卫星通信系统技术及其未来发展分析【汇编4篇】

【导言】此例“卫星通信系统技术及其未来发展分析【汇编4篇】”的范文资料由阿拉题库网友为您分享整理，以供您学习参考之用，希望这篇资料对您有所帮助，喜欢就复制下载支持吧！

卫星通信系统范文【第一篇】

关键词 卫星通信 MF-TDMA 信道 时隙

一、引言

卫星通信系统的多址方式有频分多址（FDMA） 、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等，随着技术的发展，各种不同的多址方式相互结合，形成混合多址调制方式，其中最具有代表性的是跳频时分多址MF-TDMA （Multi-Frequency Time-Division Multiple Address） [1]，此系统很好的将FDMA和TDMA合二为一，从频域和时域二维空间对卫星资源进行分配，首先采用FDMA方式将信道分割成频率不同的若干路载波，然后再在每一路载波上使用TDMA的方式分割成若干时隙，以便用户可以在指定的时隙内使用指定的载波频率进行数据的传送，这就为组网通信带来了极大的便利，很容易组建星状网和网状网，实现一点对多点或多点对多点的组网通信，可广泛应用于军事、气象、电信、教育、人防、交通、广电等行业。

二、系统组成

MF-TDMA卫星通信系统由主站（含备份主站）和分布在各地的若干远端站构成，他们之间通过不同的载波和时隙实现业务、控制等信息的交互。

主站

主要设备包括卫星天线、ODU、TDMA 主控终端、网管。主站负责发送TDMA 时钟参考信号和帧计划，是全网的时钟参考基准和卫星资源分配中心。网管负责整个卫星通信系统运行的集中控制管理，主要完成网络管理、资源分配、流量统计等功能。实际组网应用中可根据实际情况配置两台TDMA主控终端，互为备份，以提高整个卫星通信系统的可靠性。

备份主站

设备配置与主站相同，主要作用是在主站出现故障时承担主站的工作，主备站之间实行自动切换，且在切换过程中系统仍能正常工作。

远端站

远端站主要设备包括卫星天线、ODU、TDMA 业务终端。远端站以主站为参考，按照主站下发的帧计划在所分配的时隙内传送突发信息。当然远端站也可配置帧计划产生单元，以便于当主站和备份主站双双发生故障时，能将该远端站配置为主站，以增强系统的抗毁性。

三、组网工作原理

MF-TDMA卫星通信系统扩大了卫星信道的应用规模，支持同一时刻处理多路载波，支持多路载波间的频率跳变，支持载波速率变化。

在多个载波信道中，有一个称为主载波信道，这个主载波信道由参考突发时隙、测距时隙、申请时隙和数据时隙构成。一个远端站开机进入运行状态后，首先接收主载波信道，解析参考突发，获取帧计划；然后通过测距时隙，进行测距，完成主站与远端站之间的时钟同步；同步后，当时间到达该站突发时隙时传送突发信息。

各站接入的话音、数据、视频综合业务等首先要进行分段、打包处理，处理后获得的分组加入目的站址、数据保护等信息，然后通过申请时隙向主站发送业务时隙请求，主站收到请求后，从时隙池中选择空闲时隙分配给该站，并按照时隙分配表在指定载波和时隙位置上发送。在远端站接收端，进行解调和过滤，若目的站址不是本站则丢弃，若是则进行解封装处理。

MF-TDMA卫星通信系统组网时每个载波可根据站型能力配置载波速率，对业务量大的站点配用高速载波、对业务量小的站点配用低速载波。通过载波跳变频、变速率，不仅提高了系统网络的容量，而且信道分配更加灵活，可实现不同大小站型、多种业务类型的远端站灵活组网。但随着业务量的增多，现有卫星资源就显得捉襟见肘，那么如何来提高现有卫星的资源利用率呢？这时信道资源分配就显得更加重要。

四、MF-TDMA信道分配研究

MF-TDMA 系统的卫星信道资源是根据业务量的大小动态申请、分配的，具有突发性。传统的“FIFO”传输策略将不同类型的业务混杂在一起分享带宽资源，对实时性要求不高的文件传输业务影响不大，但对实时性要求极高的话音和视频等流类型业务来说影响会相当明显，如出现因带宽受限导致的话音或视频传输抖动、断续等现象。因此，业务在MF-TDMA卫星网络中传输使用时，必须设计合理的QoS保证机制，实行合理的信道分配算法。

