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首页卫星通信:频分与时分复用技术与调制方式详解
卫星通信是一种利用人造地球卫星作为中继站,实现远距离无线通信的技术。这份名为“信号”的64张PPTX文档详细讲解了卫星通信体制和相关技术要点。首先,文档介绍了两种基本的信号复用方式: 1. 频分多路(FDM):这是模拟信号常用的复用方法,通过单边带调制将各路信号的频谱分离到不同的频段,避免相互干扰。接收端通过滤波器选择并恢复各自信号。这种方式强调的是频率资源的划分。 2. 时分多路(TDM):数字信号通常采用TDM,将通信线路的时间划分为多个独立时隙,每个用户占用一个特定时隙进行通信。这种复用方式确保了信号间的时序隔离,便于接收端进行选通和解码。 在卫星通信调制方式的选择上,文档强调了卫星信道特性(恒参信道)下采用的最佳方案,如PSK(移相键控)调制,因为其具有较高的抗干扰性能。然而,受限于转发器功率、效率、非线性效应和对干扰的抑制,如ASK(振幅键控)和混合调制通常不被优先选择,而应考虑使用恒包络调制。调制方式的选择还需考虑频带有效利用、带限与延迟失真、邻近信道干扰、同信道干扰等因素,以及卫星工作点、同步电路设计和设备实现难度。 卫星通信中的调制方式主要分为两类:一是追求功率利用率,通过降低误比特率来提高信号质量,如PSK调制;二是追求频带利用率,即在有限的频谱内传输更多数据,如二相、四相和M进制PSK等,理论上这些调制方式有各自的频带效率上限。然而,实际应用中会受到滤波器性能的影响,这可能使实际频率利用率低于理论值。 该文档深入浅出地探讨了卫星通信的核心原理和技术细节,包括信号复用策略和调制方式的选择,对于理解卫星通信系统的设计与优化具有重要价值。
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采用上述语音编码方法,理论和实验研究证明,如果进一步降低数码
率,语音质量会明显下降,达不到电话通信的质量要求,甚至在数码率很
低时,根本无法通信。为了进一步压缩编码速率,在卫星通信系统中,尤
其在以传输数据为主兼传话音的小型地球站卫星通信系统中,广泛采用了
语音分析/合成编码技术,如线性预测声码器(LPC), 但LPC声码器在合成
时所用的激励信号简单地划分为浊音和清音会使合成语音质量下降, 故出
现了许多语音编码新体制,如多脉冲激励线性预测编码(MPC)、残余激励
线性预测声码器(RELPC)和码激励线性预测编码(CELPC)。它们能将传输
数码率降低到 2.4~4.8 kb/s范围,此时收端的语音仍能保证相当程度的可懂
度。但其语音质量较差,尤其是自然度较差,较难从声音辨认出讲话人的
特点;同时, 其语音质量和语音特点有关,不同讲话人的质量不同。MPC
和RELPC可以改善LPC声码器的质量,MPC一般工作在9.6~16 kb/s,
RELPC一般工作在 4.8~16 kb/s,它们能保证较好的自然度。�
2.1.4 卫星通信中的差错控制与扰码
1. 差错控制�
1) 循环冗余校验(CRC)�
CRC是数据通信中最简单的一种检测传输错误的方法, 由于容
易实现,因此应用广泛而久远。 它是在发端应用一种数学算法,产
生一种特殊的CRC码,随同数据一起发射。 在收端也用同样算法,
产生CRC码,并将其与发射的码进行比较, 若一致,则认为接收的
数据与发射的数据是完全相同的。
2) 前向纠错(FEC)技术 �
卫星信道基本上是高斯白噪声信道, 差错主要是随机出现的,也有
少量突发性差错。因此,使用纠错技术时所设计的抗干扰编码一般以纠
随机错误为主。由于卫星通信传输时延大, 因此大都采用前向纠错。�
FEC技术可用于卫星信道的数据传输、数字电话和数字伴音传输
等。误比特率为 10
-3
~10
-6
的通信系统使用FEC技术后, 差错率会明显
改善,例如可以从 10
-4
下降到10
-7
。通常,数字电话ΔM方式的门限
误比特率为 10
-3
,PCM方式为 10
-4
;数据传输则一般要求误比特率低
于 10
-7
�。
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