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卫星通信技术应用及优化论述
作者：王少坤
来源：《科学与财富》2016年第13期
摘要：本文主要的讲述了卫星通信的关键技术以及在一些领域中的应用，最后指出了卫
星通信技术的优化，为卫星通信发展奠定了基础。
关键词：卫星通信；关键技术；应用；技术优化一、卫星通信概述
从理论上来说，卫星通信主要是通过利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波的通信的一种卫星通讯方式。卫星通讯的水平如何在很大程度上影响了信号功能和水平。就目前来说，卫星通讯在国际通信、国内通信、国防通信、移动通信、广播电视等领域内，卫星通信技术正在迅速的发展，并已经成为世界电信结构中的重要组成部分。
卫星通信是一种微波中继通信，作为中继站，与发、收信地球站共同组成卫星通信链路。
目前的卫星通信系统，主要有固定业务的卫星系统（FSS），移动业务的卫星系统（MSS），和广播业务的卫星系统（BSS），它们的组成部分不全都是相同的。一般的卫星通信系统是由空间阶段和地面阶段两个范围组成的，其中控制和管理卫星的检测站包含在空间段部分内。
卫星通信技术是现代通信技术不断发展的重要成就，也是航空航天技术运用到实践中的重要方面。它具有容量大、覆盖面广、频带宽、稳定性灵活性强等优点。四十多年以来，它在国际国内通信、军事民用通信等领域得到了比较广泛的应用。
二、卫星通信系统的特点
2.1 下行广播，覆盖范围广。
对地面的情况如高山海洋等不敏感，适用于在业务量比较稀少的地区提供大范围的覆盖，在覆盖区内的任意点均可以进行通信，而且成本与距离无关；
2.2 工作频带宽。
可用频段从150MHz～30GHz。目前已经开始开发0、v波段（40～50GHz）。ka波段甚
至可以支持l55Mb可s的数据业务；
2.3 通信质量好。
卫星通信论文 卫星通信地球站系统驱动电动机的选择 摘要:卫星通信地球站天线驱动电动机的选择需从机械、电子和伺服控制等方面综合考虑,其难度较大且至关重要。具体分析各类卫星通信地球站天线选择驱动电动机的依据,对卫星通信地球站天线驱动电动机的选择有一定参考价值。 关键词:卫星通信地球站; 电动机; 俯仰阻力矩; 方位转动; 极化 0 引言 卫星通信地球站是设置在地球上能通过卫星传输信息的微波站。设立在固定地点的地球站叫做卫星固定地球站,简称固定站。设置在车、船、飞机上,可以在移动中通过卫星进行通信的地球站叫作卫星移动地球站,即通常说的动中通[1-3] 。可以移动,但是通过卫星进行通信是在某一固定地点进行的地球站叫作静中通[4] 。而便于携带的静中通叫作便携式卫星地球站,简称便携站。 众所周知,天线是卫星通信地球站系统中最主要的设备之一[5] 。无论是何种卫星通信地球站天线,通常都包括方位、俯仰和极化三个转动部分,相应地,要实现自动对星就需要三个电动机。电动机的选择需根据转矩、转速、转动加速度、精度和伺服控制等的要求来综合考虑,其涉及到机械、电子、天馈和控制等方面的知识,而且电动机的种类繁多,所以选择合适的电动机至关重要且难度较大。
1 选择驱动电动机需考虑的因素 1.1 转矩 电动机经过减速增矩(需考虑传动系统的效率)后的输出转矩应大于最大阻力矩且有一定的裕量,通常为20%～50%。这里的阻力矩对方位来说主要是摩擦力矩,对于动中通还需根据控制要求满足一定的转动加速度要求,所以必须考虑惯性力矩,如果没有天线罩则阻力矩还要考虑风力矩,而对于俯仰阻力矩还有重力引起的阻力矩通常是最大的。对方位阻力矩通常只考虑摩擦力矩即可。 1.2 转速和转动加速度 对固定站(包括静中通、便携站)天线,通常要求在满足力矩和传动系统响应时间的条件下,转动平稳即可,一般转速为零点几度到两三度每秒,对转动加速度无特殊要求。对动中通天线通常需根据一定的控制策略确定转动速度和转动加速度。 1.3 精度 对固定站(包括静中通、便携站)天线,方位、俯仰角的精度一般不应超过-3 dB波束宽度的1/10,极化角精度不应超过0.1°;对动中通,方位、俯仰角的精度一般不应超过-3 dB波束宽度的1/7,极化角精度不应超过0.1°。所以需根据方位、俯仰和极化角要求的精度,并考虑传动系统的回差和成本等因素来综合确定电动机的精度。 2 卫星通信地球站天线驱动电动机的选用 2.1 固定站天线驱动电动机的选用