时隙申请与分配

当远端站与主站时钟同步后，则开始进行业务数据的突发传输。在信道分配集中控制方式下，信道的时隙分配由中心站完成。主站根据远端站的能力及申请的时隙数、服务质量保证等在载波组内为其分配载波和时隙信道。远端站再通过解析分配结果获得时隙的使用权限，在分配的时隙内进行发送突发数据。时隙分配表中包含着每个时隙的使用规划，由若干个分配单元组成，每个分配单元描述了一个时隙的类型和使用者[2]。

具体时隙申请和分配具体过程为：

1）每个远端站根据其业务的特性向主站发送申请信息；

2）主站的时隙分配表生成单元根据收到的每个远端站申请信息进行时隙分配表生成计算，得到时隙分配表后通过参考突发下发至全网各远端站；

3） 每个远端站接收到参考突发后，对时隙分配表进行解析，获得本地球站的数据时隙分配情况；

4）在分配的数据时隙内，各远端站发送业务数据。

由实际工程经验可知，帧中的数据时隙有四种使用方式：预分配使用方式、保证使用方式、按需分配使用方式和自由使用方式[3]：

1）预分配使用方式：指把载波上的某些时隙指定分配给某站发送业务，类型可以是实时的也可以是非实时的，为“不占用也满足”的分配方案，主要用于随时需要带宽保证的业务。

2）保证使用方式：指某站配置了保证时隙，系统必须给以分配保证，为“需要必满足”的分配方案。不同于预分配方式自始至终占用部分时隙，对于具有保证使用时隙的远端站，当业务所占带宽没有达到相应的保证量时，剩余的时隙可以分配给其它站使用，而一旦本站需要，系统将会对此站的业务予以优先满足。保证使用方式适用于那些带宽变化比较大，实时性要求不高，而且需要一定带宽保证的业务（如IP数据业务）。

3）按需分配使用方式：指按照带宽的申请量进行时隙的动态分配。

4）自由使用方式：主要为突发性的非实时业务所提供的时隙使用方式。

时隙分配要考虑时隙利用率、业务服务质量、时隙分配的公平性等，采用“实时业务时隙位置相对固定，非实时业务时隙重分配”的原则进行计算。

跳频工作方式

跳频工作方式只要包括：发跳收不跳MF-TDMA、收跳发不跳MF-TDMA和收发都跳MF-TDMA三种组网系统，叙述如下：

1）发跳收不跳MF-TDMA组网系统

目前的MF-TDMA卫星通信系统大都采用发跳收不跳方式，发送载波的时隙可以在不同频点上跳变，接收载波固定在不同的频点上。设计时将所有远端站进行分组，一组由多个站构成，并为每个组分配一个固定的接收载波，称为值守载波。各站间进行通信时，接收站在值守信道上接收其它站发送给自己的信息，发送站将突发信号发送到接收站值守载波上，并根据所处的值守载波不同而在不同的载波上逐时隙跳变发送信号。

2）收跳发不跳MF-TDMA组网系统

组网设计时同样将所有地球站进行分组，并为每组站分配一个固定的发送载波。与其他站通信时，发送方在自己固定载波的指定时隙位置发送，接收方根据发送方的载波不同而逐时隙跳变接收。

多类站型混合组网通信时，大口径站配置的固定发送载波最高速率取决于所发送的小口径站的接收能力，而小口径站配置的载波最高速率则取决于小口径站本身的自发自收能力。与发跳收不跳组网方式相比，收跳发不跳系统大口径站的最高发送载波速率高于发跳收不跳系统大口径站的最高接收载波速率，而小口径站的发送和接收载波最高速率相同。因此从多类站型混合组网的系统容量方面比较，收跳发不跳MF-TDMA系统优于发跳收不跳MF-TDMA系统。

3）收发都跳MF-TDMA组网系统

此系统各站发送和接收突发信号都可根据所处载波的不同而跳变。不同于发跳收不跳和收跳发不跳系统，各站间不再进行分组。站间分配载波和时隙基于双方收发能力进行，即根据其不对称传输能力而分配不同载波上的时隙。因此，多类站型混合组网时，载波速率的配置取决于大口径站本身收发能力和小口径站本身收发能力。收发都跳MF-TDMA系统的多类站型组网能力优于收跳发不跳MF-TDMA系统和发跳收不跳MF-TDMA系统。

