對衛星通信技術的新發展分析論文
自20世紀90年代以來，衛星移動通信的迅速發展促進了天線技術的進步，衛星通信以其通信容量大、覆蓋范圍廣以及組網方便迅速等多種優勢成為建立全球個人通信必不可少的關鍵。在這篇文章中，主要通過對衛星通信技術的新發展進行分析并闡述。
1 衛星通信的定義
衛星通信系統是由通信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信衛星，這種衛星是通過把通信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，同時使衛星的運轉周期能夠與地球的自轉時間相等，這樣就可以保持同步運行的狀態。衛星通信系統還可以說成是把衛星作為信號的中繼站來接收并轉發多個地面站間的微波信號的通信系統。用戶端、地面端以及衛星端三者組成了一個完整的衛星通信系統。這三者中，衛星端在微波通信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設備在空中所接收到的來自地面站的電磁波，通過放大再發送到另外一個地面站。因此人們通過連接網絡的用戶端從地面站傳送出入衛星系統的微波信號，從而形成了一種寬泛而且復雜的通信鏈接。除此之外，衛星通信系統的覆蓋范圍也是非常廣的，我們在衛星信號覆蓋區域內的任何地點都可以順利進行通信，而且還不會因為距離的遠近而影響通信信號。其中衛星通信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，也就使得衛星通信的通信質量非常好，而且工作頻帶寬。盡管在大氣層內部傳播的電波會受到天氣的影響，但還是可以保持信號的穩定和通信的可靠性。但是我們需要十分注意的是，在衛星運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運行的，所以，衛星一直處在運動狀態。衛星通信系統中的線路連接都采用無線鏈路，由于系統內容復雜而不好操作。
2 衛星通信的優點
衛星通信的優點是非常多的，主要有：①通信容量大，傳輸頻帶寬。衛星通信有非常寬的頻率范圍，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，提供每秒幾十兆比特甚至高達每秒一百多兆比特的中高速數據通道，還可以傳輸好幾路電視。②電波覆蓋面積大，能夠實現多址通信。在衛星波束覆蓋區內的通信距離一般最遠為18000km，在覆蓋區內的用戶都能夠通過通信衛星實現多址聯接，進行即時通信。③通信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，屬于恒參信道，傳輸損耗小而且電波傳播穩定，一般情況下不會受到通信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信，這就是它運用廣泛的一個重要因素。
3 通信衛星的新技術
衛星通信技術的發展是隨著科學技術的進步而不斷前進的，目前，從通信衛星的發展情況來看，靜止衛星通信系統仍然占據主流地位，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，同時還促進了寬帶多媒體業務的發展，還能夠與地面網絡進行有機地融合。技術革新主要有衛星的有效載荷技術。通信衛星的有效載荷是天線和轉發器。衛星通信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周期是非常快的，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能化和數字化的關鍵技術[1]，把軟件定義無線電SDR技術運用到微小衛星載荷中，是比較有效的一個辦法。SDR體系結構的基本特征有以下幾點。第一，靈活性。它的靈活性主要體現在可以支持類似橋接以及組播和路由選擇的多信道互操作性。第二，支持第三方應用開發。主要表現方式是不需要軟件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`工業計算機的軟硬件產品以及組件標準等。第四，功能強大。其模塊化設計以及擴展性和可伸縮性都能夠保證在超過規定的工作時間后還可以進行工作。第五，支持新的應用安裝。它所具有的可編程性使其能夠支持配置、重新編程以及控制和實現新應用的安裝操作。因此，從SDR的結構特征中我們可以看出，它在物理層的所有功能基本上都是借助軟件進行的，也可以說，無線電是通過軟件可重構平臺來實現的，并且可以支持各種信號波形和功能。需要注意的一點是，可重構是實現SDR的一個關鍵部件，可重構的特點就是通過利用相同的硬件來加載不同的應用軟件完成所分配的任務，而且各個系統的軟件也可以存儲在寄存器中，實現同時運作。這種軟件的更新費用也不是很高，可確保衛星系統正常運行。
4 利用SDR大型通信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，但是并不是所有的無線設備都適用，所以我們應該有所改變，開發新的技術。當SDR系統處于一個非常理想化的狀態時，通信衛星信號的處理都是在中頻上進行處理的，這會加快信號的傳輸速度，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
在衛星通信的新技術進行分析以后，我們可以看出空間通信的發展前景是十分廣闊的。因為人們對信息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，促進通信衛星的有效載荷，對通信行業的發展產生積極的影響。
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