机械优化设计 摘要 机械优化设计是最优化技术在机械设计领域的移植和应用,其基本思想是根据机械设计的理论,方法和标准规范等建立一反映工程设计问题和符合数学规划要求的数学模型,然后采用数学规划方法和计算机计算技术自动找出设计问题的最优方案。作为一门新兴学科，它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上，通过计算机的数值计算,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案，使期望的经济指标达到最优，它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题。优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法。因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。本文论述了优化设计方法的发展背景、流程，并对无约束优化及约束优化不同优化设计方法的发展情况、原理、具体方法、特点及应用范围进行了叙述。另外，选择合适的优化设计方法是解决某个具体优化设计问题的前提，而对优化设计方法进行分析、比较和评判是其关键，本文分析了优化方法的选取原则。之后对并对近年来出现的随机方向法、遗传算法、蚁群算法和模拟退火算法等新兴优化方法分别进行了介绍。本文以交通领域中建立最优交通网路为例说明了优化设计方法的应用特点。 关键词：机械优化设计；约束；特点；选取原则
目录 第一章引言 (1) 1.1优化设计的背景 (1) 1.2机械优化设计的特点 (2) 1.3优化设计的模型 (3) 1.4优化设计的流程 (4) 第二章优化设计方法的分类 (6) 2.1无约束优化设计方法 (7) 2.1.1梯度法 (7) 2.1.2牛顿型方法 (7) 2.1.3共轭梯度法 (8) 2.1.4变尺度法 (8) 2.2约束优化设计方法 (9) 2.2.1直接解法 (9) 2.2.2间接解法 (11) 2.3多目标优化方法 (13) 2.3.1主要目标法 (14) 2.3.2加权和法 (14) 第三章各类优化设计方法的特点 (15) 3.1无约束优化设计方法 (15) 3.2约束优化设计方法 (16) 3.3基因遗传算法（Genetic Algorithem,简称GA） (16) 3.4模糊优化设计方案 (17) 第四章优化方法的选择 (18) 4.1优化设计方法的评判指标 (18) 4.2优化方法的选取原则 (19) 第五章机械优化设计发展趋势 (21) 第六章 UG/PRO-E建模 (23) 参考文献 (27)
中国VSAT卫星通信市场发展现状与趋势（三） ——2003年中国VSAT卫星通信市场发展状况及经营状况分析 一、2003年中国VSAT小站用户发展状况 截至2003年底，全国35家VSAT经营企业共计拥有小站用户34540个，比2002年的37872个减少了3332个，降幅为8.8%。其中单向数据小站26285个，比2002年28711个减少了8.4%；双向数据小站8151个，比2002年8922减少了8.6%；语音小站仅有104个，比2002年减少了一半以上。 