b t b t w A t s c π （2.17） 差分编码移相2DPSK ，其抗噪性能和信道频带利用率均优于移幅键控(ASK)和移频键控(FSK)，
在实际的数据传输系统中得到广泛应用[10]。2DPSK 调制解调系统的原理框图如图2.8
在这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所
以在实际过程中一般不采用绝对移相方式，而采用相对移相方式。
定义?Φ为本码元初相与前一码元初相之差，假设：
?Φ=0→数字信息“0”；
?Φ=π→数字信息“1”。
则数字信息序列与2DPSK 信号的码元相位关系可举例表示如下：
差
分
编
码
低通滤波 调相 带通滤波 相乘 抽样判决 差分解码 分频
晶
振 +
信号
输入 输出 噪声 图2.8 2DPSK 调制解调系统原理框图
带通滤波器 抽样判决器 低通滤波器 相乘器
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數字移動通信技術結課論文論文題目：移動通信系統中的切換技術研究 姓名：XX 學號：ZXXXX 專業：電子資訊科學與技術 班級：2009級電科本班
本論文主要針對邢臺地區中小企業財務管理現狀問題展開研究的，全文主要通過以下幾個方面來闡述：一、首先向讀者介紹了邢臺地區的經濟特徵，產業特色，突出了中小企業的重要性；二、從總體介紹了邢臺地區中小企業在財務管理工作上存在的問題，主要闡述了領導者財務觀念和財務人員素質等；三、具體闡述了邢臺地區在投資，融資，生產經營，利潤分配四大經濟活動上存在的現狀問題，以及針對某些問題提出的建議和解決對策等；四、在整個論文中列舉了很多相關的數據和實例，特別是有些語句完全是我所接觸到的財務人員的原話，因此加大了整個論文的說服力；五、總結一句話就是中小企業財務管理工作不完善，在邢臺地區的中小企業裏，財務只是在經營的過程中起到了會計的作用，根本沒有起到整個的管理作用；六、課題研究涵蓋範圍較廣，故有很多的地方僅做了簡單明瞭的闡述和介紹，詳略得當，言簡意賅。 關鍵字：邢臺地區；中小企業；財務管理現狀
The subject areas targeted at small and medium SMEs in Xingtai aear.A study of financial management status , the text mainly explained by the following aspects,1The subject of study characteristics with briefing readers of the whole economy in Xingtai area, industrial features; 2 Xingtai region in general, introduced the work of financial management problems, the main description of the leadership qualities of the concept and financial personnel; 3 Expounds the Xingtai area of investment, financing, operation, distribution of profits ; 4 Big business activities on the status of existing problems and recommendations for some of the problems and solutions and so on. 4 In the paper cited a number of relevant data and examples, especially some of my statements is completely exposed to the financial officers of the original words, thus increasing the overall thesis convincing. 5 To sum it up is imperfect financial management of SMEs, SMEs in Xingtai area, the financial management of the process only played the role of accounting, did not play a role in the management. Keywords:Xingtai area;small and medium SMEs;financial condition of SMEs