3种组网系统实现方式在支持多类站型混合组网的能力方面，收发都跳系统MF-TDMA最强，发跳收不跳MFTDMA系统最弱。在实际的应用过程中，发跳收不跳MFTDMA系统能够构建基于分组交换的网络，而收发都跳MFTDMA系统和收跳发不跳MF-TDMA系统只能构建基于时隙的电路交换网络。另外，在技术实现复杂度方面，发跳收不跳MF-TDMA系统最为简单。基于各自的综合优势和实际的应用需求，发跳收不跳MF-TDMA 系统得到了广泛应用并成了发展主流，但是如何弥补其支持多类站型混合组网能力的不足还值得研究，目前相关研究人员提出了一种双值守载波MF-TDMA解决方案来解决此问题，我们将在以后的应用中去检验。

五、结束语

随着各行各业信息化建设进程的加快，对中高速灵活组网卫星通信的需求越来越迫切。目前，MF-TDMA网是唯一支持中高速综合业务组网，也支持小系统独立组网应用的网络体系。

要想使 MF-TDMA系统能够发挥最大作用，实际使用时必须对其进行深入研究和规划，在保障任务需求和服务质量的前提下，给出帧效率较高、转发器资源利用率较高和站型配置合理的系统方案。相比其它体制卫星通信系统，MFTDMA 卫星通信系统的应用前景将非常广阔。

参 考 文 献

[1]郝学坤，孙晨华，李文铎。MF―TDMA卫星通信系统技术体制研究[J].无线电通信技术。2006，32（5）.P1-3.

卫星通信技术的发展与应用【第二篇】

关键词：卫星固定通信，卫星移动通信，卫星直播，卫星宽带通信

中图分类号： 文献标识码： A

一、卫星通信技术的定义和特点

在空间无线电通信领域中，通过空间站的转发或反射来进行的地球站相互间的通信就是通常所称的卫星通信。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。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。

卫星通信具有如下特点：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，只要设置地球站电路即可开通。同时可在多处接收，能经济地实现广播、多址通信。电路设置非常灵活，可随时分散过于集中的话务量，可实现多址联接。

二、卫星通信技术的发展概述

纵观全球，20 世纪 60 年代以来，卫星通信迅速发展，在军事和民用领域得到了十分广泛的应用；70~80 年代达到了鼎盛时期。80 年代末、90 年代以后，由于光纤通信和地面蜂窝移动通信的崛起，传统的国际、国内长途通信和陆地移动通信业务已不再属于卫星通信的主要领地。但是，毫无疑问地，在军事应用中，卫星通信仍然是其主要的通信手段，是其他通信手段所不能取代的。在经济、政治和文化领域中，卫星通信不仅有效地补充了其他通信手段的不足或不能（如海事、远程航空的通信等），而且作为大众传媒（如视频和音频广播），防灾、救灾、处理突发事件的应急通信等，均大有作为。此外，近年来深空探测和载人航天活动的频繁活动，也极大促进了卫星通信的发展。

本文以我国为例，拟就当前卫星通信技术中，大范围投入使用的、前景可观的卫星固定通信、卫星移动通信、卫星直播以及卫星宽带通信的技术和应用进行分析和探讨，仅供参考。

三、常见卫星通信技术的发展与应用

卫星固定通信

1.目前我国卫星固定通信技术取得的成就从取得的成就上来看，目前我国已建成一个资源较丰富的空间段和一定规模的卫星公用通信网。其中空间段由覆盖国内外地区的多卫星和多频段组成，由我国独资或中外合资的5家卫星公司建成。该空间段拥有的转发器容量和波束覆盖区，已较好地满足了我国国内各种卫星通信用户的需求，并可为国外部分用户提供通信服务。我国的卫星公用通信网由多颗卫星和各种地球站组成，能较好地起到地面通信网的补充、延伸和应急备份作用。另外，作为对公用通信网的补充，我国还建立起各种用途和不同规模的卫星专用通信网供使用。