2003年VSAT小站用户数有所减少的主要原因有以下几方面： (1)VSAT经营企业数量比2002年减少了5个，导致小站用户总数的减少； (2)VSAT经营企业受“SARS”疫情严重影响，致使企业的业务发展计划不能如期完成； (3)无线寻呼市场进一步萎缩，一些原来主要为无线寻呼提供服务的VSAT经营企业市场规模缩小，此类小站数量明显减少； (4)由于地面光网络的快速发展，使用价格大幅度下降，在激烈的市场竞争中，VSAT败下阵来，只好退出部分市场，导致VSAT双向数据小站数量的减少； (5)另外，有一些较老的经营企业因系统设备已趋陈旧，传输带宽和传输速率已不能满足用户的通信需求，致使用户退租。 2003年，单向数据业务依然是VSAT卫星通信的应用亮点，双向数据小站所占比例与上一年基本持平，而语音小站减少一半以上，市场所占比例仅为O.3%。 近年来，VSAT单向数据小站所占比例逐年提高，2003年单向数据小站的比例已经达到76.1%，预计未来两年，单向数据小站比例还将进一步提高；双向数据小站也会有一定的发展，但所占比例不会增长语音小站比例只占O.3%，无论从规模上还是所占比例上都在逐年减少，未来两年仍将保持这样趋势。 截至2003年底，单向数据小站用户数量为26285个，占到小站用户总数的76.1%，也是目前VSAT用户小站增长的主要来源。单向数据业务(如信息广播和远程应用服务等)已经成为了VSAT卫星通信业务的
网络优化技术及其应用 摘要：网络优化技术是指通过各种硬件或软件技术使网络性能达到我们需要的最佳平衡点，硬件方面指在合理分析系统需要后通过对设备、参数的调整等手段对已有网络进行优化工作，最大限度地发挥网络的能力，提高网络的平均服务质量，在性能和价格方面作出最优解，软件方面指通过对软件参数的设置以及在软件承受范围内达到最高性能负载。 关键字：概述工具平台步骤方法 一、网络优化技术概述 (一)网络优化技术产生的背景 随着移动网络的迅猛发展，网络的服务质量问题已经越来越受到人们的关注。频率资源的紧缺、昂贵的设备投入、日益增加的用户数都对网络的发展造成了阻碍，同时更加广泛的移动性要求以及人们对服务质量、业务的更高要求又对迫使网络必须不断发展。如何利用现有的网络设备、资源和容量，最大限度地提高网络的平均服务质量，提高效益；如何使得网络在不断发展的过程中，能够保持网络的服务质量不下降，这就引出了一种技术——“网络优化技术”。 (二)网络优化技术的目的 网络优化技术主要的目的有以下几个方面： 1、提高平均的网络服务质量 主要包括高质量的语音和其他业务服务，足够的覆盖和接通率等。 2、尽可能地减少运营成本 主要包括提高设备的利用率，增加网络容量，减少设备和线路的投资等。 (三) 做好网络优化技术的前提条件 网络优化技术是一件复杂的系统工程。它的涉及面广、时间长、对专业知识的要求极高，要把网络优化工作做好，需要大量的人力、物力、财力的投入。 主要包括： 1、经验丰富的优化工程师：长期、专一的网优技术人员，具备分析问题、解决问题的思路和能力。同时这些人员应具备有线、无线领域的专业知识；既要熟悉GSM规范，又要对设备的性能、参数、算法等非常熟悉；另外还需要有一定的工程经验。 2、齐备的工具：路测设备、信令仪表、网络优化工作平台、模拟发信机等。 3、完整而可靠的原始数据：基站数据、OMC性能数据、路测数据、信令数据以及完整的网络优化档案等。 4、详尽的地理信息数据：完整的地理信息数据可以使得优化工作更准确。