谈我国四种数字集群通信系统体制 [作者]:郑祖辉 [来源]：《专业无线通信》 [时间]：2008-5-27 15:15:37 到目前为止，经原信息产业部批准，可以在我国市场上推出的数字集群通信系统有4个，即： （1）2000年12月28日由原信产部发布的“数字集群移动通信系统体制” 所推荐的行业标准TETRA和iDEN。 （2）2004年11月2日由信息产业部科技司发布的基于GSM和CDMA技术的GoTa和GT800两种数字集群通信系统的《通信标准技术参考性文件》。 由此，在我国数字集群通信舞台上已经活跃着4种体制的系统和网络，这4种体制正角逐着我国的数字集群通信市场。应该说，它们各有优缺点、各有特点、各有市场定位、各有用处，因此受到了各自喜爱它们用户的青睐。原信产部特别是无线电管理局对频谱高效使用是十分重视的，因为我国分配给集群通信使用的800 MHz频段只有2′15MHz带宽，按照无线电管理机构规定，当时的集群通信频段的信道间隔为25kHz，则共有600对信道，后来数字集群通信系统也使用这个频段，也按25kHz为信道间隔。但是对于我国这样一个地域广阔、人口众多的大国来说，600对集群通信信道显然是不够用的。为此，为了更好地满足有关各部门使用集群通信的需求，无线电管理局又专门开辟了350 MHz频段（共560个信道）供公、检、法等8个部门使用。 原信产部一直倡导和支持建设集群通信共网（Common network或Shared network），在无线电管理局连续发布的几个文件中也始终贯串着提高频谱效率这个意图，直到2007年发布的173号文件中还特别强调“建立数字集群通信共网为主、专网为辅的原则”。在这4种体制中，TETRA、iDEN和GT800都是采用TDMA的，而GoTa系统是CDMA的。而在工作频段占用方面，4个系统都使用800MHz频段，而TETRA还独有350MHz频段。 本文试图对我国的4个系统的概况特别是近年来的一些发展作一个简要的归纳，以供参考。但为了进一步说明我国数字集群通信的进展，有必要先对国际电联（ITU）对数字集群通信系统推荐的体制先做些介绍，因此分为两个部分来阐述。 一、国际电联（ITU）推荐的数字集群通信系统的体制 1998年3月ITU专门发布了一份题目为“用于调度业务的频谱高效的数字陆上移动通信系统（Spectrum Efficient Digital Land Mobile System for dispatch traffic）”（ITU-R37／8）的文件。这个文件指出：由于陆上移动通信的快速发展和基于数据业务的需要，提出要发展采用数字调制的以获得更高效的频谱技术的数字集群通信系统。在这个文件中提到了“调度业务”和“高效频谱”是数字集群通信系统的两个关键点，文中也提到了英文“Trunking”这个词汇，也就是我们已经译成为“集群”。文件中ITU重新强调了数字集群通信的含义。 关于频谱高效使用，众所周知从技术制度来说TDMA是高于FDMA，而CDMA又高于TDMA。但也不仅是这样，从使用角度出发，还要考虑技术的实现成熟性，和系统与设备的性能价格比。例
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据 库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期：
350兆数字集群通信系统 解决方案
目录 4.2.4调度台通讯 .....................................................................................................................
一、行业背景 数字集群公网是一种利用现代数字通信技术，公用频率、公用设施、共享覆盖、共享业务、分担费用，使每个部门在集群网络基础上建立功能性的虚拟专网，从而享受方便、可靠服务的数字集群组网方式。各地相继建设了数字集群政府共网，为应急联动部门提供了统一、安全、快速、高效的无线指挥调度系统，保障了各类大型活动和重大事件的指挥调度通信通畅。 350兆集群通信系统是以话音为主的无线指挥通信系统，是目前指挥调度、救灾抢险、交通管理、社会治安、重大保卫活动以及日常警务必不可少的重要无线通信手段。所以，为了促进警察业务的不断提高，增加相关部门对突发事故与应急保障的处理能力，建设350 MHz警用集群通信系统是非常有必要的。 二、建设目标 本方案根据有关部门的实际通信需求，在部门原有通信系统基础上，在适当地点选址，补建站点，组建一套安全可靠、稳定实用、操作便利、管理和维护方便并且具有良好的扩展性的覆盖所需范围的集群通信系统网络。网络能够提高通信容量和系统稳定性，适应当前公安业务发展的需求。 系统具有传统的单呼、组呼、群呼业务；能够对通话内容进行监听以及录音管理；具备后台操作管理模块，对系统进行远程的才做和维护；集成GIS组件，使指挥调度更加直观明了。 三、建设内容 350兆数字集群无线通信系统，解决大量干警语音通信的需要，解决跨部门跨区域通话的需要，解决用户大范围漫游使用的需要。系统主要分为终端子系统、基站子系统、交换子系统和操作维护子系统。 终端子系统相对应的设备有车载台，手持式终端，固定台，调度台。基站子系统相对应的设备有基站，直放站，基站控制器。交换子系统包括交换中心。维
2010-2011学年第2 学期 考试科目移动通信系统 姓名 年级 专业 学号 2011年6 月12日