2.问题和建议首先，我国国产卫星和国产地球站与国外同类产品相比，存在性能差、占有率低等差距。现有空间段仍有大部分设备和技术依赖国外。因此，自主研制卫星和地球站，尽快提高技术水平和竞争能力，逐步增加国产设备比例，以适应市场需要，是我们一项重大的战略任务。中星－6卫星发射成功后，我国除继续研制和发展东三卫星平台（即中星－6卫星平台）外，并正在研制工作能力更大的东四卫星平台，以满足各种卫星需要。另外，我国国内5家卫星公司力量较分散，不具规模优势。为此，在2000年，国务院决定将其中两家公司和其它有关公司组建成中国卫星通信集团公司。

（二）移动卫星通信中国尚无自建的国内商用卫星移动通信系统，现使用的都是外商建设的卫星移动通信系统，包括国际移动卫星系统、亚洲蜂窝卫星（ACeS）系统、铱星系统、全球星系统、轨道通信系统和ICO系统等。此处主要探讨以下三类应用广泛、发展良好的通信系统：1.国际移动卫星系统

国际移动卫星系统是由国际移动卫星组织倡导建立起来的一个全球卫星移动通信系统。该系统卫星使用的是对地静止轨道卫星。使用该系统的中国用户有6000多。中国几乎所有的远洋船舶都安装了该系统的卫星设备。2.亚洲蜂窝卫星系统亚洲蜂窝卫星系统是由亚洲蜂窝卫星公司建立起来的一个服务于亚洲地区的区域性卫星移动通信系统，可向手持机等用户终端提供话音、传真、数据和因特网等通信业务。中国地区约占该系统卫星服务区的1/3,是该系统最大的潜在市场。亚洲蜂窝卫星公司目前与中国通信广播卫星公司合作正在积极推进中。3.全球星系统全球星系统是由美国劳拉、高通等公司倡导发展的系统。它是由48颗低轨卫星组成的全球卫星移动通信系统。它的用户终端有单模手机、双模手机（全球星／GSM）、三模手机（全球星／AMPS／CDMA）、车载机和固定终端。2000年5月该系统在国内正式提供全球星服务。总体来讲，移动卫星通信系统的发展经历了兴起、盛行、停滞、衰落、重生等阶段，尤其是手持式用户终端的中低轨道全球卫星移动通信系统作为一项新业务，其技术发展、社会定位、市场开拓、发展前景有一个实践和探索的过程。特别是要看到，在低价位、高速度、高质量发展的地面移动通信网中，卫星移动通信的补充和延伸作用是有限的。因此，进一步做好市场需求的调查和定位工作，制定好相应的对策，是我们改变困境的一项重要措施。

（三）卫星通信技术在广播电视领域的应用

我国电视机的拥有量已达亿台，并拥有数千家各类电视媒体机构，有线电视用户已有9000万户。但与国际现况相较，我国广播电视业总体规模仍偏小，可以说正处于亟待发展的前夕，潜力巨大。从电视节目的数量来看，到现在供“村村通”的电视节目仅有44套(中央加地方节目)。从各种设备拥有量来看，我国单收设备恐怕也只有百万多台。而美国人口不过2亿多，其有线电视用户已达6000万户，卫星电视直播(DTH或Direc四)用户已近2000万户。根据现代技术发展的速度和推广应用的规律推算，发达国家的现状就是发展中国家的前奏，很明显，卫星直播电视(D伙)将是我国电视技术发展的首选。我国政府及广播电视行业专家普遍认为，我国发展卫星电视直播的业务条件已经成熟，我国在国际上已获得发展DBs的轨位和频道。通过“村村通”的实践，我国又已取得Ku一DTH卫星广播的经验，并得到广大农村的认可。我国自行研制的工RD已进人市场。在地广人多的我国客观条件下，利用卫星传送和广播电视是进一步提高人口覆盖率的重要手段。进人新世纪，我们可以预见，从现在几十套，到不久将有上百套甚至几百套的广播电视节目，将进人千家万户。因此积极推动DTH技术，有利于扶持国家航天事业的发展和信息产业的规模化。