中国VSAT卫星通信市场发展现状与趋势 ——2003年中国VSAT卫星通信市场进展状况及经营状况分析 一、2003年中国VSAT小站用户进展状况 截至2003年底，全国35家VSAT经营企业共计拥有小站用户34540个，比2002年的37872个减少了3332个，降幅为8.8%。其中单向数据小站26285个，比2002年28711个减少了8.4%；双向数据小站8151个，比2002年8922减少了8.6%；语音小站仅有104个，比2002年减少了一半以上。 2003年VSAT小站用户数有所减少的要紧缘故有以下几方面： (1)VSAT经营企业数量比2002年减少了5个，导致小站用户总数的减少； (2)VSAT经营企业受“SARS”疫情严峻阻碍，致使企业的业务进展打算不能如期完成； (3)无线寻呼市场进一步萎缩，一些原先要紧为无线寻呼提供服务的VSAT经营企业市场规模缩小，此类小站数量明显减少； (4)由于地面光网络的快速进展，使用价格大幅度下降，在猛烈的市场竞争中，VSAT败下阵来，只好退出部分市场，导致VSAT双向数据小站数量的减少； (5)另外，有一些较老的经营企业因系统设备已趋陈旧，传输带宽和传输速率已不能满足用户的通信需求，致使用户退租。 2003年，单向数据业务依旧是VSAT卫星通信的应用亮点，双向数据小站所占比例与上一年差不多持平，而语音小站减少一半以上，市场所占比例仅为O.3%。 近年来，VSAT单向数据小站所占比例逐年提高，2003年单向数据小站的比例差不多达到76.1%，估量以后两年，单向数据小站比例还将进一步提高；双向数据小站也会有一定的进展，但所占比例可不能增长语音小站比例只占O.3%，不管从规模上依旧所占比例上都在逐年减少，以后两年仍将保持如此趋势。 截至2003年底，单向数据小站用户数量为26285个，占到小站用户总数的76.1%，也是目前VSAT用户小站增长的要紧来源。单向数据业务(如信息广播和远程应用服务等)差不多成为了VSAT卫星通信业务
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
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
优化技术在土建结构工程设计中的应用分析田始轩 摘要：新时期社会发展下土建结构工程设计安全、性能等方面都提出新的要求，优化技术在结构设计中的应用能够实现设计方案的进一步完善，能够有助于土建 结构整体性能的提升。鉴于此，文章对土建结构工程设计中优化技术的应用展开 探讨。 关键词：优化技术；土建结构；工程设计；结构设计 引言 随着我国经济的飞速发展，人们的物质生活水平也逐渐提高，对房屋建筑的 性能、质量以及结构等提出了更高的要求，在推动建筑行业持续发展的同时，也 为房屋结构设计人员带来了巨大的挑战。为了充分满足人们的需求，同时，保证 房屋建筑具备应有的功能，设计人员需要结合实际情况选择适当的设计理念以及 设计方式，从整体优化土建结构，在提升土建结构质量的同时降低造价成本。 1优化技术在土建结构设计中应用概述 1.1优化技术应用的重要意义 无论是哪一种建筑体系，都希望在提高经济收益的基础上降低成本，最大程 度地减少土建结构设计的近期投资。将优化技术应用在土建结构设计中，不仅可 以保证建筑物结构具有充足的科学性与合理性，而且能够充分地实现降低施工成本、提高经济收益的目标。同时，通过应用优化技术，也可以促进土建结构设计 工作的可持续化发展。相比于传统的土建结构设计技术，现代的土建结构优化设 计技术具有更多的优势，确保施工材料选择的合理性，重点强调了土建结构内各 个部分之间所具有的关系，有效地提高了土建工程建设的安全性与稳定性。与此 同时，通过应用优化技术，也可以针对整个土建结构设计方案作出更加科学、合 理的决策，所以说优化技术是提高土建结构设计水平的有效方法。 1.2土建结构设计中应用优化技术的原则 建筑工程结构设计优化应秉持一定的原则，这也是多年来在结构优化工作中 积累的经验。首先是经济性原则，根据工程结构设计的价值来进行优化设计，房 屋建筑工程的一项重要工作就是获取收益，特别是对房地产开发商而言，其投资 建设的主要目的就是以一定的资金获取收益回报，在结构设计优化中也应关注建 筑整体的经济性，从建筑构件、布局设计、材料性能等多方面入手，确保统一性，制订出符合工程质量目标、成本计划的结构工程方案。