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1、第22章衛(wèi)星通信的多址連接衛(wèi)星通信的多址連接 學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)目標n了解多址聯(lián)接的概念了解多址聯(lián)接的概念 n理解衛(wèi)星通信系統(tǒng)中實現(xiàn)頻分多址的基本原理理解衛(wèi)星通信系統(tǒng)中實現(xiàn)頻分多址的基本原理 n理解衛(wèi)星通信系統(tǒng)中實現(xiàn)時分多址的基本原理理解衛(wèi)星通信系統(tǒng)中實現(xiàn)時分多址的基本原理 n了解了解衛(wèi)星通信系統(tǒng)中衛(wèi)星通信系統(tǒng)中碼分多址碼分多址的基本原理的基本原理 n了解了解衛(wèi)星通信系統(tǒng)中空衛(wèi)星通信系統(tǒng)中空分多址分多址的基本原理的基本原理 1第22章衛(wèi)星通信的多址連接衛(wèi)星通信的多址連接 多址聯(lián)接是指在衛(wèi)星的覆蓋區(qū)內(nèi)，各地球站通過同一個多址聯(lián)接是指在衛(wèi)星的覆蓋區(qū)內(nèi)，各地球站通過同一個衛(wèi)星，同時分別建立相互之間的通信線
2、路而實現(xiàn)的各地球站衛(wèi)星，同時分別建立相互之間的通信線路而實現(xiàn)的各地球站之間通信的一種方式。衛(wèi)星通信能同時實現(xiàn)多方向多個地球之間通信的一種方式。衛(wèi)星通信能同時實現(xiàn)多方向多個地球站之間的相互聯(lián)系，這種特性稱為多址連接。對于多址連接站之間的相互聯(lián)系，這種特性稱為多址連接。對于多址連接方式來說，最關(guān)鍵的是每個地球站都能迅速準確從衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)方式來說，最關(guān)鍵的是每個地球站都能迅速準確從衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)下來的總信號中分出發(fā)給自己的信號。實現(xiàn)多址連接的技術(shù)下來的總信號中分出發(fā)給自己的信號。實現(xiàn)多址連接的技術(shù)基礎(chǔ)是信號分割，也就是在發(fā)端對信號進行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計，使基礎(chǔ)是信號分割，也就是在發(fā)端對信號進行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計，使系統(tǒng)中各地
3、球站所發(fā)射的信號各有差別；而各地球站具有信系統(tǒng)中各地球站所發(fā)射的信號各有差別；而各地球站具有信號識別能力，能從衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的總信號中只收本站所需的信號。號識別能力，能從衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的總信號中只收本站所需的信號。常用的多址連接方式有頻分多址、時分多址、碼分多址和空常用的多址連接方式有頻分多址、時分多址、碼分多址和空分多址。分多址。222.1 頻分多址（頻分多址（FDMAFDMA）衛(wèi)星通信系統(tǒng)使用的頻分多址是將通信衛(wèi)衛(wèi)星通信系統(tǒng)使用的頻分多址是將通信衛(wèi)星使用的頻帶分割成若干互不重疊的部分，再星使用的頻帶分割成若干互不重疊的部分，再將它們分別分配給各個地球站。各個地球站按將它們分別分配給各個地球站。各個地球
4、站按所分配的頻帶發(fā)送信號，接收端的地球站根據(jù)所分配的頻帶發(fā)送信號，接收端的地球站根據(jù)頻帶識別發(fā)信站，并從接收到的信號中提取發(fā)頻帶識別發(fā)信站，并從接收到的信號中提取發(fā)給本站的信號。給本站的信號。322.1 頻分多址頻分多址（FDMAFDMA）422.2 時分多址時分多址(TDMA)時分多址是把衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的工作時間周期時分多址是把衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的工作時間周期性的分割成互不重疊的時間間隔即時隙性的分割成互不重疊的時間間隔即時隙Tk分分配給各地球站使用。各地球站可以使用相同的配給各地球站使用。各地球站可以使用相同的載波頻率在所分配的時隙內(nèi)發(fā)送信號。接收端載波頻率在所分配的時隙內(nèi)發(fā)送信號。接收端地球站根據(jù)接