（四）卫星宽带通信技术

卫星宽带通信业务属卫星固定通信业务。由于它的特殊性和重要性，把它作为一个专题来阐述。国际上卫星宽带通信业务发展主要表现在两方面。一方面是在传统的VSAT技术基础上开发新产品并利用现有C和Ku频段卫星资源，快速地建立起宽带通信系统，以满足用户的急需，并在与快速发展的地面宽带通信业务竞争中争夺生存空间；另一方面是发展频率更高的Ka等频段新型卫星宽带通信系统，以适应新业务的需求，并力争与发展中的地面宽带通信系统相适应，起到应有的补充和延伸作用。

至于我国目前卫星宽带通信技术，有如下发展趋势：首先是积极发展卫星宽带通信业务。中国国内电信经营商很关心和重视卫星宽带通信技术在宽带通信业务中的应用。该系统视不同要求可提供高速互联网接入、海量数据下载、远程医疗、远程教学、视频会议、多点广播等业务。其次是跟踪国外在建的新型卫星宽带通信系统。传统的C和Ku频段卫星通信系统已不能满足发展中的各种宽带通信业务的需求，国外正在建设新型的专用卫星宽带通信系统。最后是自建国内卫星宽带通信系统。

结语：

总之，在社会需求牵引和技术发展推动的双重作用下，21 世纪的卫星通信正在向一个新的水平攀升。卫星通信的应用领域也在不断扩大。中国的卫星发射技术，长征系列运载火箭领先世界，大推力、无污染、无毒的环保型火箭发动机中国已试验成功，这为发展中国的大型通信卫星乃至载人航天、探月工程创造了有利条件。中国将沿着天地一体、优势互补、军民结合的长远发展方向迈进。

参考文献：

[1]储钟圻。数字卫星通信。机械工业出版社，2006

[2]丁龙刚。卫星通信技术。机械工业出版社，2006

[3]王秉钧。VSAT小型站卫星通信系统。天津科学技术出版社，1992

[4]吕洪生。实用卫星通信工程。电子科技大学出版社，2005

[5]丁龙刚。卫星通信技术。机械工业出版社，2006

卫星通信系统范文【第三篇】

关键词：卫星通信 Labview 级联编码

中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（a）-0-02

随着信息技术的不断发展，卫星通信已经作为一种应急通信手段被广泛使用在各个通信领域中，传统的C波段及正在广泛使用的KU波段卫星通信随着卫星频率资源的短缺而面临着很多矛盾，特别是近年来随着对卫星通信需求的增加和卫星通信的新技术的不断发展，人们开始向更高频段的Ka（20～30 GHz）方向进行研究。如何在高频段中选择不同的编码类型以适应于卫星信道的可靠传输是大家一直关心的问题。Labview软件是NI公司研发的一套图形编程语言，广泛应用在信号处理和建模中。该文通过对各系统性能的分析和比较，通过Labview中提供的不同卫星信道模型建模，分析了不同频段中编码的性能并进行了比较，同时也对在Ka频段中不同编码方式的性能进行了仿真。

1 系统及信道模型

卫星通信信道是一个远距离的衰减变化的无线信道，因此为了能保障数字信号能在整个信道的可靠传输，必须利用适合于卫星信道传输的数字编码技术。对于C波段和KU波段的卫星通信系统有效抵抗信道衰落的措施之一就是采用前向纠错编码技术（FEC），国际组织对于该频段的FEC标准也是采用了编码增益高、译码器实现又不太复杂的级联编码方式，而且外码均为RS码，内码则分别采用卷积码或者TCM方式，另外为了消除Viterbi译码器的突发错误，两者都采用了外交织器。适合于卫星通信的不同方式的级联码编码方式的的性能不同文章对其进行了分析和仿真[2]，与C和KU频段相比更高频段的Ka卫星通信中，大气层将会引起信号的额外衰落，这些衰落不仅是频率的函数，而且还是位置、仰角、季节的可行性函数。[1]，为了比较卫星系统不同编码的性能，各种适合于卫星信道的编码方式都进行了研究和仿真[3]。我们通过Labview软件中提供的不同信道模型来对这些级联编码进行不同的仿真分析，其中内交织器和解交织器用来仿真Ka频段的性能，其余用来仿真C波段和KU波段的性能。据此，我们可以建立采用级联码的不同频段（ka频段采用内外交织器图1中虚线部分）卫星通信系统模型框图如图1。