其次是安全性原则，安全 性是结构设计必须具备的一项内容，工程结构设计是项目建设顺利开展的依据， 其主要涉及基础结构、围护结构、屋顶结构等多项内容，在具体设计中应综合考 虑各方面的安全性和稳定性，结合工期进度、成本费用进行合理控制，只有这样 才能设计出符合人们审美且使用舒适的建筑物。 1.3?土建结构设计中优化技术的主要内容 第一，设计人员在土建结构设计之初，需要对当地地质条件、周边环境以及 自然条件等因素进行详细了解，并结合实际情况展开设计，同时，调整和修改设 计中存在的问题和弊端；第二，由于土建结构涉及内容较为广泛，其中包括屋盖 结构、围护结构等等，想要对土建结构设计进行优化，设计人员需要做到具体问 题具体分析，对各个结构进行深入分析，并采取针对性措施加以优化，从而保证 房屋建筑的质量，使其在满足所有性能需求的同时达到美观和经济的目标。 2优化技术具体应用策略 2.1设计时要注意土建结构的使用寿命
现代通信技术发展现状及其趋势 2008-12-25 19:48 【摘要】本文概述了现代通信技术的发展现状，并讲述了移动、卫星、光纤等通信方式。 关键词: 通信技术发展移动通信卫星通信光纤通信 一、引言 21世纪是一个信息社会，信息交流已经成为人们生活的基本需要。通信作为传输和交换信息的重要手段，是推动人类社会文明、进步与发展的巨大动力。电话技术的演变日新月异，传输媒介、交换设备、传输设备、终端设备和通信方式的改变都是影响电信通信的因素。 二、社会的需求,市场的需求 社会和市场的需求是刺激技术发展的原动力,对于信息技术的发展,市场同样起着举足轻重的推动作用。随着社会的发展,特别是近年来全球经济的发展,信息在社会生活中的地位越来越重要。以往那种单一、低效的信息传输方式已难以满足社会的需求,人们不仅要求所获取的信息数量更多、质量更好,还要求获得信息的手段更加方便、快捷,并能对信息系统实现实时、交互控制。社会与市场的这种需求再加上现代计算机技术的发展,对现代通信技术的发展起到了举足轻重的促进和导向作用。。 三、移动通信 为了实现客户对通信业务种类及数量的需求，移动电话通信系统在经历了模拟、GSM数字系统变革后,，又提供了一种能够全球漫游、支持多媒体等数据业务且有足够容量的第三代移动通信技术，既是码分多址技术(CDMA )——数字蜂窝移动通信系统。码分多址无线电通信技术是第三代无线电通信技术, 目前已在北美、东南亚和韩国被大规模投入商用。以前的模拟手机只能在模拟网覆盖地区使用, GSM 手机只能在GSM 网覆盖区使用, 两大系统互不兼容, 造成频率资源的浪费。采用CDMA 技术的新型手机由于实行的是双模式, 所以无论是数字网, 还是模拟网覆盖的地区, 都能自动转换工作方式, 不但可以提高频率资源利用率10～20倍,而且给用户带来方便;二是通话质量高,接近市话效果;三是发射功率在0.1～2000毫瓦之间所以对，人体辐射小。四是断话率低，保密能力强，因此，倍受用户的青睐。另外, 低地球轨道卫星开辟了移动通信的新领域, 掀起了卫星全球移动通信的新浪潮。将多个卫星链接在一起, 把地球天衣无缝地覆盖起来, 由多个蜂窝交换机网, 可连通地球上任何一点, 从而实现全球卫星移动通信,实现“电子地球村”的目标。 四、卫星通信 卫星通信是在空间技术和微波通信技术的基础上发展起来的一种通信方式。其利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电信号，可实现两个或多个地球站之间的通信。全球卫星通信产业正在飞速发展, 卫星通信技术和电子技术取得了突破性进展，包括中、低轨道全球卫星移动通信系统在内的新系统不断涌现出来, 归纳起来，分为非同步(含低轨道L EO、中轨道M EO ) 和同步(同步轨道GEO ) 两大类。以低轨道卫星为基础的系统, 具有时延短、路径损耗小、能有效地频率复用、卫星互为备份、抗毁能力强等特点，多星组网可实现真正意义上的全球覆盖。典型的有“铱”系统、“全球星”系统。以静止轨道卫星为基础的系统, 使用卫星少, 卫星静止可实现昼夜通信, 监控卫星系统简单。这些系统, 正在步入产业化、商业化和国防化的轨道。卫星通信还有几项新技术：小天线地球站