移动通信系统中基于自适应调制和编码的资源分配的控制消息传输 摘要：总的说来，链路自适应方案，如自适应调制和编码（AMC）以及混合自动重复请求（HARQ），加强了时变无线信道的系统容量。为了应用这些链路自适应方案，必须对资源的每一帧进行自适应和动态的分配。因此，系统需要控制消息来发送关于动态资源分配的信息给用户。这些信息包括用户ID，资源位置，调制等级，以及编码和自动重复请求（ARQ）信息。然而，这些资源分配信息的传输，造成了控制开销。在这篇文献中，我们介绍了一种利用AMC来传输资源分配信息的方案，并分析了它在支持截断ARQ，如链路层ARQ和HARQ的系统中的性能。除此之外，我们还证明了使用AMC来传输控制消息是减少控制开销的一种好方法。特别是当每帧的用户数较大，如对于互联网语音服务协议(V oIP)，这种方法非常有效。 关键字：自适应调制和编码（AMC）；控制消息；控制开销；资源分配Adaptive-Modulation-and-Coding-Based Transmission of Control Messages for Resource Allocation in Mobile Communication Systems Liu Zhihu S100131051 Keywords—Adaptive modulation and coding (AMC), control messages, control overhead, resource allocation. 1.引言 最近的以分组为导向的系统，如移动WiMAX和高速数据分组接入（HSDPA），通过使用链路自适应技术提高了数据吞吐量。这些技术有自适应调制和编码（AMC），混合自动重复请求（HARQ），以及快速信道感知调度。AMC 方案能够通过选择信号星座图以及适合它的时变信道的信道编码来提高系统容量。自动重复请求（ARQ）有效地减轻了由于信道衰落造成的分组错误。除此之外，截短的ARQ通过限制在应用AMC时的最大重传次数以及在物理层只使用固定的调制和编码，改进了系统吞吐量。重传机制，特别是基于HARQ的机制，提供了一种改进由于信道测量和反馈延时错误造成的链路自适应误差的健壮性的好方法。为了应用这些链路自适应方案，系统必须对每帧资源进行自适应的和动态的分配。并且，目前开发的大多数业务都是基于分组的。所以，资源的有效利用要求无线资源能够在移动站之间得到有效共享。最后，自适应和动态资源分配要求逐帧链路自适应和资源的有效利用。因此，对于动态资源分配的控制消息的设计非常重要。资源的链路自适应分配的控制消息应该与数据一块传输，以告
大学毕业设计论文 题目船载卫星通信地球站监控系统分析及软件设 计 专业通信工程 学生姓名XXX 班级学号XXXXX 指导教师XXX 指导单位XXXXXXXX
摘要 在突发灾难情况下，现有的地面通信网络，往往很容易遭到破坏，且难以快速恢复，此时建立先进的应急通信系统显得格外重要。快速反应，应急开通，是抢险救灾服务中争取时间、减少损失的关键，它甚至关系到救援行动的成败。然而目前的“动中通”虽然已经应用于应急通信，但是仍然有不尽如人意的地方，未来的“动中通”应具有良好的人机界面和高度的可靠性，以嵌入式处理芯片和嵌入式实时操作系统为标志。 本课题研究是的船载卫星站监控器，它是控制物体在运动状态下能够实现实时通信、精确定位的功能。与此同时会涉及到动载体卫星通信的工作原理的理解。所谓动载体卫星通信，其工作原理是：载体在移动过程中，由于其姿态和地理位置发生的变化，会引起原对准卫星天线偏离卫星，使通信中断，因此必须对载体的这些变化进行隔离，使得天线不受影响并始终对准卫星。这就是天线稳定系统要解决的主要问题，也是移动载体进行不间断卫星通信的前提。 对于本次课题研究的主要任务是实现船载卫星站系统的监控功能，并且利用KEIL集成开发平台软件辅助实现天线监控系统的各部分功能，包括电子罗盘数据采集和处理程序的编写、监控器面板键盘程序的编写以及监控器液晶显示器显示程序的编写等。 关键词：卫星移动通信,动中通,捷联技术,单脉冲自跟踪
ABSTRACT In case of sudden disasters, the existing terrestrial telecommunication networks are often easily damaged and difficult to be recovered, Seting up an advanced emergency communications system is particularly important at this time. The rapid response and emergency open is the key to gain time to reduce the loss in the emergency rescue. Though some types of "mobile communications services" have been used in emergency communications, there are some failures in these systems, such as higher costs, poor human-computer interface. The new type of "mobile communications"system should solve those problems and enhance the reliability, the embedded chips and embedded real-time operating system will be wildly applied. The vehicle "mobile communications" reaserched in this issue can be installed in a normal cross-country vehicles and has merit of miniaturization, light-duty, rapid response, high