2 编码系统的性能分析及仿真

研究和仿真不同级联编码方式的性能，就是要有合适的仿真模型和逼真的信道模型，而Labview软件中提供了比较多的通信系统模块，特别是对于卫星通信信道的仿真可以更加趋于实际化。[4]LabVIEW图形化信号处理平台由千余个信号处理、分析与数学运算函数组成的信号处理与数学函数库组成，包含小波变换、时频分析、图像处理、滤波器设计、声音与振动、系统辨识、RF分析等专业方法的工具包，可与NI硬件的无缝结合，使算法得到快速验证与部署[5]。因此该文结合Labview提供的不同信道模型对以下方式进行了模拟仿真。

采用RS（255，233）外码，内码为（2，1，7）在不同频段下的性能仿真

在Labview中选择RS为卫星信道的外码，内码采用卷积编码的方式通过采用Ka频段方式[6]的仿真和采用C波段及KU波段的信道模型通过对比其误码性能图，如图2所示。

从图中可以清楚地看到，在相同Eb/N0的情况下，Ka波段的误码性能要明显低于KU波段和C波段，同时在无雨天的情况下在保持同样的误码率的情况下，Ka波段比KU波段的要低于的信号，这样也就说明了在Ka波段情况下卫星的天线尺寸可以做的更加小。

采用RS（255，233）外码，内码为 Turbo码和P-TCM的级联性能仿真

RS码作为适合卫星信道传输的可以纠正突发错误的信道编码，可以和不同的内码进行级联，我们选取TCM级联、卷积级联、Turbo码级联三种方式进行仿真如下：

从图3中可见Turbo码是一种具有很好纠错性能的内码，作为内码可以比卷积级联和TCM级联作为的内码的性能要好的多，同时与卷积级联码系统相比，虽然TCM级联码系统的编码增益较小，但其宽带效率却很高。因此要根据情况选择不同的编码

类型。

3 结语

该文通过对卫星通信系统中级联编码在不同频段下的性能进行了Labview仿真，通过图形化的编程语言和系统仿真，分析及仿真结果表明：在相同信噪比和同等级联编码情况下的情况下使用高频段可以进一步降低误码率提高系统的频带利用率，同时对与在Ka波段情况下采用内分组交织器可以进一步提高系统性能。同时通过单位不同频段编码效果的使用上来看，高频段的设备使用效能更加明显。

参考文献

[1] 王爱华，罗伟雄。Ka频段固定卫星通信系统编码方式[M].北京理工大学学报，2002（11）.

[2] 王坤，张青春。Ka频段固定卫星信道编码技术研究[J].微型计算机信息，2007（6）.

[3] 张威，徐熙宗等。RS级联编码在超短波通信与卫星通信信道的仿真分析[J].通信技术，2009（2）.

[4] 张振权，罗新民等。RS-Turbo级联码的性能仿真及其在图像传输中的应用[J].现代电子技术，2005（24）.

卫星通信系统技术及其未来发展分析【第四篇】

摘 要 卫星通信成为当前主要的通信途径，已在各个领域得到了广泛的使用。本文就结合当前先进卫星通信技术的使用情况，以及各个互用对通信业务的需求情况，对各种先进的卫星通信技术进行深入的研究，并对未来卫星通信技术发展的趋势进行分析，先进的科学技术是卫星通信业务实现可持续发展，与时代需求保持一致的重要条件。

关键词 卫星通信系统 通信技术 发展趋势

在科技与信息化时代，个人移动通信和信息高速公路通信需求的快速增长，要达到通信网络全球覆盖，卫星通信是当前最好的工具。卫星通信与传统的通信方式相比，其在技术和成本上占据很大的优势，其成本低，信息信号比较强，覆盖范围比较广，通信容量比较大，通信距离比较远等优点，已成为当前最为主要的信息化手段之一。

1 卫星通信系统的基本组成

卫星在通信中起着中转作用，把地球站传送来的信号经过变频和放大转送到另一端的地球站，地球站是卫星与地面信息系统的链接点，用户通过地球站途径进入卫星通信系统中，形成链接的电路信号链，为了确保系统的运行正常，卫星通信系统必须和地面的监测管理系统和测控系统想链接，测控系统能够对通信卫星运行的轨道进行检测和控制，以保证地面检测系统能够对卫星所传送的通信信息进行有效的监控，保证系统安全与稳定的运行。卫星通信系统的组成图如图1所示。