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
浅谈房屋建筑结构设计中优化技术应用 发表时间：2019-09-12T10:10:40.890Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：许德贵 [导读] 摘要：在房屋建筑中，其结构设计将会影响房屋建筑的质量和使用年限等，因此，对房屋建筑结构设计的优化，是提高房屋建筑施工质量的重中之重。 金门建筑信息顾问（深圳）有限公司 518000 摘要：在房屋建筑中，其结构设计将会影响房屋建筑的质量和使用年限等，因此，对房屋建筑结构设计的优化，是提高房屋建筑施工质量的重中之重。论文通过对于房屋建筑结构设计优化进行简要的介绍，并且对于如何进行房屋建筑结构设计优化提出了一些建设性的意见。 关键词：优化技术；房屋建筑；结构设计 前言：目前我国的经济发展已经达到了一定的水平，人们对于居住环境的要求也随之不断增加，为了尽可能满足人们对于居住的要求，国家也对建筑方面不断加大投资。如何实现结构的最优化设计，保证结构的功能性以及安全耐久性，同时最大限度节省建筑的占地面积以及追求经济性，是优化设计的主要目标。 1 房屋建筑结构中设计优化技术的内容 房屋建筑结构优化设计指的是在满足用户以及建筑使用功能的前提下，选用经济最为合理的设计方案，完成建筑结构设计工作，该过程就是我们常说的优化设计过程。通常，优化设计过程主要是对建筑结构选型、建筑结构受力以及建筑结构布置等相关内容进行分析和优化。 一般情况下，我们将分析和优化的设计工作分为以整体为设计对象和以分部结构为设计对象两部分，其中以房屋建筑的分部结构为设计对象又可以继续进行划分，将其分为下部基础部分、中部主体部分、上部屋盖部分等优化设计内容。 2房屋建筑结构设计中优化技术的特点分析 在进行房屋建筑的结构设计时，往往设计人员要将房屋建筑的安全性、稳定性等各个方面的内容都考虑在结构设计之中，这对于设计人员的要求非常高，并且在房屋建筑的结构设计优化之中存在很多特点，主要包括了以下几点： （1）从美观角度来讲，进行房屋建筑的设计过程中，不能仅考虑到房屋建筑的质量和居住的舒适度，目前，人们对于房屋建筑在美观上的要求也是非常高的，外观美丽、外形优美的房屋建筑更容易受到购房者的青睐，因此，在进行房屋建筑结构设计优化时，需要对美观性进行优化； （2）从结构设计而言，房屋建筑结构设计必须要根据不同的施工场地和不同的建筑要求进行，要做到因地制宜，有针对性地进行结构设计优化，同样的结构设计优化适用在不同的房屋建筑之中往往会有不同的效果，并且在进行房屋建筑结构设计优化之中还要对于环保进行一定的考虑，目前，我国所提倡的可持续发展，在建筑行业之中也要得到体现； （3）从居住安全方面来讲，进行房屋建筑结构设计优化，必须要将居住安全放在首位，不能单纯地为了追求企业效益，而降低对于施工材料和施工质量的要求，居住安全关系着人们的生命和健康安全，不能马虎，因此，在房屋建筑结构设计优化上还具有安全性的特点。 3优化技术应用原则 以目前所掌握的情况来看，房屋建筑结构设计工作开展，优化技术的应用，已经成为了必要性的手段，同时要结合将来工作的多项挑战来完成，不能仅仅是按照传统模式来进行。为了在今后的工作中，更好完善房屋建筑结构设计体系，要坚持在优化技术的应用过程中，按照相关的原则来执行。 （1）优化技术的操作，一定要保持可靠性原则。例如，我们针对房屋建筑结构设计的优化，其目的在于对固有问题做出良好的解决，还要在今后的挑战应对上，做出更好的准备。