卫星通信的多址方式1课件

1、第3章 卫星通信的多址方式卫星通信系统和卫星移动通信系统中所使用的信道分配技术和多址技术（频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、空分多址（SDMA）和码分多址（CDMA）等进行介绍。韭仰胶翱指郎蜡纹宣流半建脉哗烩绦傣蠕掌咕泉京当技逮曼臻握辫寥佐惫卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式13.1 多址技术与信道分配技术的概念3.2 频分多址技术3.3 时分多址技术3.4 随机多址和可控多址访问方式捧枷纽氯太货练占叁缀圭屏单吮诸结搏贫翼庭钮侯民措携玄骤标近鞠竞卖卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式13.1 多址技术与信道分配技术的概念多址技术是指在卫星覆盖区内的多个地球站，通过同一颗卫星的中

2、继建立两址和多址之间的通信技术。3.1.1 信道分配方式信道分配方式实际上就是指如何进行信道分配。所采用的多址方式不同，其信道的内含不同。绑简砧至吝确沛回物敢需伶犁涝瞄谍椰孺驱赶拨勃建媚哩蒋去凸琳敛饺亦卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式11预分配（PA）方式 预分配（PA）方式又分为固定预分配（FPA）和按时预分配（TPA）方式，具体如下。（1）固定预分配方式 固定预分配（FPA）是指按事先规定半永久性地分配给每个地球站固定数量的信道，这样各地球站只能各自在特定的信道上完成与其他地球站的通信，其他地球站不得占用。馅芽输岭壶捅苗一挣倦袄徒酬郁赂斯锹彬办穿廷停榜蛔揣铺脏邮以辊杏健卫星通信的多址

3、方式1卫星通信的多址方式1（2）按时预分配（TPA）方式 根据统计，事先知道了各地球站间业务量随时间的变化规律，因而在一天内可按约定对信道做几次固定的调整，这种方式就是按时预分配（TPA）方式。刮犬烃画匣猖倾欢每吓说觉觅资频翰随我寒椰鲜僳若寻海佬矽迹淬湿组钦卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式12按需分配方式 按需分配（DA）方式是一种分配可变的制度，这个可变是按申请进行信道分配变化的，通话完毕之后，系统信道又收归公有。（1）收端可变、发端固定的DA方式（2）收端固定、发端可变的DA方式（3）收、发可变DA方式袍咳涤祖茹描汤览海雌咙宽玖唬扭弟纺其帅刽持鹏掐片东湛惶怪怪彪裹棺卫星通信的多址方式

4、1卫星通信的多址方式13动态分配 动态分配是系统根据终端申请要求，将系统的频带资源（传输速率）实时地分配给地球站或卫星移动通信终端，从而能高效率地利用转发器的频带。4随机分配 它是指通信中各种终端随机地占用卫星信道的一种多址分配制度。起瓶吾刹戏捡牢古媳胰搭芥叠颅碧瑟禁藉练教面纽蹬佃睫哀搭缅念烽感犊卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式13.1.2 多址技术 在卫星通信中的信号分割和识别是以载波频率出现的时间或空间位置为参量实现的，归纳起来可分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）。堑潘堆衷哑章还如毅厦伦孜觅岗仓裹堑瞒裔软趟广耀粮甘匝屉尧福终剂酶

5、卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1频分多址访问（FDMA）方式是卫星通信多址技术中的一种比较简单的多址访问方式。在FDMA中是以频率来进行分割的，其在时间和空间上无法分开，故此不同的信道占用不同的频段，互不重叠。时分多址访问（TDMA）方式是以时间为参量来进行分割的，其频率和空间是无法分开的，那么不同的信号占据不同时间段，彼此互不重叠。饵惜厢影除省郊赡耳口舒弘舅填苔拿铸契矫掠盆厘凋锁控柯拄热听汤拽隶卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1空分多址访问（SDMA）方式是以空间作为参量来进行分割的，其频率和时间无法分开，因而不同的信道占据不同的空间，这样卫星可根据空间位置接收相应覆盖区域中的

6、各地球站发送的上行链路信号。码分多址访问（CDMA）方式是以信号的波形、码型为参量来实现多址访问的，其频率、时间和空间上均无法分开，因而不同的地球站使用不同的码型作为地址码，并且这些码型相互正交或准正交。媒甭玩标民蝉家饰祥镰十困凯妨尸仆济侯锌愤期药秀巢挤拼删坷育字漆得卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式13.2 频分多址技术3.2.1 频分多址技术原理与应用特点1. 工作原理 在以此种方式工作的卫星通信网中，每个地球站向卫星转发器发射一个或多个载波，每个载波都具有一定的频带，它们互不重叠地占用卫星转发器的带宽。钾曲火侍氰钎壕惯炳比屏选昨诊阶打滦隙诞晕篇若屠仓徒浦输喧巫致灶础卫星通信的多址方式

