衛(wèi)星通信的基本概念
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衛(wèi)星通信的基本概念范文第1篇
衛(wèi)星通信系統(tǒng)是一種把衛(wèi)星作為信號(hào)中繼站來(lái)接受和轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)地面站之間微波信號(hào)的通信系統(tǒng)。一個(gè)完整的衛(wèi)星通信系統(tǒng)是由衛(wèi)星端、地面端和用戶(hù)端這三個(gè)部分組成的。在地球上空作業(yè)的衛(wèi)星端在微波通信的傳遞過(guò)程中起的是中轉(zhuǎn)站的作用。包含了星載設(shè)備和衛(wèi)星母體的衛(wèi)星星體在空中接收地面站的電磁波,放大之后再發(fā)送到另一個(gè)地面站。設(shè)立在地表之上的多個(gè)地面站是連接衛(wèi)星系統(tǒng)和地面公眾網(wǎng)的固定接口和傳送點(diǎn),由地面衛(wèi)星控制中心、跟蹤站、遙測(cè)站和指令站等部門(mén)構(gòu)成。人們連接網(wǎng)絡(luò)的用戶(hù)端通過(guò)地面站傳送出入衛(wèi)星系統(tǒng)的微波信號(hào),形成龐雜而寬泛的通信鏈接。衛(wèi)星通信系統(tǒng)的覆蓋范圍很廣,在衛(wèi)星信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)的任意地點(diǎn)都能夠順利進(jìn)行通信,不會(huì)因?yàn)榫嚯x的變化而影響通訊信號(hào)的好壞。衛(wèi)星通信的電磁波主要在大氣層以外的區(qū)域傳播,微波傳遞的性質(zhì)較為穩(wěn)定。所以衛(wèi)星通信的工作頻帶寬,通信質(zhì)量好。即使部分在大氣層內(nèi)部傳播的電波會(huì)受到天氣的影響,也仍然是一種信號(hào)穩(wěn)定性和通訊可靠性很高的通信系統(tǒng)。但是,運(yùn)行在高空軌道上的衛(wèi)星在同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸時(shí),傳遞速率會(huì)延遲到秒級(jí),電磁波的精確度也會(huì)有所下降,用于語(yǔ)音通話時(shí)會(huì)出現(xiàn)明顯的中斷現(xiàn)象。衛(wèi)星在高空上的位置是按照預(yù)定軌跡運(yùn)行的,因此,衛(wèi)星始終處于一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),然而衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的線路連接都是無(wú)線鏈路,管理微波接收和微波傳遞的控制系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜,不易操縱和操作。
2衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1成本和需求之間的矛盾
現(xiàn)代的大眾通信集中體現(xiàn)為寬帶互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信。衛(wèi)星通信在寬帶領(lǐng)域中不及光纖寬帶便利迅捷,在移動(dòng)領(lǐng)域中也沒(méi)有地面蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)。在移動(dòng)的長(zhǎng)途通信費(fèi)大幅下降的情況下,衛(wèi)星長(zhǎng)途通信的轉(zhuǎn)發(fā)器費(fèi)用卻沒(méi)有任何變化,大大提高了衛(wèi)星通信系統(tǒng)的運(yùn)行成本。這種成本高需求低的矛盾是衛(wèi)星通信系統(tǒng)面臨的最大尷尬。
2.2寬帶IP的傳輸和實(shí)現(xiàn)問(wèn)題
中國(guó)當(dāng)前的寬帶IP衛(wèi)星系統(tǒng)基本上都采用的是ATM的傳輸技術(shù)。這種技術(shù)的性能支持衛(wèi)星通信系統(tǒng)相關(guān)的指標(biāo)要求,實(shí)現(xiàn)起來(lái)卻很困難。在衛(wèi)星ATM需要分層實(shí)現(xiàn)的說(shuō)法上有兩種不同的觀點(diǎn)就是否改變現(xiàn)有衛(wèi)星協(xié)議結(jié)構(gòu)的問(wèn)題展開(kāi)著激烈的爭(zhēng)論。含有ATM交換機(jī)的子網(wǎng)移動(dòng)性管理因?yàn)檫^(guò)于復(fù)雜,至今也還沒(méi)有找到解決的方案。
2.3數(shù)據(jù)傳遞的速度和效率問(wèn)題
信息時(shí)代最需要的就是傳遞信息的快捷方式。建立在頻分復(fù)用和碼分復(fù)用技術(shù)基礎(chǔ)上的傳統(tǒng)傳遞方式已經(jīng)滿足不了衛(wèi)星通信日益增長(zhǎng)的用戶(hù)需求。雖然隨后又研發(fā)出了分組交換技術(shù),但長(zhǎng)距離傳輸延時(shí)的問(wèn)題還需要更加有效的技術(shù)和措施來(lái)降低傳輸延時(shí)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的影響。
3衛(wèi)星通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
3.1數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)