2 我国卫星通信系统的发展现状

卫星固定通信发展的基本情况。随着我国航天技术的发展，卫星通信网建设快速发展，交通、银行、新闻、地质探测、交通运输、电力传送、水利兴修、航天航空、天气预报、农业种植、金融交易、国家完全和社会维稳等多个行业领域内使用卫星通信网，在地球上已经建立上万座卫星通信系统和地球站。

卫星移动通信。卫星通信的建立使陆地、海上和空中各种目标之间以及地面民用网络通信业务得到了解决。我国的便携式用户终端在静止轨道卫星移动通信系统中运行较好，只有中低轨道系统的运行状况不佳。在国际海事卫星组织（INMARSAT）成员国群体中，我国进入了INMARSAT的M站和C站，建立了进上万部船载、机载和陆地终端，能够为我国附近的海洋区域提供通信服务。在水利、抢险救灾、地质、海关、石油、安全、体育、新闻、银行、军事、外交和国防等行业领域配备了相应业务终端。

卫星电视广播。事实证明，卫星通信在电视广播中的应用具有传播远、见效快、服务区域大、投资省、经济效益高和质量高的优势，特别是提高山区电视广播节目信号最有效、最先进的途径。国外卫星电视广播信号已经进入了我国，二国家将卫星电视直播系统作为国家重点项目实施建设。当前，我国的卫星通信网络覆盖已经全面铺开，在经济的发展，国防的巩固和教育事业的发展等领域发展着重要的作用。

卫星宽带通信。传统的C和Ku频段卫星通信系统已经与各种宽带通信业务的需求不相符合，而且国外高速率的卫星通信线路在国外已经广泛应用。中国教育和科研计算机网（CER Net）、中国金桥信息网（China GBN）和中国科技网（CST Net）等用国内通信卫星转发器开通了数十条ISP（或区域网络）与核心网络间中继链路，以C、Ku频段卫星传输链路起步，以后增加Ka频段卫星链路和地面通信设施，组成覆盖全国的无级网络。这些互联网系统根据不同的要求可高速互联网接入、远程医疗服务、数据下载、视频会议、远程教学和多点广播等业务。

3 现代卫星通信技术发展研究

空间激光通信技术

空间激光通信是以激光的光波作为载波、大气作为传输介质的的光通信技术。空间激光通信具有微波通信与光纤通信两个的优势，主要体现在尺寸宽、功率小、波段窄、波束小的优点，很难被障碍物或者其他信号被截获和干扰，安全性能较高。

激光通信具有～10Gb/s的传输速率，世界各国的军事卫星通信系统普遍采用激光通信技术。

“动中通”技术

“动中通”是指移动的载体在移动过程中时刻跟踪卫星或升空平台，进行数据、语音和图像的传递。在载体的运行过程中，能够测量出载体变化的状况，对其变化监测到的数据进行计算，通过数学平台的运算，变换为天线的误差角，通过调整天线俯仰角、极化角和方位角，确保载体在天线对星在规定范围内进行变化，使载体运动中不偏离卫星发射天线对地球卫星的同步跟踪。“动中通”的跟踪方式有惯导跟踪和自跟踪两种。美国军事的TSAT和“移动用户目标系统”等卫星系统都有很强的“动中通”能力，其天线的最小口径可至，军队在快速的移动中不会影响卫星通信，可以随时获取卫星通信传送的信号和发送信息。

空间因特网协议技术

空间因特网协议技术是指在卫星通信系统之间形成一个酷似因特网装的信息系统，建立空间、地面和空中的联系，在全球范围之内接入/部署移动用户。该技术通过IPv6协议以及卫星IP协议提高信号的传送速度和带宽，通过卫星信息系统将信号由空中传送到地面，确保自动的、动态的、网络运行状态，实现了通过一条上行链路和一条下行链路方式连接地面终端与卫星的连接，用户可以利用地面的基本设施和地面系统，访问需要方位的任何互用和数据。只要安全认证的任何用户可以利用这种系统建立用户之间的通信链路。美国在军事上就用IP的新型系统，将现有的卫星通信系统实现了动态和端到端的连接，扩大了信息的容量，减少了控制，增加了适应性，扩大了覆盖面等。