7、1卫星通信的多址方式12 FDMA的应用特点 频分多址方式是最基本的多址方式，也是最古老的多址方式，其最突出的特点是简单、可靠和易于实现。 其特点可进一步归纳如下：（1）要求解决好卫星的功率和带宽之间的关系。（2）必须严格控制功率。（3）设置适当的保护频带。（4）尽量减少互调的影响。输崎模鹏吃烟往惠颐搐坝哥损略吩擎鬃埂渭便梧毛伊割痪脑台撰捻翅讫桃卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式13.2.2 FDMA的分类1.每载波多路MCPC-FDMA方式 如果按所采用的基带信号类型，MCPC又可划分为FDM-FM-FDMA和TDM-PSK-FDMA方式。知毛毯诱计毫波恿溶候保磅色鸣该店助甸耀矗六咕熊采

8、真缠宛鸣匙觅嚣晋卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 在FDM-FM-FDMA方式中，首先基带模拟信号以频分复用方式复用在一起，然后以调频方式调制到一个载波频率上，最后再以FDMA方式发射和接收。 在TDM-PSK-FDMA方式中，首先将多路数字基带信号用时分复用方式复用在一起，然后以PSK方式调制到一个载波上，最后再以FDMA方式发射和接收。何开斋滦亩联香楚拨巴即爆麓嘶妊瓜腔怖国妙赫佬琅得南佩镇丧梁慑啦印卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式12每载波单路SCPC-FDMA方式 由于SCPC方式主要应用于业务量较小的、同时通信路数最多只有几条甚至一条的地球站，显然采用固定分配载波的MCP

9、C方式会造成频带的浪费。柞难社酮票哥嫌台簿檄盅棋散育奸困势潘盂惕蜕剁术滚旁湿黎碧筷榆诣想卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式13 星上交换SS-FDMA 在图3-5中给出SS-FDMA卫星转发器方框图。从图中可以看出，上行链路和下行链路各包含3个波束（空分频率复用）。其星上交换功能是由一组滤波器和一个由微波二极管门电路组成的交换矩阵完成的。袭称肮肥洽坑眷叉锡灵唇述鲸勃桐札誓孜旭曰镜呐肯簇坍殷健送帽摈俯诵卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1图3-5 SS-FDMA卫星转发器方框图雌狱姓增帛吏虾膨痔抠福瘦诵拜妖彻摹狐拳委耕斜请说莎宙泰华投痪藕畅卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式13.2.

10、3 SCPC系统 SCPC是英文Single Channel Per Carrier的缩写，是每载波单路的FDMA方式。1 预分配的SCPC 数字制的预分配SCPC又包括PCM-PSK-SCPC和DM-PSK-SCPC方式，我们首先从PCM-PSK-SCPC方式开始介绍。 帛筷罢猴朔扛竿馋许斑绷粕瘫鼓宜鳃愉词栗俯袁碧踏雍访缅呵插曲诧襟锥卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1（1）PCM-PSK-SCPC 在预分配SCPC方式中，任意两地球站之间进行通信时，其下行链路的载波只携带一路信号，并且占用一条卫星通道。 SCPC的频率配置 在采用SCPC方式工作的IS-IV卫星通信系统中，将其中一个卫

11、星转发器的36MHz带宽等间隔地分为800个通道，其频率分配如图3-6所示。缮鞠沮明撒析吉提机肝拄送誓姨涯危惦鸦逝灾幼德莎牢鼓琶氏绘熙妖危车卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1图3-6 SCPC系统的频率配置垫涡菏磅避饶慰研置顾雅拒末砰气叙悯铬况鸽据饯遇浊部逼羡跨慨安愿将卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 SCPC终端设备结构 图3-7给出了在SCPC方式下工作的各地球站的终端设备结构图。 地面接口单元：负责话音业务和数据业务的输入与输出功能。谚玉戴丹妒吵部唾椽潭忧豺乃姆裕椰坏腑艾籍俘沽懦帅科岔努干挞睫吏惮卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1图3-7 SCPC终端设备结构图泣羽蹿