數(shù)據(jù)壓縮不僅可以節(jié)約傳輸時(shí)間和存儲(chǔ)空間,還能提高通信的便捷性和頻帶的利用率。數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)在處理數(shù)據(jù)的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域里已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟了。不管是靜態(tài)的數(shù)據(jù)壓縮還是動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)壓縮都可以為衛(wèi)星通信系統(tǒng)在時(shí)間、頻帶和能量上帶來(lái)相對(duì)較高的傳輸效率。例如ISO對(duì)靜態(tài)圖像壓縮編碼的標(biāo)準(zhǔn)和CCOTT的H.26標(biāo)準(zhǔn),以及MPEG62設(shè)計(jì)中的同步交互性和多媒體等技術(shù)都成為廣泛應(yīng)用于多媒體壓縮的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。
3.2多媒體準(zhǔn)信息同步技術(shù)
衛(wèi)星通信系統(tǒng)傳輸中所使用的多媒體準(zhǔn)信息同步技術(shù)大致可以分為連續(xù)同步和時(shí)間驅(qū)動(dòng)同步這兩類(lèi)。在衛(wèi)星的多媒體通信中,可以選用緩沖法、反饋法或者時(shí)間戳法來(lái)實(shí)現(xiàn)多媒體準(zhǔn)信息的精確同步。目前開(kāi)發(fā)出來(lái)的同步技術(shù)有建立在近似同步時(shí)鐘基礎(chǔ)上的“多業(yè)務(wù)流同步協(xié)議”和以時(shí)間因果同步為特色,支持分布式協(xié)議的“多信息流會(huì)話協(xié)議”。
3.3智能衛(wèi)星天線系統(tǒng)
要成功傳輸多媒體信息,對(duì)通信系統(tǒng)的帶寬要求是2500MHz及以上。降雨等天氣因素和地面吸收電磁波等客觀的影響因素都會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星ATM網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的突發(fā)錯(cuò)誤。為了完成多波束覆蓋的范圍最大化,研究智能高性能天線的技術(shù)開(kāi)發(fā)和具體應(yīng)用是十分必要的。例如,衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以在平時(shí)采用多波束快速跳變系統(tǒng),在需要完成跟蹤和同頻復(fù)用的低軌道系統(tǒng)中采用蜂窩式天線,在星上和同步軌道系統(tǒng)中采用相控陣列天線。
3.4衛(wèi)星激光通信技術(shù)
衛(wèi)星通信對(duì)傳輸速率的要求很高,就目前來(lái)說(shuō),衛(wèi)星通信系統(tǒng)的載波都是電磁性的微波。但微波天線能夠接受和傳遞的微波數(shù)量是有限的,這就需要激光通信的輔助甚至替換。激光通信技術(shù)可以在減輕衛(wèi)星密度重量和體積大小的同時(shí)增大衛(wèi)星的通信量,提高衛(wèi)星通信的保密性、可靠性和傳輸速率。而且衛(wèi)星通信的激光傳輸之間是不會(huì)相互干擾和影響的,是衛(wèi)星通信在未來(lái)的主要發(fā)展趨勢(shì)。
衛(wèi)星通信的基本概念范文第2篇
近些年來(lái)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域的研究越來(lái)越多，這些技術(shù)在地空通信中逐漸成為熱點(diǎn)。LDPC碼是一種線性的分組碼，它是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的。本論文簡(jiǎn)要介紹了LDPC碼的編碼算法和譯碼算法，以及在地空通信中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】 LDPC碼 地空通信 編碼
1 LDPC碼簡(jiǎn)介
1.1 提出LDPC碼的背景
衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展越來(lái)越成熟，最近研發(fā)的衛(wèi)星通信技術(shù)能夠通過(guò)空間衛(wèi)星進(jìn)行地空通信。LDPC碼是其中非常重要的一環(huán)，這是因?yàn)長(zhǎng)DPC碼具有強(qiáng)大的糾錯(cuò)能力，具有很低的復(fù)雜度等。
LDPC碼具有很強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，同時(shí)還具有低復(fù)雜度的快速譯碼算法和比較好的特性結(jié)構(gòu)，所以在最新的帶寬無(wú)線多媒體的通信系統(tǒng)中，LDPC碼成為了能夠傳播高質(zhì)量的通信以及視頻信號(hào)的關(guān)鍵性技術(shù)。同時(shí)LDPC碼已經(jīng)廣泛被歐洲等國(guó)家的衛(wèi)星使用。
1.2 LDPC碼的基本概念