在这种情况下，优化技术的落实，不能表现为随意性的态度，应坚持开展多方面的探讨、分析，这样才能在优化技术的操作过程中，努力获得阶段性的目标。 （2）优化技术的运用过程中，要考虑到长远的发展。从主观的角度来分析，优化技术是快捷工作的重要体现，但是仅仅针对现有的工作来进行完善是不够的，所以要设定阶段性的技术操作目标，推动房屋建筑结构设计的内涵不断增加。 4房屋建筑结构设计中优化技术应用 4.1 BIM技术 现阶段的经济发展和科研技术，均表现为快速进步的状态，想要在未来的工作中取得更好的成绩，要全面落实优化技术。例如，针对房屋建筑结构设计的开展，有效实施BIM技术，能够针对多方面问题做出良好的改善、解决。BIM技术的应用过程中，虽然表现为虚拟化的特点，但是能够对多方面的数据、信息开展良好的借鉴、吸收，促使房屋建筑结构设计的体系更加健全。例如，我们在BIM技术的应用过程中，能够对房屋理，观察哪些方面能够良好的提升，哪些方面需要继续巩固，哪些方面应重点防护，通过针对性的优化和巩固，房屋建筑结构设计的可靠性、可行性取得提升，在稳定性方面也获得了较多的保障。针对BIM技术做出良好的应用，还可以充分观察房屋建筑结构设计是否能够长久服务。现如今的房建工程，必须在使用年限上有效的提升，如果使用年限过短，则容易导致资源的严重浪费。以BIM技术为依托，可发掘房屋建筑结构设计的年限影响因素，执行针对性的控制手段。 4.2建筑结构设计优化 房屋建筑结构设计的主要目的就是为了保证房屋建筑的安全性与实用性，而进行对结构设计进行优化处理主要是为了在基本性能之上增加建筑的美观性、科学性、经济性。对于优化技术而言，其处理措施必须基于原有的建筑设计之上，采取多种技术手段，保障施工质量与施工进度。当前，优化技术思想在房屋建筑结构设计中的应用主要表现为：第一，在参数变量的选取上，设计人员为保障设计方案的科学性与合理性，通常会选取大量的相关参数，以此作为变量，增加了工作难度，若通过优化分析，能快速找到目标点展开设计，减少了相关工序，降低了工程成本。第二，在函数的优化设计中，设计人员通常在众多相似的函数中获取目标函数。第三，为保障房屋结构的稳定性与耐久性，我们会衡量多项施工条件，保障相关技术规范，实现优化设计。 4.3钢结构优化 伴随着科技的不断发展和进步，房屋建筑结构设计的操作过程中，钢结构成为了比较常见的结构类型，该结构不仅稳定性较高，同时又能够对相关工作的开展，提供较多的参考和指导，整体上的工作进步非常值得肯定。钢结构的优化工作开展，要充分考虑到房屋建筑结
华东交通大学理工学院 论文题目： 卫星通信发展动态 课程：现代通信技术与业务姓名；吕进 专业：通信工程 班级：12 通信2班 学号：20120210420243
卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。卫星通信自1945年发展至今，大大加速了社会信息化的进程。我国卫星的研究和使用始于20世纪70年代初。卫星通信应用主要包括数据传输业务中的应用、移动通信系统中的应用、视频广播业务传输中的应用、电话等交互式业务传输中的应用。随着卫星通信技术的进步和卫星通信能力的提高，卫星通信应用范围愈来愈广泛，服务水平愈来愈提高。在当今地面通信飞速发展的情况下，卫星通信在发展市场中虽然遇到很大的困难和风险，甚至遭受重大挫折，但由于它的不可替代的特点决定了它仍要发展和应用。因此，从全局和长远来看，未来卫星通信的发展前景仍是光明而美好的。我国卫星通信方面的发展目标：管好、用好现有卫星通信系统，积极发展新业务、新市场、新系统并坚持自主建设。 【关键词】卫星通信卫星数据传输卫星移动通信卫星视频广播卫星电话交互
前言 1 第一章卫星通信发展简史 2 第二章卫星通信应用 3 第一节数据传输业务中的应用 3 第二节移动通信系统中的应用 3 第三节视频广播业务传输中的应用 4 第四节电话等交互式业务传输中的应用 4 第三章卫星通信的发展趋势及我国卫星通信的发展目标 5 第一节卫星通信的发展趋势 5 第二节我国卫星通信的发展目标 6 结论7 参考文献8