tracking precision which improve the mobility of vehicle, so that it can automatic track satellite and set up satellite communications link qucikly, and satisfy the needs of the emergency communications and control. This research is a satellite station on board to monitor, it is to control the state of an object in motion to achieve real-time communications, precision positioning capabilities. At the same time would involve moving the satellite communications carrier the understanding of the working principle. The so-called dynamic carrier satellite communications, and its working principle is: the process in the mobile carrier, because of their attitude and location changes, will cause deviation from the original aligned satellite satellite antenna, so that communication interruption, it is necessary to isolate these changes in carrier so that the satellite antenna is not affected and always aligned. This is the antenna stabilization system to solve the main problem is uninterrupted mobile satellite communications carrier the premise. For this research the main task is to achieve satellite station ship monitoring systems, and integrated software development platform using KEIL assisted to achieve the various parts of the antenna control system functions, including electronic compass data acquisition and processing procedures for the preparation, monitoring panel keyboard and monitor procedures for the preparation of procedures for the preparation of liquid crystal display and so on. Key word: Satellite Mobile Communication, mobile communication, Strap-down technology，monopulse tracking
MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统 开放分类：MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统，MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统，数字集群移动通信系统 目录 1.·【MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统】 MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统 8．2 MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统 8．2．1 概述 MOTOROLA公司是全球领先的综合无线电和信息解决方案提供商之一，在满足全世界公共安全、政府及企业用户的关键通信保障需要方面有着70多年的丰富经验。MOTOROLA公司是公共安全、轨道交通、港口、石化等重要行业的TETRA 系统供应商。 MOTOROLA的DimetranIP(Digital Motorola Enhanced Trunked RAdio)数字集群通信解决方案处于全球TETRA无线通信解决方案领域中的领先地位，面向专业用户最苛刻的需求，为复杂的组(群)通信提供话音、数据和信息等多种传送服务。MOTOROLA解决方案有效提高了专业组织机构的工作实效。 2006年，MOTOROLA专门为中国公安用户推出了350MHz TETRA系统，该系统可以满足中国公共、安今用户在通信频段方面的新要求，以及在执行紧急任务时对无线通信系统的严格要求，规模灵活且功能上町全而拓展，用以满足不同规模用户的不同需求。 