LDPC碼的全稱(chēng)為低密度奇偶校驗(yàn)，1960年后Gallager第一次提出這個(gè)概念。LDPC碼是一種線性的分組碼，它是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的。LDPC碼的編碼是一種隨機(jī)碼。由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和條件都十分落后，LDPC碼并沒(méi)有廣泛應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)了Turbo碼，但是Turbo碼在本質(zhì)上就是LDPC碼。LDPC碼的糾錯(cuò)性能十分優(yōu)異，近些年來(lái)越來(lái)越受到人們的重視。
LDPC碼的譯碼采用軟判決的置信傳播迭代譯碼算法。正是由于這個(gè)原因，LDPC碼在給定誤碼率的情況下，信息的傳輸速率和Shannon限很接近。在某種程度上，LDPC碼的糾錯(cuò)性比Turbo碼強(qiáng)出了很多很多。我們都知道，譯碼的復(fù)雜度與碼長(zhǎng)有關(guān)，而且是線性的關(guān)系。要想實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)編碼分組的應(yīng)用，就必須克服分組碼在長(zhǎng)碼的時(shí)候譯碼的計(jì)算量問(wèn)題。
2 DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)的前向糾錯(cuò)系統(tǒng)
LDPC碼的編譯方法有許多，本論文簡(jiǎn)要介紹一下介紹LDPC碼的DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)編譯碼方法。
第一代DVB標(biāo)準(zhǔn)是1994年提出來(lái)的，它采用RS碼，QPSK調(diào)制和級(jí)聯(lián)卷積碼的方式。但是伴隨VLSI技術(shù)的發(fā)展，就出現(xiàn)了更高效率的編碼方式。DVB-S2項(xiàng)目組的目標(biāo)旨在帶寬和功率不增加的情況下，增加百分之30的傳輸量。
DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)主要由三個(gè)部分組成：BCH（前向糾錯(cuò)系統(tǒng)由外編碼）、LDPC（內(nèi)編碼）和比特交織。同時(shí)輸入流包括BBFRAMES（基本比特幀）和FECFRAMES（外流前向糾錯(cuò)幀）。FEC系統(tǒng)處理完每個(gè)BBFRAME（kbch位）之后，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)FEC-FRAME（nldpc）。系統(tǒng)BCH外碼的奇偶校驗(yàn)比特（BCHFEC）被加到BBFRAME，LDPC內(nèi)碼的奇偶校驗(yàn)比特被加到BCHFEC后面。
3 LDPC碼的算法
3.1 LDPC碼編碼算法
傳統(tǒng)的規(guī)則LDPC碼的編碼主要可以分為四步，分別如下。其框圖如圖1所示，編碼步驟如下：
（1）明確規(guī)則LDPC碼的H矩陣的列重和行重。
（2）構(gòu)造LDPC碼的H矩陣。
（3）將校驗(yàn)矩陣H轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)形式。
（4）根據(jù)線性分組碼系統(tǒng)形式的校驗(yàn)矩陣與生成矩陣之間的關(guān)系得到相應(yīng)的生成矩陣G，編碼生成的碼字為C=uG。
3.2 LDPC碼的譯碼算法
LDPC碼有很多種譯碼方式，常見(jiàn)的譯碼方式主要有：加權(quán)比特翻轉(zhuǎn)譯碼、比特翻轉(zhuǎn)譯碼、大數(shù)邏輯譯碼、后驗(yàn)概率譯碼以及和積算法譯碼等。本論文簡(jiǎn)要介紹和積算法。
所謂和積算法，就是一種迭代譯碼算法，它的傳播是基于置信度的。下一次迭代的輸入，是上一次譯碼結(jié)束時(shí)可靠度量度的計(jì)算結(jié)果。直到達(dá)到了某個(gè)特定的條件后，譯碼的迭代過(guò)程才會(huì)停止，進(jìn)而系統(tǒng)會(huì)作出硬判決。
4 我國(guó)的LDPC碼在將來(lái)地空通信中的應(yīng)用
地空通信具有許多特點(diǎn)，比如信號(hào)的能量衰減比較嚴(yán)重，信息的傳輸延時(shí)比較大等等。因此必須采取特殊的方法，才能夠保證信息傳輸時(shí)的可靠性。地空通信信道對(duì)于信道編碼是一種理想的信道。
（1）地空通信信道和無(wú)記憶的高斯信道很相似，都是Shannon編碼理論的信道模型。
（2）地空通信信道可以使用很低的頻帶利用率的編碼和二進(jìn)制調(diào)制方案，因?yàn)榈乜胀ㄐ判诺谰哂泻茇S富的帶寬。
（3）由于地空通信中傳輸距離非常遠(yuǎn)，信號(hào)的能量衰減比較多，所以采用的都是低碼速率通信。
以前地空通信使用的都是Turbo碼。Turbo碼具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如誤碼性能很好，但是仍然存在著誤碼平臺(tái)。相對(duì)于Turbo碼，LDPC碼更適合作為地空通信的信道編碼，這是因?yàn)長(zhǎng)DPC碼具有很低的譯碼復(fù)雜度、更低的誤碼平臺(tái)以及更大的吞吐量。要想設(shè)計(jì)出更加適合于地空通信的LDPC碼，還需要考慮到功耗效率、編碼器和譯碼器的結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜度等等。作為一種重要的信道編碼，LDPC碼必將會(huì)在地空通信中發(fā)揮重要的作用。