宽带卫星通信技术

就目前出现的L，S，C，Ku频谱资源与GEO卫星轨道资源紧缺与拥塞现象，使许多卫星通信采用EHF频段和Q/F（40/60 GHz）频段。但是，从市场发展前后相兼容角度看，选择Ku/Ka混合结构也是解决上述问题的一个很好方式，这个手段有助于推动全球信息高速公路的发展，使无缝个人通信和Internet空中高速通道在全球实现。

星上处理技术

随着信息高速公路的发展，IP业务、宽带传输业务和个人PC通信漫游业务等业务量日益增加，在卫星转发器的设计中使用卫星星上处理技术处理繁杂的信号，如美国的THRUYU卫星、ACTS卫星和亚洲蜂窝移动卫星等。星上处理技术能够对卫星波束的调整和成型，路由的分配和频率的转换进行编程，完成了频率和时隙的预分配，实现了信道的灵活交换、功率的按需分配、波束的灵活调整和端到端之间的话音通信。

数字信道选择器技术

数字信道选择器将上行链路带宽分成的1900个独立子信道，多个子信道可以达到任何区域覆盖的联通能力，实现了最大灵活度的操作。同时，数字信道选择器也支持组播和广播服务，并为网络控制段提供极其有效、灵活的上行链路频谱监测能力。通过数字信道选择器，X频段和Ka频段实现了互连。

自适应信道分配技术

自适应信道分配技术能够自动适应资源的配置，处理变化的业务信息，组织性和灵活性很强，使高码率与低码率的用户可实现共享，可以综合固定移动广播网络，能够对这些网络功能体积分布的控制。为交互式的媒体业务提供更广泛的服务和应用，如视频会议、无线因特网等，使移动网络服务多元化发展。除了以上的卫星通信相关技术之外，还包括无缝链接技术、链路模拟器技术、频率复用技术、数字处理技术、多址技术、射频通信技术、现代编码调制技术、扩频跳频技术、多点波束技术和同步光网络技术。

这些先进的技术正在影响着卫星通信系统的发展趋势，有助于卫星通信能够为用户提供更好的服务。

4 卫星通信发展的前景

随着科学技术的快速发展，卫星通信系统能力的提高指日可待，将会为用户提供更加优质的服务。但是，卫星通信系统在开发中也存在着不可估计的难度和风险，必须采取防范的措施。总体来说，科学技术的不断创新，在推动者卫星通信技术的发展，卫星通信的发展前景一片大好。

卫星通信可以独立成为一个系统。在科学技术的发展中，将来的卫星通信系统不再依赖于地面电信网的接受与发送信息设备，可以成为独立的一个网络体系，直接与用户端进行链接，直接向用户提供服务。这对无地面通信设施的地区来说，可以解决用户信息的需求，降低了通信成本。

多种业务并存发展成为趋势。建立一个以卫星通信VSAT系统的发展最主导，多种业务并存的卫星业务综合体系成为卫星通信业务发展的方向，它将与地面多个业务信息系统链接，是对地面传统业务传输网络的补充和延伸，建立一个多元化、多领域、多功能的全球化网络服务体系。

个人通信和数字通信的快速发展。中低轨卫星通信在移动卫星通信中有很大的发展前景，有助于未来“全球个人通信”的实现，是人们真正的进入了个人通信时代。在卫星通信容量和速率增加以及先进数字通信技术的影响下，卫星电视广播业务的发展空间比较大，数字卫星广播，使节目的数量和质量得到很大改善，从而提高人民的文化生活水平。

5 结语

随着卫星高新技术的不断出现、推广和利用，通信卫星的功能将不断扩大，使用的领域将不断拓宽。21世纪的卫星通信，将会有更大的发展空间，并占据重要的地位，与光纤通信一起，成为未来人类通信的重要手段。

参考文献：

[1]罗文。卫星通信系统的发展及其关键技术[J].信息通信，2013（1）.

[2]何辞，孙晨华。基于TDMA卫星通信系统的TCP增强技术研究[J].无线电通信技术，2011（3）.

[3]王志军，白旭平。卫星通信系统中的抗干扰技术研究[J].通信技术，2012（7）.

[4]黄睿。卫星通信技术的应用体会及未来趋势展望[J].科技创新与应用，2013（20）.