早在1994年MOTOROLA就推出第套TETRA系统。2002年以后，MOTOROLA 已经把Dimetra系统升级为基于全IP技术的Dimetra—IP系统。在2004年雅典奥运会上，两套 Dimetra—IP系统分别为公共安全、组委会和交通运输提供服务，经受了人话务量的冲击考验，充分证明MOTOROLA服务于广大客户的实力。而全球最大的英国警察全国网也使用 Dimetra．IP系统。在亚洲公共安全领域，MOTOROLA先后为韩国,全国政务网、上海市公安局、香港警察第三代指挥中心、澳门警察、上海电信的上海政务网、成都市政务网、天津开发区等客户提供TETRA 数字集群通信系统，这些系统运用了高科技手段，强化和提高了公共安全用户的指挥、调度和管理等方面的能力。MOTOROLA还为北京正通网提供了3万多台
摘要首先介绍了集群通信发展现状，然后分别介绍了国内数字集群通信系统的特点、网络结构和关键技术。 关键词数字集群民族产业 1、前言 从数字集群通信的发展现状来看，我国集群产业还处在发展初期，与公众移动通信的发展规模相比，数字集群通信的规模还远远落后于移动通信。而且，无论是TETRA系统还是iDEN系统，其标准的开放性不高，iDEN系统为摩托罗拉独家垄断，而TETRA系统虽然在空中接口可以做到兼容，但各个厂商的系统之间不能互联互通，从而影响了TETRA系统的发展。这种状况造成最直接的问题是终端和系统设备价格较高，或者是系统维护、升级和扩容的成本较高，这在很大程度上限制了数字集群通信在我国的发展。 由于我国的集群通信存在着相当规模的市场和发展潜力，因此国内的多个电信设备制造商(例如中兴、华为和大唐)，都在大力研发数字集群通信设备，并已经相继研制出符合集群通信要求的数字集群系统设备。目前，国内能够提供完整的数字集群系统设备和终端的有华为开发的基于GSM的数字集群通信系统(GT800系统)、中兴开发的基于CDMA的数字集群通信系统(GoTa系统)。基于TD-SCDMA的数字集群系统方案目前也在制定当中。下面对GoTa 系统以及GT800系统的结构和特点做一简要介绍。 2、GoTa系统 GoTa的含义是开放式集群结构(GlobalopenTrunkingArchitechture)，是为满足数字集群通信专网和共网用户的需要而开发的。 GoTa的空中接口在cdma2000技术基础上进行了优化和改造，使之能够满足现代集群通信的技术要求。GoTa采用的呼叫方式是集群通信中所特有的PTT方式的话音呼叫。为了提高呼叫接续速度，GoTa还定义了一套相应的体制结构和协议栈以满足集群通信系统的快速连接。为了支持群组呼叫，GoTa优化了空中接口，从而达到在同一个小区/载频下同一群组的用户在呼叫时能够共享同一条空中信道的目的。GoTa在处理通信连接时也采用了共享的方式，这将减少网络处理呼叫时的时延。对于用户来说，信道选择和分配的过程却是透
卫星通信 卫星通信简单地说就是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星通信的特点是:通信范围大;只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内,从任 何两点之间都可进行通信;不易受陆地灾害的影响(可靠性高);只要设置地球站电路即可开通(开通电路迅速);同时可在多处接收,能经济地实现广播、多址通信(多址特点);电路设置非常灵活,可随时分散过于集中的话务量;同一信道可用于不同方向或不同区间(多址联接)。 卫星在空中起中继站的作用,即把地球站发上来的电磁波放大后再反送回另一地球站。地球站则是卫星系统形成的链路。由于静止卫星在赤道上空360 00千米,它绕地球一周时间恰好与地球自转一周(23小时56分4秒)一致,从地面看上去如同静止不动一样。三颗相距120度的卫星就能覆盖整个赤道圆周。故卫星通信易于实现越洋和洲际通信。最适合卫星通信的频率是1一10GHz 频段,即微波频段、为了满足越来越多的需求,已开始研究应用新的频段,如12G Hz,14GHz,20GHz及30GHz。 在微波频带,整个通信卫星的工作频带约有50OMHz宽度,为了便于放大和发射及减少变调干扰,一般在卫星上设置若干个转发器。每个转发器的工作频带宽度为36MHz或72MHz目前的卫星通信多采用频分多址技术,不同的地球站占用不同的频率,即采用不同的载波。它对于点对点大容量的通信比较适合。近年来,已逐渐采用时分多址技术,即每一地球站占用同一频带,但占用不同的 时隙,它比频分多址有一系列优点,如不会产生互调干扰,不需用上下变频把各 地球站信号分开,适合数字通信,可根据业务量的变化按需分配,可采用数字话 音插空等新技术,使容量增加5倍。另一种多址技术使码分多址(CDMA),即不同的地球站占用同一频率和同一时间,但有不同的随机码来区分不同的地址。它采用了扩展频谱通信技术,具有抗干扰能力强,有较好的保密通信能力,可灵活 调度话路等优点。其缺点使频谱利用率较低。它比较适合于容量小,分布广,有一定保密要求的系统使用。 只有通信技术的不断成熟和发展，无线通信的质量才能得到逐步改善和提高。卫星通信作为一种重要的通信方式，在数字技术的迅速发展推动下，也得到了迅速发展。但是由于陆地光缆通信的迅速发展，对传统的卫星通信产生了重大的冲击。到了２０世纪９０年代中后期，由于卫星通信技术的发展，再加上卫星通信本身所具有的广播式传送及接入方式灵活等特点，使得它在因特网、宽带多媒体通信和卫星电视广播等方面得到了迅速发展。与其他通信技术相比，卫星通信技术有着自己与众不同的特点，主要表现在以下几个方面： １、市场发展潜力大