5 總結(jié)
近些年來(lái)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域的研究越來(lái)越多，這些技術(shù)在地空通信中逐漸成為熱點(diǎn)。LDPC碼是一種線性的分組碼，它是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的。本論文簡(jiǎn)要介紹了LDPC碼的編碼算法和譯碼算法，以及在地空通信中的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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衛(wèi)星通信的基本概念范文第3篇
一、培訓(xùn)目標(biāo)
1、充分認(rèn)識(shí)農(nóng)村黨員干部現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工作的目的意義和重要性；
2、熟練掌握現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工作的基本概念和設(shè)備的操作使用以及對(duì)站點(diǎn)設(shè)備的日常維護(hù)管理；
3、掌握應(yīng)用信息技術(shù)手段進(jìn)行農(nóng)村黨員干部現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工作的實(shí)踐技能；
4、掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和對(duì)辦公軟件的使用；
5、掌握衛(wèi)星IP廣播數(shù)據(jù)接收的基本知識(shí)和應(yīng)用；
6、掌握獲取、加工、處理和應(yīng)用遠(yuǎn)程教育教學(xué)資源的基本技能；
7、掌握遠(yuǎn)程教育設(shè)備維護(hù)的基本知識(shí)和技能。
二、培訓(xùn)對(duì)象
主要培訓(xùn)現(xiàn)有農(nóng)村中小學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育站點(diǎn)的103名協(xié)管員和第一批新建站點(diǎn)的100名管理員。
三、培訓(xùn)方式
采取集中授課、現(xiàn)場(chǎng)觀摩、實(shí)際操作、交流討論、結(jié)業(yè)測(cè)試的培訓(xùn)方式，培訓(xùn)結(jié)束時(shí)分別進(jìn)行理論和實(shí)踐考核，考核成績(jī)合格者頒發(fā)培訓(xùn)合格證書(shū)。考核具體包括考勤、作業(yè)、筆試、實(shí)踐等四項(xiàng)內(nèi)容，其中筆試成績(jī)采用百分制記分（60分以上為合格），考核時(shí)間為2學(xué)時(shí)，其它三部分成績(jī)采用合格與不合格計(jì)分制，四項(xiàng)成績(jī)中有一項(xiàng)不合格視為考核總成績(jī)不合格。
四、培訓(xùn)內(nèi)容
培訓(xùn)內(nèi)容包括七個(gè)部分共40學(xué)時(shí)，其中教學(xué)38學(xué)時(shí)，考核2學(xué)時(shí)。
1、中央和省市有關(guān)遠(yuǎn)程教育的部署和要求（1學(xué)時(shí)）
2、黨員干部現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育簡(jiǎn)介（1學(xué)時(shí)）
黨員干部現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的設(shè)備管理和維護(hù)、相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)及資源共享知識(shí)和常見(jiàn)故障排除方法。
3、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)（10學(xué)時(shí)）
計(jì)算機(jī)的發(fā)展、用途，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成，多媒體技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)基本操作知識(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。
4、WindowsXP操作系統(tǒng)（10學(xué)時(shí)）
WindowsXP的功能及特點(diǎn)，WindowsXP的基本操作，WindowsXP的文件系統(tǒng)，WindowsXP的控制面板，WindowsXP的多媒體功能，防病毒軟件和壓縮軟件的安裝與使用，系統(tǒng)恢復(fù)和維護(hù)，應(yīng)用軟件的安裝與卸載知識(shí)。
5、衛(wèi)星數(shù)據(jù)（IP）廣播接收系統(tǒng)原理和應(yīng)用（12學(xué)時(shí)）
衛(wèi)星通信基本原理及其應(yīng)用，中國(guó)教育衛(wèi)星寬帶多媒體網(wǎng)（CBESAT）簡(jiǎn)介，衛(wèi)星接收系統(tǒng)基本原理、安裝調(diào)試、維護(hù)和防雷，IP接收原理簡(jiǎn)介，DVB數(shù)據(jù)接收卡（包括驅(qū)動(dòng)程序、接收程序）的安裝與調(diào)試、參數(shù)設(shè)置，IP接收軟件的注冊(cè)與使用，接收中常見(jiàn)硬件和軟件故障的排除方法。