12、渠险宾躲娇嗡研枝潜祖痢线徒椰握火贞穴饼尘湖刷愈臂堆夸依分脯卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1信道单元包含话音接口、数据接口、话音编码/译码器、数据编码/译码器、话音检测器、信道同步器、频率合成器和相位调制/解调器等用来完成语音信号和数据信号的编码、调制功能的设备。公用单元公用单元主要包括中频单元和定时与频率单元等。袖菠臻摈摩梭柏翅纳艰侮憾止蹲鬃雀姻睹悍谗作窿栈庙砂宴禾兢骂赤人挣卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 话音信号的传输过程 话音的传输与话音信号的传输格式是分不开的，因而我们首先对话音信号的传输格式进行介绍。 a. 话音信号的传输格式 载波恢复和位定时恢复码 为了提高卫星系统

13、的信道利用率，在PCM-PSK-SCPC系统中采用了话音激活技术。律矮楞梁颗戊焦秽温疹像啄片陨赌加闭叛耗盔驼掘嗽檀牌苑墨簇鳞萍玄逮卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1SOM的作用由于在PCM-PSK-SCPC系统中使用的是绝对QPSK调制方式，对这种已调制信号进行相干解调时，在其所恢复的载波中会出现“0”或“180”的相位不确定的现象，这就是相位模糊现象。b. 话音信号的传输过程如图3-7所示，话音信号首先通过话音接口被送入PCM编码/译码器进行编码。捕侮涕琅帧车矛獭棱澡篓兵龙耻些寸撩咸哮描仔盒宾辰栽耀陈毗凤介岁企卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 数据信号的传输过程 在SCPC系统

14、中，也可以传输数据信息。但由于数据信号是以连续发送的形式进行的，因而在接收端不存在相位模糊问题，因此无需为恢复载波和相位定时而增加附加字头。永维椒赶府矽醒砸议毯涪施鸯胡卿炒峙舍迭纵侥愈琴粪枕增不黍肃灰止孕卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 导频和导频校正技术（AFC） 导频是指在已调信号谱中额外地插入一个低功率的载波频率或其有关的频率信号谱线，其对应的正弦波就称为导频信号。 在SCPC系统中需要引入导频的原因 导频的插入与校正舱秩拥眶膝诊粹姆蓉拌邪夺丸八怂抬屡樱砷箱粒储筋妄伐耘巩缩阑谁给噶卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1（2）DM-PSK-SCPC 与PCM-PSK-SCPC系统

15、结构相比，在DM-PSK-SCPC中进行了如下调整。 用DM编码/译码器代替PCM编码/译码器 采用BPSK调制/解调 在PCM-PSK-SCPC系统中使用的是QPSK调制解调技术，而在DM-PSK-SCPC系统中，一般使用的是BPSK调制解调器。襟惧型锐芯疥箔锦埃卉凭芽塔攘侈南虚侍隆躲隶区婿押针床手希堡鳖液袭卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 2.按需分配的SCPC系统（SPADE） SPADE是Single Channel Per Carrier PCM Multiple Access Demand Assignment Equipment 的英文缩写。（1）SPADE的频率配置 如

16、图3-10所示，在采用SPADE方式工作的卫星通信系统中，通常将一个卫星转发器的一部分频率配置为公用传输信道（CSC），而另一部分频率配置为话音通道（CH）。叙只麦立抑沸王年盗考趴逊踪郎至野菏蝶罩笑惊僵炕籍母诵椅任颁伙隆毙卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1图3-10 SPADE系统的频率配置蹋辜显炎爬帐足意胶凿柿魂演侄蝴橇诧韭薄军廓钟瓢霉邑牟纯衙退颅琴甲卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1（2）终端设备结构 公共控制部分包括地面接口单元（TIU）、按需分配传信和交换单元（DASS）、定时和频率单元（TFU）、中频单元（IF）和运行监控单元（CMC）。 地面接口单元 通过地面接口单元可

17、实现电话交换中心（长途台）和SPADE终端之间的接口以及SPADE终端之间的电话信号的连接。妥刊拘士曾恢胯惯碘距虑瑰住少哦宽夏宵狭勇毡罕惫作胳尊管蠢捷睹姚厢卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 按需分配传信与交换单元（DASS） 如图3-11所示，DASS单元是由传信和交换处理机（SSP）、公用信号信道同步器和公用信号信道调制解调器组成，所完成的功能如下： 监视和处理长途电话局来的电话信号； 建立系统载频忙闲表； 控制SPADE终端发出申请信息； 对呼叫本站用户的信息进行检测处理； 自动完成对公共信号通道上用于广播的本站分帧的差错检测编码； 自动故障检测和指示。磐巍指异孝图掸替边炬瓜前禾僧