3 无线接入技术及其应用 无线接入技术分为固定无线接入技术和移动无线接入技术两种。其中，后者就是我们所熟悉的蜂窝移动电话系统和卫星通信系统所采用的技术，移动无线接入技术服务的对象是移动终端，即实现移动终端与固定终端或移动终端之间的信息交换。 3.1 移动无线接入技术 移动无线接入技术主要指用户终端在较大范围内移动的通信系统的接入技术。它主要为移动用户提供服务，其用户终端包括手持式、便携式、车载式电话等。主要的移动无线接入技术系统包括： （1）无绳电话系统: 它可以视为固定电话终端的无线延伸。无绳电话系统的突出特点是灵活方便。固定的无线终端可以同时带有多个无线子机，子机除和母机通话外，子机之间还可以通信。主要代表系统是DECT、PHS和CT2。 （2）移动卫星系统: 通过同步卫星实现移动通信联网，可以真正实现任何时间、任何地点、与任何人的通信。它的最大特点是利用卫星通信的多址传输方式，为全球用户提供大跨度、大范围、远距离的漫游和机动灵活的移动通信服务，是陆地移动通信系统的扩展和延伸，在边远的地区、山区、海岛、受灾区、远洋船只、远航飞机等通信方面更具有独特的优越性。整个系统由三个部分构成：空间部分（卫星）、地面控制设备（关口站）和终端。 （3）集群系统：专用调度指挥无线电通信系统，应用广泛。集群系统是从一对一的对讲机发展而来的，现在已经发展成为数字化多信道基站多用户拨号系统，它们可以与市话网互连互通。 （4）无线局域网: 无线局域网（Wireless LAN）是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它不受电缆束缚，可移动，能解决因有线网布线困难等带来的问题，并且组网灵活，扩容方便，与多种网络标准兼容，应用广泛等优点。过去WLAN曾一度增长缓慢，主要原因在于传输速率低、成本高、产品系列有限，而且很多产品不能相互兼容。随着高速无线局域网标准IEEE802.11的制定以及基于该标准的10Mbps乃至更高速率产品的出现，WLAN已经在金融、教育、医疗、民航、企业等不同的领域内得到了广泛的应用。
移动通信系统发展趋势分析论文 摘要本文介绍了第三代移动通信系统的研究现状,分析和比较了分别以日本、美国和欧洲为主提出的W-CDMA、CdmaOne和TD-CDMA系统的技术特点,最后探讨了第三代移动通信系统的发展趋势。 关键词第三代移动通信系统码分多址IMT-2000 1引言 第三代移动通信系统是指能够满足国际电联提出的IMT-2000/FPLMTS系统要求的新一代移动通信系统。国际电联于1995年提出了IMT-2000/FPLMTS的评估标准,对未来蜂窝移动通信系统提出了较详细的要求。 IMT-2000系统的基本特征有以下几点: 球范围设计的高度兼容性; MT-2000中的业务与固定网络的业务兼容; 质量; 机体积很小,具有全球漫游能力; 用的频谱为 885MHz~2025MHz,2110MHz~2200MHz(共230MHz) 1980MHz~2010MHz,2170MHz~2200MHz(限于卫星使用) 动终端可以连接地面网和卫星网,可移动使用也可固定使用; 线接口的类型应尽可能得少,而且具有高度的兼容性。 从而可以看出未来的第三代移动通信系统要具有很好的网络兼容性,用户终端可在全球范围内几个不同的系统间实现漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务,这就对无线接口提出了较高的要求。ITU已对IMT-2000的测试环境提出了具体要求,给出了表征IMT-2000系统的最低限度的参数,包括:支持的数据率范围,误码率要求,单向的时延要求,激活因子和业务量模型。 根据ITU的要求,目前各大电信公司联盟均已提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要以日本DoCoMo公司为首提出的W-CDMA;美国Lucent、Motorola 等公司提出的CdmaOne;欧洲西门子、阿尔卡特等公司提出的TD-CDMA。总体来说,
Industry Observation 产业观察 DCW 27 数字通信世界 2019.05 从1964年美国成立国际卫星通信组织（Intelsat ），并于次年发射第一颗商用通信卫星（“Early Bird ”）以来，卫星通信技术蓬勃发展，卫星通信作为地面通信的一种补充通信方式取得巨大的成功，卫星通信已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。 1 V SAT 技术时代 在卫星通信技术早期，甚小孔径终端（VSAT ）解决了天线尺寸和成本对卫星通信发展的限制，这也决定了天线系统的基本拓扑结构是由一个大型中心站与大量小口径天线终端共同构成的一个星型网，通过中心站天线的高G/T 值来弥补小站天线因口径小所导致的链路余量不足的弱点。早期基于VSAT 的卫星通信系统是通信频段集中于L 、S 、C 波段的窄带通信系统。 随着技术进步和人民生活水平提高，对宽带卫星通信的需求应运而生。由于L 、S 、C 的频段带宽资源有限和日趋紧张，国外于上世纪八九十年代就开始了对Ka 频段宽带卫星通信技术的研究。