6、資源接收和利用（1學(xué)時(shí)）
遠(yuǎn)程教育資源簡(jiǎn)介，對(duì)資源的接收、存儲(chǔ)應(yīng)用知識(shí)。
7、常用辦公軟件的應(yīng)用（2學(xué)時(shí)）
Office辦公軟件的安裝，利用Word進(jìn)行文檔的基本操作、排版、制作表格等應(yīng)用，利用PowerPoint設(shè)計(jì)制作電子教案等相關(guān)應(yīng)用，利用Excel建立、編輯、格式化工作表等應(yīng)用，媒體播放軟件、刻錄軟件、抓圖軟件的初步應(yīng)用知識(shí)。
8、終端接收站點(diǎn)衛(wèi)星專(zhuān)用頻道資源管理軟件的安裝與資源接收、資源管理等。（1學(xué)時(shí)）
五、培訓(xùn)時(shí)間
培訓(xùn)采取分期分班的方式進(jìn)行，第一批被培訓(xùn)人員共分五個(gè)教學(xué)班，每期時(shí)間為5天，約40學(xué)時(shí)。在**年3月底以前培訓(xùn)結(jié)束。
六、培訓(xùn)地點(diǎn)：甘肅廣播電視大學(xué)**教學(xué)點(diǎn)。
衛(wèi)星通信的基本概念范文第4篇
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 射頻識(shí)別 網(wǎng)絡(luò)通信 數(shù)據(jù)處理
1 物聯(lián)網(wǎng)概念的解析
關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念的來(lái)源，第一次正式提出，是在2005年的信息社會(huì)世界峰會(huì)上，由國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）第一次以正式的方式公諸于世。國(guó)際電信聯(lián)盟還指出，現(xiàn)在正處于一個(gè)無(wú)所不在的"物聯(lián)網(wǎng)"通信時(shí)代，通訊技術(shù)的進(jìn)步，使得人們?nèi)粘Ｉ畋憷潭鹊玫搅藰O大地提高。在日常生活用品中嵌入一種短距離的移動(dòng)收發(fā)器，就可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)控制。信息空間的維度隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，也在朝著多方向發(fā)展。按照物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、互通的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種物品與互聯(lián)網(wǎng)的相互連接，還可以使用編碼來(lái)區(qū)分一切實(shí)物和虛擬物品，然后利用智能界面實(shí)現(xiàn)終端信息的共享。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心在于實(shí)現(xiàn)對(duì)所聯(lián)網(wǎng)物品的準(zhǔn)確識(shí)別、精確定位、及時(shí)跟蹤以及密切監(jiān)。
2 當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)研究分析
2.1 射頻識(shí)別技術(shù)
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，比較重要的技術(shù)就是射頻識(shí)別，現(xiàn)階段常見(jiàn)的射頻識(shí)別系統(tǒng)一般是由RFID電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器和信息處理系統(tǒng)組成。射頻識(shí)別技術(shù)的基本工作原理是，利用讀寫(xiě)器對(duì)那些編好電子標(biāo)簽的物品進(jìn)行讀寫(xiě)和識(shí)別，然后通過(guò)無(wú)線電波技術(shù)，將讀寫(xiě)器識(shí)別到的物品的有效信息傳送到系統(tǒng)信息處理模塊，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)信息的采集，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的精細(xì)化、數(shù)據(jù)化管理。
2.2 傳感技術(shù)
傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作感知對(duì)傳感器的正常工作發(fā)揮著十分重要的作用，傳感技術(shù)的應(yīng)用就是建立在傳感器及傳感信息網(wǎng)絡(luò)順暢工作的基礎(chǔ)之上。一般所說(shuō)的傳感器，就是指能感知被測(cè)指標(biāo)，同時(shí)可以將被測(cè)指標(biāo)按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的設(shè)備，傳感器有著相當(dāng)廣闊的應(yīng)用空間。而傳感器網(wǎng)絡(luò)則集合了多種技術(shù)優(yōu)勢(shì)，如傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，它利用系統(tǒng)發(fā)展模式，可以使用各類(lèi)集成化的微型傳感器協(xié)作實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，除此之外，還可以采集并處理周?chē)h(huán)境及監(jiān)測(cè)對(duì)象的基本信息。