前言 卫星通信是航天技术和通信技术结合的，由计算机控制的先进通信方式。它是在微波通信基础上发展起来的一种特殊形式的微波通信。 卫星通信是指利用人造地球卫星作为离地面很高的中继站，在两个或多个地球站之间转发无线电信号，从而实现它们相互之间的信息交换和信息传输的通信方式。 它所使用的无线电波频率为微波频段(300MHz～300GHz)。可以认为卫星通信是地面微波中继通信的继承和发展，是微波接力通向太空的延伸。卫星通信是空间通信的一种形式，它主要包括卫星固定通信、卫星移动通信和卫星直接广播三大领域。由于卫星通信具有覆盖面大、频带宽、容量大、适用于多种业务、性能稳定可靠、机动灵活、不受地理条件限制、成本与通信距离无关等优点。多年来，它在国际通信、国内通信、军事通信、移动通信和广播电视等领域得到了广泛应用。下面我们就从卫星通信的发展简史、应用、趋势等方面对卫星通信进行概括和综述。
最优化问题的数据处理以及Matlab求解摘要数学问题是科学研究领域经常需要解决的问题. 研究者通常将自己研究的问题用于数学建模的方法建立起数学模型, 然后通过求解数学模型的方法获得所研究问题的解.基于Matlab语言的应用数学问题的求解方法, 有着优于其他两种计算机数学语言Mathematica和Maple无法比拟的优势和适用面. 本文主要介绍的是有约束的线性规划和二次型规划的Matlab求解过程. 关键词: 数学模型线性规划二次型规划无约束问题约束问题 1．最优化方法应用背景 在生活和工作中, 人们对于同一问题往往会提出多种解决方案,并通过各方面的论证从中提取最佳方案. 最优化方法就是专门研究如何从多个方案中科学合理的提取出最佳方案的科学. 由于优化问题无处不在, 目前最优化方法的应用和研究已经深入到了生产和科研的各个领域, 如土木工程、机械工程、化学工程、运输调度、生产控制、经济规划、经济管理等, 并取得了显著地经济效益和社会效益. 用最优化方法求最优化问题的技术称为最优化技术, 它包含两个方面的内容: 1) 建立数学模型即用数学语言来描述最优化问题. 模型中的数学关系式反映了 最优化问题所要达到的的目标和各种约束条件. 2) 数学求解数学模型建好以后, 选择合适的最优化方法来进行求解. 最优化方法的发展很快, 现在已经包含有多个分支, 如线性规划、非线性规划、整数规划、动态规划、多目标规划等. 利用MATLAB优化工具箱可以求解线性规划、非线性规划和多目标规划问题. 具体而言, 包括线性、非线性最小化, 最大最小化, 二次规划, 半无限问题, 线性、非线性方程(组)的求解, 线性、非线性的最小二乘问题. 另外, 该工具箱还提供了线性、非线性最小化, 方程求解, 曲线拟合, 二次规划等问题中大型课题的求解方法. 为优化方法在工程中的实际应用提供了更方便快捷的途径. 关于最优化方法以及支持向量机的理论知识可参考文献[1][2]. 2.主要的数据处理方法 本学期学习的数据处理方法主要有矩阵分解、线性判别分析和局部降维方法. 2.1. 矩阵分解 矩阵分解[3]是将矩阵拆解为数个矩阵的乘积, 可分为三角分解、满秩分解、QR分解、Jordan 分解和奇异值分解等, 常见的有三种: 三角分解法(Triangular Factorization), QR分解法(QR Factorization), 奇异值分解法(Sigular Value Decomposition, SVD). 三角分解法是将原正方矩阵分解成一个上三角形矩阵或是排列的上三角形矩阵和一 个下三角形矩阵, 这样的分解法又称为LU分解法. 它的用途主要在简化一个大矩阵的行列式值的计算过程, 求反矩阵, 和求解联立方程组. 不过要注意这种分解法所得到的上下