5、收信號的時隙位置提取發(fā)給本站地球站根據(jù)接收信號的時隙位置提取發(fā)給本站的信號。在這種方式中由于分配給每個地球站的信號。在這種方式中由于分配給每個地球站的不再是一個特定的載波，而是一個指定的時的不再是一個特定的載波，而是一個指定的時隙，這樣能有效地利用衛(wèi)星頻帶而又不使各站隙，這樣能有效地利用衛(wèi)星頻帶而又不使各站信號相互干擾。信號相互干擾。522.2 時分多址時分多址(TDMA)622.3 22.3 碼分多址碼分多址(CDMA)(CDMA)在碼分多址衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，各個地球站在碼分多址衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，各個地球站所發(fā)射的載頻信號的頻率相同，并且各個地球所發(fā)射的載頻信號的頻率相同，并且各個地球站可同時發(fā)
6、射信號。但是不同的地球站有不同站可同時發(fā)射信號。但是不同的地球站有不同的地址碼，該系統(tǒng)靠不同的地址碼來區(qū)分不同的地址碼，該系統(tǒng)靠不同的地址碼來區(qū)分不同的地球站。各個站的載波信號由該站基帶信號的地球站。各個站的載波信號由該站基帶信號和地址碼調(diào)制；接收站只有使用發(fā)射站的地址和地址碼調(diào)制；接收站只有使用發(fā)射站的地址碼才能解調(diào)出發(fā)射站的信號，其它接收站解調(diào)碼才能解調(diào)出發(fā)射站的信號，其它接收站解調(diào)時由于采用的地址碼不同，因而不能解調(diào)出該時由于采用的地址碼不同，因而不能解調(diào)出該發(fā)射站的信號。發(fā)射站的信號。722.3 22.3 碼分多址碼分多址(CDMA)(CDMA)在碼分多址衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，各個地球站在碼
7、分多址衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，各個地球站所發(fā)射的載頻信號的頻率相同，并且各個地球所發(fā)射的載頻信號的頻率相同，并且各個地球站可同時發(fā)射信號。但是不同的地球站有不同站可同時發(fā)射信號。但是不同的地球站有不同的地址碼，該系統(tǒng)靠不同的地址碼來區(qū)分不同的地址碼，該系統(tǒng)靠不同的地址碼來區(qū)分不同的地球站。各個站的載波信號由該站基帶信號的地球站。各個站的載波信號由該站基帶信號和地址碼調(diào)制；接收站只有使用發(fā)射站的地址和地址碼調(diào)制；接收站只有使用發(fā)射站的地址碼才能解調(diào)出發(fā)射站的信號，其它接收站解調(diào)碼才能解調(diào)出發(fā)射站的信號，其它接收站解調(diào)時由于采用的地址碼不同，因而不能解調(diào)出該時由于采用的地址碼不同，因而不能解調(diào)出該發(fā)射站的
8、信號。發(fā)射站的信號。822.3 22.3 碼分多址碼分多址(CDMA)(CDMA)優(yōu)點優(yōu)點n抗干擾性能強抗干擾性能強n有一定的保密能力有一定的保密能力n改變地址比較靈活改變地址比較靈活缺點缺點n要占用很寬的頻帶，頻帶利用率一般較低要占用很寬的頻帶，頻帶利用率一般較低n接收時，對地址碼的捕獲與同步需有一定時間接收時，對地址碼的捕獲與同步需有一定時間類型類型n直接序列擴頻碼分多址（直接序列擴頻碼分多址（DS/CDMA）n跳頻碼分多址（跳頻碼分多址（FH/CDMA）922.4 22.4 空分多址空分多址(SDMA)(SDMA)空分多址方式是指在衛(wèi)星上安裝多個天線，空分多址方式是指在衛(wèi)星上安裝多個天線
9、，這些天線的波束屬于點波束，點波束天線它的這些天線的波束屬于點波束，點波束天線它的覆蓋面積小覆蓋面積小,這些點波束天線波束覆蓋區(qū)分別這些點波束天線波束覆蓋區(qū)分別指向地球表面上的不同區(qū)域。不同區(qū)域的地球指向地球表面上的不同區(qū)域。不同區(qū)域的地球站所發(fā)射的電波在空間不會互相重疊，利用天站所發(fā)射的電波在空間不會互相重疊，利用天線的波束在空間指向的差異來區(qū)分不同地球站線的波束在空間指向的差異來區(qū)分不同地球站。1022.4 空分多址空分多址(SDMA)(SDMA)衛(wèi)星上裝有轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)備，這個轉(zhuǎn)換開關(guān)衛(wèi)星上裝有轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)備，這個轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)備是一個空中交換機設(shè)備是一個空中交換機，由這個交換機中的微，由這個交換