2.3 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
可以說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的技術(shù)藍(lán)本，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新提供了信息技術(shù)通道。在傳感器網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)方面，會(huì)經(jīng)常運(yùn)用到廣域網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和近距離通信技術(shù)。在廣域方面像IP互聯(lián)網(wǎng)、2G/3G移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信等都屬于其中比較成熟的技術(shù)，最近幾年以iIPv6為核心的新互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，更是優(yōu)化和升級(jí)了傳統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)傳送通道。在近距離技術(shù)領(lǐng)域，當(dāng)前比較成熟的主流技術(shù)基本上是以IEEE802.15.4為代表的幾種近距離通信技術(shù)。
2.4 大數(shù)據(jù)處理、云計(jì)算等信息處理技術(shù)
日常生活中，能夠制造出數(shù)據(jù)的領(lǐng)域遍布各個(gè)行業(yè)，商務(wù)貿(mào)易、在線視頻圖像資料、社交網(wǎng)絡(luò)媒體信息、企業(yè)信息管理以及電子政務(wù)等等，都會(huì)涉及到大數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的迅速發(fā)展，推動(dòng)了信息處理技術(shù)的進(jìn)步，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算為代表的信息存儲(chǔ)、處理技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展提供了高效的數(shù)據(jù)服務(wù)功能，也是深度挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值的技術(shù)支撐。
3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用展望
3.1 城市管理
在城市管理過(guò)程中，智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以自動(dòng)檢測(cè)并報(bào)告公路、橋梁的“健康狀 況”，還可以避免過(guò)載的車(chē)輛經(jīng)過(guò)橋梁。在智能建筑利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以通過(guò)感應(yīng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)照明燈能的自動(dòng)調(diào)節(jié)光亮度，并進(jìn)一步提高節(jié)能環(huán)保程度。
3.2 數(shù)字家庭
僅僅實(shí)現(xiàn)了電視與電腦、手機(jī)的連接，不是發(fā)展數(shù)字家庭產(chǎn)業(yè)的初衷。只有在連接家庭設(shè)備的同時(shí)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)與外部的服務(wù)連接起來(lái)，才能真正實(shí)現(xiàn)服務(wù)與設(shè)備互動(dòng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在數(shù)字化家庭方面的成熟運(yùn)用，極大的提高了人們的生活便利程度。
3.3 定位導(dǎo)航
物聯(lián)網(wǎng)與衛(wèi)星定位技術(shù)、GSM/GPRS/CDMA移動(dòng)通訊技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，能夠在互聯(lián)網(wǎng)和移 動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)使用GPs技術(shù)，使用和維護(hù)成本大大降低，并能實(shí)現(xiàn)端到端的多向互動(dòng)。
3.4 現(xiàn)代物流管理
通過(guò)在物流商品中植入傳感芯片，供應(yīng)鏈上的購(gòu)買(mǎi)、生產(chǎn)制造、包裝、裝卸、堆棧、運(yùn)輸、配送分銷(xiāo)、出售、服務(wù)每―個(gè)環(huán)節(jié)都能無(wú)誤地被感知和掌握。這些感知信息與后臺(tái)的GIS/GPS數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú) 縫結(jié)合，成為強(qiáng)大的物流信息嘲絡(luò)。