2005年，美国Wild Blue 通信公司成功发射世界第一颗Ka 频段宽带通信卫星并试点应用，此后各国的Ka 频段宽带通信卫星开始向着系统容量更大、用户终端更小、业务速率更大的高通量方向发展。 2 多波束天线技术时代 由于VSAT 天线系统的灵活性不足，并且无法利用频率复用技术来提高频谱效率，卫星通信天线的发展已经转向多波束天线。多波束天线（Multiple Beam Antenna ）从2000年开始迅速发展，由于它能够实现高增益的点波束覆盖，又能在广域覆盖范围中实现频率复用，从而在卫星通信天线系统中得到广泛应用。 多波束天线与数字波束成形不同，它使用大量的点波束实现广域范围覆盖，可用带宽被分为很多个子波段，从而在大量空间独立的点波束之间可以实现每个子波段的复用，这与地面蜂窝通信网络相似，显著地增加了频谱利用率和卫星通信容量。多波束天线技术提高了转发器的功率使用效率和频谱资源利用率，是发展大容量卫星通信系统和增强卫星通信市场竞争力的关键技术，高通量通信卫星时代随之而来。 3 窄带卫星通信VS 宽带卫星通信VS 高通量卫星通信 从早期的窄带卫星通信系统实现基本的卫星通信，到Ka 宽带卫星通信以Ka 频段、大容量、提供宽带互联网接入为标志，开辟了卫星互联网接入的新业务，再到今日以多点波束和频率复用（可以在任何频段复用，目前大多采用Ka 频段）和高波束增益为标志的高通量通信卫星（HTS ，High Throughput Satellite ），通信容量通过分配频谱和频率的服用次数得到大幅度扩大，开启了卫星通信新纪元。 高通量卫星（HTS ）已成为宽带卫星通信的主流，高通量通信卫星在使用相同频率资源的条件下，大幅提升了容量并降低了单位带宽成本，单颗容量可达几十Gb/s 到上百Gb/s ，通信容量比传统通信卫星高数倍甚至数十倍。 4 市场主流卫星通信系统一览 卫星通信技术的发展和通信容量的需求促进了卫星通信从窄带走向宽带，又走向如今的高通量时代，卫星通信系统作为连接底层卫星天线和上层通信应用的重要环节，也在不断的发展演进，结合自己2016年和2017年两次参加中国卫星应用大会以及平常的关注，将当前市场上主流的卫星通信系统整理如下，个别系统资料不足，还需进一步完善。4.1 C omtech 的Heights 系统 2017年5月，Comtech EF Data 公布了Heights 动态网络接入（H-DNA ）技术的性能优势。通过H-DNA ，Heights 网络平台提高了卫星终端用户的体验质量。 Comtech 为Heights 网络平台的返回链路设计了H-DNA 。它为用户、服务提供商和卫星运营商带来了很多新的好处。新的波形、增强带宽管理算法和多级别服务质量（QoS ）的应用使得该返回链路接入方案能够自动响应实时流量需求，根据客户的服务水平协议和网络策略提供最佳的解决方案。 H-DNA 提供亚秒级响应时间来改变用户需求和链接条件，而且不会带来通常与其他返回链路接入技术相关联的过度抖动和延迟。另外，H-DNA 还采用了VersaFEC-2高性能低密度奇偶校验（LDPC ）波形、自适应编码和调制、动态功率控制、互联网协议优化、较低的帧开销、多级QoS 和WAN 优化，与同类的其他解决方案相比，它提供了最多的每赫兹用户IP 数据。 H-DNA 根据网络范围的需求分配容量，并确保随着需求的变化，为网络中的用户和站点即时提供带宽，还可以按照用户需求和服务协议级别，为用户分配所有可用带宽，以确保随时使用所有容量。4.2 C omtech 的ViperSat 系统 Viper sat 系统主站由570L 、564L/562L 以及VMS 、VCS 、VNO 服务器等组成，远端站由570L 、564L/562L 组成，带有网口，可以直接传输IP 数据。 Vipersat 的网管系统由VMS 服务器（1∶1热备份）、VMS 客户端、VCS 服务器和VNO 服务器。其出境TDM 载波，入境S-TDMA （自适应TDMA ）载波，其中TDM 载波为64kb/s ，S-TDMA 载波为128kb/s 。网络为星状网。 Vipersat 系统的业务传输采用的是dSCPC （动态SCPC ）载波，modem570L 会自动检测（根据QoS 、协议等）网口收到的数据，并根据需求向主站发送业务申请。主站收到业务申请后会通过TDM 载波发送配置参数，调整远端站（主-远端通信或者（远端-远端）的参数，建立2M 甚至以上的SCPC 通信连接。当通信结束后，modem570L 检测到网口没有收到类似数据时，向主站发送申请，主站通过TDM 下发配置参数，断掉SCPC 链路，远端站改为发S-TDMA 载波。 Vipersat 系统中使用的570L 采用的调制编码与纠错方式是DVB-S 体制，其调制方式为：B/SK/ QPSK/8PSK16QAM 等调制方式，前向纠错编码方式为TPC 、viterb 、RS 和TCM 码。4.3 S TE 的iDirect 系统 iDi rect 系统主站为插卡式设备，主要由电源板、调制板、 卫星通信系统汇总 任 政，陈 霁 摘要：本文综合介绍了各种卫星通信系统，阐述了卫星通信作为地面通信的一种补充通信方式取得巨大的成功，卫星通信已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。 关键词：卫星通信系统；VSAT ；多波束；高通量doi ：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.05.015中图分类号：TN927+.2 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2019）05-0027-03