10、機中的微波開關(guān)矩陣網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)控制信號的指示把該轉(zhuǎn)波開關(guān)矩陣網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)控制信號的指示把該轉(zhuǎn)換的信號轉(zhuǎn)換到發(fā)往相應(yīng)波束區(qū)用的放大器和換的信號轉(zhuǎn)換到發(fā)往相應(yīng)波束區(qū)用的放大器和天線，并轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)波束區(qū)的指定地球站。如天線，并轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)波束區(qū)的指定地球站。如果有幾個地球站都在同一天線波束覆蓋區(qū)，則果有幾個地球站都在同一天線波束覆蓋區(qū)，則它們之間的站址識別還要借助頻分多址方式或它們之間的站址識別還要借助頻分多址方式或時分多址方式。時分多址方式。11本章小結(jié)本章小結(jié) 多址聯(lián)接是指在衛(wèi)星的覆蓋區(qū)內(nèi)，衛(wèi)星通信能同時分別建立多方向多個地球站相互之間的通信線路，從而同時實現(xiàn)各地球站之間通信的一種方式。對于多址連接方
11、式來說，最關(guān)鍵的是每個地球站都能迅速準確從衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)下來的總信號中分出發(fā)給自己的信號。常用的多址連接方式有頻分多址（FDMA）、時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)和空分多址(SDMA)。12本章小結(jié)本章小結(jié) 頻分多址是將通信衛(wèi)星使用的頻帶分割成頻分多址是將通信衛(wèi)星使用的頻帶分割成若干互不重疊的部分，再將它們分別分配給各若干互不重疊的部分，再將它們分別分配給各個地球站。各個地球站按所分配的頻帶發(fā)送信個地球站。各個地球站按所分配的頻帶發(fā)送信號，接收端的地球站根據(jù)頻帶識別發(fā)信站，并號，接收端的地球站根據(jù)頻帶識別發(fā)信站，并從接收到的信號中提取發(fā)給本站的信號。頻分從接收到的信號中提取發(fā)給本站的信號
12、。頻分多址系統(tǒng)存在的一個嚴重問題就是會產(chǎn)生互調(diào)多址系統(tǒng)存在的一個嚴重問題就是會產(chǎn)生互調(diào)干擾。頻分多址方式可分成多址載波方式和單干擾。頻分多址方式可分成多址載波方式和單址載波方式。址載波方式。13本章小結(jié)本章小結(jié) 時分多址是把衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的工作時時分多址是把衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的工作時間周期性的分割成互不重疊的時間間隔間周期性的分割成互不重疊的時間間隔即時隙即時隙Tk分配給各地球站使用。各地分配給各地球站使用。各地球站可以使用相同的載波頻率在所分配球站可以使用相同的載波頻率在所分配的時隙內(nèi)發(fā)送信號。接收端地球站根據(jù)的時隙內(nèi)發(fā)送信號。接收端地球站根據(jù)接收信號的時隙位置提取發(fā)給本站的信接收信號的時隙位置提取發(fā)給
13、本站的信號號。14本章小結(jié)本章小結(jié) 碼分多址是各個地球站所發(fā)射的載碼分多址是各個地球站所發(fā)射的載頻信號的頻率相同，并且各個地球站可頻信號的頻率相同，并且各個地球站可同時發(fā)射信號。但是不同的地球站有不同時發(fā)射信號。但是不同的地球站有不同的地址碼，該系統(tǒng)靠不同的地址碼來同的地址碼，該系統(tǒng)靠不同的地址碼來區(qū)分不同的地球站。目前應(yīng)用較多的是區(qū)分不同的地球站。目前應(yīng)用較多的是直接序列擴頻碼分多址（直接序列擴頻碼分多址（DS/CDMA）和跳頻碼分多址（和跳頻碼分多址（FH/CDMA）。）。15本章小結(jié)本章小結(jié) 空分多址方式是不同區(qū)域的地球站空分多址方式是不同區(qū)域的地球站所發(fā)射或接收的電波在空間不會互相重所
14、發(fā)射或接收的電波在空間不會互相重疊，通信衛(wèi)星利用天線的上波束在空間疊，通信衛(wèi)星利用天線的上波束在空間指向的差異來區(qū)分不同的地球站。指向的差異來區(qū)分不同的地球站。16思考題與作業(yè)習(xí)題思考題與作業(yè)習(xí)題 思考題：常見的多址聯(lián)接方式有哪些？它們分別思考題：常見的多址聯(lián)接方式有哪些？它們分別是如何實現(xiàn)站址區(qū)分的？是如何實現(xiàn)站址區(qū)分的？作業(yè)習(xí)題：作業(yè)習(xí)題：P119 22.4P119 22.417謝謝觀看/歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH
第22章衛(wèi)星通信的多址連接