3.5 商業(yè)零售
RFID取代零售業(yè)的傳統(tǒng)條碼系統(tǒng)（Barcode），使物品識(shí)別的穿透性（主要指穿透金屬和液體）、遠(yuǎn)距離以及商品的防盜和跟蹤有了極大改進(jìn)。此外通過(guò)標(biāo)簽識(shí)別和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以隨時(shí)隨地對(duì)食品生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)食品質(zhì)量進(jìn)行聯(lián)動(dòng)跟蹤，對(duì)食品安全事故進(jìn)行有效預(yù)防，極大地提高食品安全的管理水平。
3.6 數(shù)字醫(yī)療
通過(guò)使用RFID為代表的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，能夠提高醫(yī)院醫(yī)務(wù)工作人員對(duì)病人的監(jiān)控效率，減少醫(yī)療信息傳遞失真的情況發(fā)生。RFID技術(shù)與醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）及藥品物流系統(tǒng)的融合，是醫(yī)療信息化的必然趨勢(shì)。
3.7 防入侵系統(tǒng)
發(fā)達(dá)國(guó)家將大數(shù)據(jù)作為重要的情報(bào)收集手段，通過(guò)成千上萬(wàn)個(gè)覆蓋地面、柵欄和低空探測(cè)的傳感節(jié)點(diǎn)，防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。日本防衛(wèi)省將從2015年開(kāi)始正式研討將互聯(lián)網(wǎng)上累積的“大數(shù)據(jù)”運(yùn)用于海外局勢(shì)的分析。這一舉措作為自衛(wèi)隊(duì)海外活動(dòng)擴(kuò)大背景下的新方案，旨在強(qiáng)化情報(bào)收集能力。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著信息技術(shù)和多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會(huì)越來(lái)越成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)逐漸增多，我國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，有著不錯(cuò)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，龐大的市場(chǎng)需求催生了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的傳播和擴(kuò)撒。在我國(guó)以信息化帶動(dòng)工業(yè)化的發(fā)展路徑指引下，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到越來(lái)越重要的推動(dòng)作用。
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衛(wèi)星通信的基本概念范文第5篇
極化與極化波的基本概念
所謂極化通常是指與電波傳播方向垂直的平面內(nèi)，瞬時(shí)電場(chǎng)矢量的方向。我們?cè)O(shè)XOY平面是與電波傳播方向垂直的平面，在該平面內(nèi)的電場(chǎng)矢量E總可以用Ex和Ey兩個(gè)分量來(lái)表示，如圖1所示。
E=ExIx+EyIy
式中Ex、Ey為E在x、y上的分量，Ix、Iy為x、y兩上方向上的單位矢量。
設(shè)Ex=acosωt
Ey=bcos（ωt-Φ）
式中a、b為兩個(gè)分量的振幅，Φ為Ex和Ey的相位差。
下面我們分別來(lái)討論幾種情況：
1、Ex和Ey同相或者反相，此時(shí)
tgα=tgωtα= ωt
這表明合成場(chǎng)幅度不隨時(shí)間變化，而方向隨時(shí)間變化。這樣，合成場(chǎng)矢量端點(diǎn)隨時(shí)間變化的軌跡是一個(gè)圓，這種情況稱(chēng)為圓極化波。
通過(guò)上述分析得知，如果電波傳播時(shí)電場(chǎng)矢量的空間描出的軌跡為一直線，它始終在一個(gè)平面內(nèi)傳播，則稱(chēng)為線極化波。基電場(chǎng)矢量在空間描出的軌跡為一個(gè)圓，即電場(chǎng)矢量是圍繞傳播方向的軸線不斷地旋轉(zhuǎn)，這種電波稱(chēng)為圓極化波。
如果觀察者沿電波傳播方向看去（即看著它的尾部），看到電場(chǎng)矢量是在向右旋轉(zhuǎn)（即由左向右順時(shí)針地轉(zhuǎn)），則稱(chēng)為右旋圓極化波，它符合右手螺旋定則。反之，若電場(chǎng)矢量是在向左旋轉(zhuǎn)（即由右向左逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)），則稱(chēng)為左旋圓極化波，它符合左手螺旋定則。
在線極化波中，一般是以地平面為基準(zhǔn)（但衛(wèi)星發(fā)射的線極化波是以衛(wèi)星的軸系為基準(zhǔn)來(lái)定義的），當(dāng)極化方向與地平面平行時(shí)，稱(chēng)水平極化波。當(dāng)極化方向與地平面垂直時(shí)，稱(chēng)垂直極化波。