摘要 作为一种国家关键的基础通信设施，以及全球移动通信的有机组成部分，卫星移动通信系统在国家安全、紧急救援、互联网、远程教学、卫星电视广播以及个人移动通信等方面得到了广泛的应用。新一代宽带卫星通信系统可以提供个人电信业务、多信道广播、互联网的远程传送，是全球无缝个人通信、互联网空中高速通道的必要手段。近年来卫星通信新技术不断发展，特别是低轨道卫星移动通信系统受到了人们的广泛关注，其研究与应用已成为各国的战略发展重点。无线资源管理是低轨卫星移动通信系统研究中的一项重要内容，这主要是由于卫星系统的资源是非常昂贵的，因此如何合理而有效地管理并利用卫星系统的资源已成为关键。 通过对低轨道卫星无线通信信道的基本特点的研究，文章具体从无线信道的缺点进行分析，并进行了matlab仿真模拟，得出信号经过多径信道的幅频特性，多径信道对不同频率信号的衰减情况不同，即具有频率选择性，以及信号经过多径信道的衰减情况，以及码元间隔对传输信号的影响，信号的码元间隔必须远大于信号的时延差，才能尽量的减小码间干扰。 关键词：低轨卫星通信，信道，信道特性
Abstract As a national key infrastructure communication, as well as an organic part of the global mobile communications, Star mobile communication system in national security,emergency rescue, Internet, satellite TV broadcasting, remote teaching and personal mobile communication has been widely used in such aspects. A new generation of broadband satellite communication system can provide personal telecommunication business, multicasting, remote transmission, the Internet is a global seamless personal communications, high-speed Internet air passage means necessary. Satellite communication technology development in recent years, especially in low orbit satellite mobile communication system has received the widespread attention, its research and application has become a national strategic priorities. Wireless resource management is the study of Leo satellite mobile communication system is an important content, this is mainly due to the satellite system resources is very expensive, therefore how to reasonable and effective management and use of the resources of satellite system has become a key. Through the low orbit satellite studies the basic characteristics of wireless channel, the article specifically from wireless channel faults is analyzed, and the matlab simulation, it is concluded that the signal after a multipath channel amplitude frequency characteristics, multipath channel attenuation is different on different frequency signal, which has the frequency selectivity, as well as the attenuation of the signal through the multipath channel, and the influence of element spacing to transmission signal, the signal of the symbol interval must be greater than the signal delay is poor, can try to reduce intersymbol interference. KEY WORDS: LEO satellite， Channel，Channel characteristics