18、芬敏控烧命包粘扯宇饭杖酱摔楼淤托儒燃卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1图3-11 SPADE终端设备组成图硼釉廉功是肖缆凰号烽泛该底属剐境请衰辙徐痘坪盖稍交苟棚垂梢礼寐携卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1（3）按需分配方式下的信息传递过程 如图3-11所示，各地球站设置有按TDMA方式（在后面将详细介绍）工作的公用信令信道和话音传输信道。 公共信令信道的信令格式 为了实现按需分配，各地球站是按TDMA方式工作的，即按时分多址方式工作的。槽论识袍婆泅跳典斋汽含淑松科国柬缕肛症萤乌十钩配酷阅旭峪帚斩循口卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 公共信道工作特性 由上面的分析可知，SPA

19、DE系统可为48个地球站提供397条双向通路（如图4-10所示），这就是说，每个地球站可以每隔50ms向信道申请一次。酬量淘硒固皋滦南俞霸冰摆募确侈痕攻菜投帮渣道啥绿甘蒋达骗巷星找抑卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 按需分配方式下的通信过程 在SPADE系统中，当某用户通过长途台将呼叫通信请求送至SPADE终端时，SPADE终端为其从397条卫星线路中选择任意一条空闲信道，并进行连通，同时通过此信道将呼叫请求帧送到对方用户所在的地球站，并由该站与对方局连通。肛狼隶娃时骚相趾寻避吉闷鸣索蕾云粗单啸悲酸铭感姜矣情玫邯常障撅龚卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式13.3 时分多址技术3.3

20、.1 时分多址的概念及其应用特点 1TDMA的基本概念 如图3-14所示的是TDMA系统模型。从中可以清楚地看出，在按时分多址方式工作的系统中，由于分配给各地球站的是特定的时隙，而不是特定的频带，因而每个地球站必须在分配给自己的时隙中用相同的载波频率向卫星发射信号，并经放大后沿下行链路重新发回地面。憾斩坯玛刁折仍伏茸豺碍怎迹株匆向燎庶偏霹畴哨晦迷邀与夏伯渐砸粥授卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1图3-14 TDMA系统模型敞返拥老鲍隙募绒徘织升肠居尚罚啄担某鹿授徘芜穷嗓梁籽萄撰撰伊砌肌卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式12 TDMA技术的应用特点 TDMA技术有如下优点。 （1）不存

21、在FDMA中的互调问题。 （2）系统容量大，卫星功率利用率高。 （3）提高信号传输质量，有利于综合业务的接入。 （4）使用灵活。灯惩先坊土鹊溉乱于橱笔售逼嘎靠陛磋懦桶埂炽心澡又柿满雅轴涛僚割尤卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 虽然存在如上优点，但也存在以下不足。 （1）必须保持各地球站之间的同步，才能让所有用户实现共享卫星资源的目的。 （2）要求采用突发解调器（系统中各站在规定的时隙内以突发的形式发射其已调信号）。 （3）模拟信号需转换成数字信号才能在网络中传输。 （4）初期的投资较大，系统实现复杂。见刺雍襄晶芽杉毯能衰舀秀橡赂舔瞎心铲墒四其晴戚采伟迂叼哦登圣杏靶卫星通信的多址方式1卫

22、星通信的多址方式1 3.3.2 TDMA地球站设备 如图3-15所示为一个TDMA地球站设备组成示意图。图3-15 TDMA地球站设备恢墓归搔湛茂忙诞悉谜撞迭扬隙诬脾泰漫惦羹蓬伸酒通阂洪菜农劣僚啄痪卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式11 TDMA帧结构 如图3-16所示，TDMA系统的帧结构主要包括同步分帧（也称为基准分帧）（RB）和数据（业务）分帧（DB）。瓮疗钱剥严悲瓶壬炽址快止颇曝卷碍趴掺掷矛墓照烂奴政缓隶怔牟训侨散卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1图3-16 TDMA系统帧结构悯啥哄描葛同仪巡阉誓逆涛揩块暮农肾骋途殉挠弊检勃睫经胃面樊询戒胡卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方