電波的極化特性取決于發(fā)射天饋系統(tǒng)的極化特性。發(fā)射右旋極化波的天饋系統(tǒng)為右旋極化天線，同理，有左旋極化天線、水平與垂直線極化天線等。接收天線必須具有與發(fā)射天線相同極化且旋向相同的特性，以實(shí)現(xiàn)極化匹配，才能接收到全部能量。若部分匹配，則只能接收部分能量。由于一個(gè)線極化波可以分解為兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的圓極化波，一個(gè)圓極化波也可分解為兩個(gè)相互正交的線極化波（但兩個(gè)相位差90°），所以接收線極化波的天線可以接收?qǐng)A極化波，接收?qǐng)A極化波的天線也可以接收線極化波，但是要有3dB的能量損失。無(wú)論是線極化天線，還是圓極化天線都不能接收它們自己的正交分量。例如，接收右旋圓極化波的天線，不能接收左旋圓極化波（接收垂直極化波的線極化天線也不能接收水平極化波）。因此，右旋或左旋圓極化天線只能發(fā)射或接收右旋或左旋圓極化波，對(duì)兩者不能混淆。現(xiàn)代的衛(wèi)星電視接收天線，大多都裝有控制天饋系統(tǒng)極化方向的裝置--極化器，來(lái)選擇與衛(wèi)星電視信號(hào)一致的極化型式，并抑制其他型式的極化波，以獲得極化匹配，實(shí)現(xiàn)最佳接收。同時(shí)，現(xiàn)代衛(wèi)星電視傳輸中，尚利用垂直極化與水平極化，左旋圓極化和右旋圓極化的相互隔離來(lái)傳送不同的電視節(jié)目，以擴(kuò)大衛(wèi)星的傳輸容量。圓極化波和線極化波各有優(yōu)缺點(diǎn)，圓極化波在穿過(guò)雨霧層和電離層時(shí)，引入的員耗小，也不存在線極化波時(shí)極化面旋轉(zhuǎn)問(wèn)題，因此接收?qǐng)A極化波信號(hào)時(shí)圓極化接收天線基本上不需要進(jìn)行極化調(diào)整（編者注：即無(wú)極化調(diào)整），而且在同時(shí)接收臨近二顆衛(wèi)星的不同極化波時(shí)圓極化的隔離度好。而線極化波的最大優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，并且接收饋源成本低，價(jià)格便宜。
一般來(lái)說(shuō)，國(guó)際通信衛(wèi)星發(fā)射的電波大多數(shù)是圓極化波，而我國(guó)的通信衛(wèi)星（或區(qū)域性衛(wèi)星）發(fā)射的電波多是線極化波。
拋物面天線的圓極化饋源
拋物面天線的饋源按使用的方式可分為前饋饋源、后饋饋源和偏饋饋源；按衛(wèi)星頻段分為C頻段饋源和Ku頻段饋源。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)出C和Ku頻段的共用饋源。前饋饋源一般用于普通拋物面天線，后饋饋源一般用于卡塞格倫天線，偏饋饋源用于偏饋拋物面天線。一個(gè)完整圓極化饋源系統(tǒng)由饋源喇叭、90°移相器、圓矩變換器等組成。圖2為后饋源配置圖；圖3為從饋源末端看向喇叭的透視圖，圖中0°~180°平面為移相器銷(xiāo)釘平面（移相器也可以采用介質(zhì)移相片方式，其移相的原理是相同的），矩形框邊為圓矩變換器末端的矩形波導(dǎo)口。
在圖3（a）中，右旋圓極化波E0進(jìn)入喇叭后向后傳播到達(dá)移相器后分解為0°~180°平面的一個(gè)分量E1和90°~270°平面的另一個(gè)分量E2 。根據(jù)旋向的定義及前面的推論可知，E1超前E2 相位90°，由于E1分量與銷(xiāo)釘?shù)姆较蛞恢拢鼘⒈灰葡啵鳨2與銷(xiāo)釘垂直不會(huì)被移相。所以，到達(dá)移相器末端時(shí)，E1與E2變成同相位，兩者的合成矢量變成E0′。它正好與矩形波導(dǎo)中的基模TE10相一致。至此，右旋圓極化波就被饋源變成矩形波導(dǎo)中的線極化波了。
在圖3（b）中，如果來(lái)波是左旋的，則E2分量超前E1 90°相位，經(jīng)移相后E2超前E1 180°，即E2與E1合成，得到合成矢量E0′，它與E0正交。所以應(yīng)當(dāng)將矩形波導(dǎo)口相對(duì)于右旋來(lái)波狀態(tài)旋轉(zhuǎn)90°，形成圖3（b）中的狀態(tài)。
如果來(lái)波是線極化波，圓極化饋源要作些變動(dòng)才能使用，即銷(xiāo)釘移相器所在平面與矩形波導(dǎo)口的相對(duì)關(guān)系應(yīng)按圖4（a）和（b）所示配置。這是因?yàn)椋趫D4（a）中，線極化的來(lái)波不會(huì)被銷(xiāo)釘移相，在圖4（b）中來(lái)波雖然被移相，但并不影響接收到的微波功率。
這里要注意的是，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的圓極化波被金屬拋物面反射后，極化要轉(zhuǎn)換，即左旋變成右旋，右旋變成左旋。在前饋型的拋物面天線中電波經(jīng)過(guò)一次反射，原來(lái)的右旋圓極化波變成左旋圓極化波，這樣接收右旋極化波時(shí)，極化變換要配置成左旋時(shí)的狀態(tài)。在后饋型的雙反射器天線中，由于經(jīng)過(guò)主副反射器的兩次反射，右旋來(lái)波轉(zhuǎn)換兩次仍然是右旋的，所以饋源中的移相器與矩形波導(dǎo)口的配置采用右旋的狀態(tài)。可見(jiàn)，無(wú)論接收?qǐng)A極化信號(hào)還是接收線極化信號(hào)，只需將圓矩變換波導(dǎo)同移相器之間的法蘭盤(pán)對(duì)接情況加以改變，就可實(shí)現(xiàn)無(wú)極化損失的接收。