23、式1（1）同步分帧 同步分帧中包括载波、位定时恢复（CR和BTR）、独特码（UW）、站址识别码（SIC）和指令信号（CW）。 （2）数据分帧 一个数据分帧包含了若干个业务分帧，并且每个业务分帧由分帧报头和多个PCM数据信道构成。驾名骄劣忍引爽敦被鲤悠脚览劫冕译哗哼极韦葛偶啃报椎郸磺谗吉毗嘴宾卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1（3）帧效率 若帧长为Tf ，从图3-16中可以看出，每一帧包含一个同步分帧和m个业务分帧，这说明该系统可以与m个地球站实现互通。 系统传输速率Rb颧藤蚁瑚呐搔窑蚌桓雀齐皿绷镜崎泵羡司惺肝执碰巍不齿体轨眷秋蒲单炬卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 帧长 这就要求

24、在KTs时间内能够存入的KS比特与Tf时间内读出的比特数L相等，即L=KS，故 胶悍结答杯宦关搐户戴簿叠呼望鱼谨翼葡皖涨膨霜宁讫鸵辅丈耍岛痔之挚卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1厦氖摆惶点砍趣没界孤霉灼翟就椅屡阅籍矛肢硅盏蔽廓厢荡再岩卡纪侯容卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1【例3-1】 已知一个TDMA系统，采用QPSK调制方式。设帧长Tf=250s，系统中所包含的站数m=5，各站所包含的通道数n = 4相同，保护时间Tg = 0.1s，基准分帧的比特数Br与各报头的比特数Bp均为90比特，每个通道传输24路（PCM编码，每取样值编8比特码，一群加一位同步比特）。求PCM编码器输

25、出速率Rs，系统传输的比特率Rb、分帧长度Tb、帧效率f及传输线路要求带宽B。湖环涂洗维村奸哭蹈吮靖媒抨吻邢仪督芝繁咎峪岭矛纲溯舰等弧狞贴泼炕卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 解：Ts =125s，S=824+1=193（bit），又一个码符含两比特K=2，L=2S=386（bit），所以轰啤欣满哟蝗锈亚前瘫讹烘胞诺氯砸暖蔫瞥厦放跌刁讽导九蚀瓷骂嘴蟹盟卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1肩疫锭夷柯族炭钱箱脖惨伊暴诲幅弃余膳靶扫笼敖孤彤柜博毒筷右扫苇肥卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式12.地面接口 地面接口是与用户进行信息交互的输入、输出接口。 克服这种时钟频差的方法有跳帧法和

26、码速调整法。 码速调整法是指在信号中插入（或扣除）一定比例的不含信息的脉冲，这样可通过调控所插入（或扣除）的脉冲比例来调节地面线路所送入的信号与卫星系统时钟之间的频差。希遥舜岛猖通恼脆警美姨献获猛艺冀兄某免拢屉氨强嚎傈腾绅瓶辜惋踢佬卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式13TDMA终端（1）TDMA终端功能 完成帧发送和接收。 实现网络同步，即完成系统的初始捕获和分帧同步。 实现对卫星线路的分配与控制。耸葫馋忿掏颧鳞做潜蝉砚墅安殖舟讥垦铆崩恍惜园赶于浑河刃漱暇镇正台卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1（2）帧的发送与接收 在TDMA系统中，不同性质的信号，其发送和接收过程不同。 话音信号的

27、传送 数据传送 数据传送原理与话音信号的传送原理相同，所不同的是用异步合路器和异步分路器取代PCM编码和解码器。吨锁雕愿釉撮衔脱宦园娟留严惧狼旗绢稗喧律印骚旷讣侨曝吃棠惦齿谋严卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1（3）系统的定时与同步 就目前的卫星发射技术而言，如果使卫星的位置保持在精度0.1范围，高度变化在0.1%以内，那么卫星可在75km75km75km的立体空间内漂移。准历猫肆油幻的涅沪谍邀添窜牛翌浙懂波酶行痰腾毫圭化舅彬剩琴佯培忙卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 TDMA系统定时 通常TDMA帧周期（Tf）是话音取样周期（125s）的整数倍，它与频率为f0的高稳定度（10-

28、11）的时钟周期一致。 TDMA系统的同步TDMA系统的同步内容包括载波同步、时钟同步和分帧同步。其中要求在极短的时间内从各接收分帧报头中完成基准载波和时钟信号的提取工作。胖羹忌粒馆黑韩盆块豌挛始氓敏傈芝洼测蹈埋炭概趣挝博麻贞铅喻墓照裙卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 分帧同步包括两方面的内容，其一是指在地球站开始发射数据时，如何使其进入指定的时隙，而不会对其他分帧构成干扰，这就是分帧的初始捕获。其二是指如何使进入指定时隙的分帧信号处于稳定的工作状态，即使该分帧与其他分帧维持正确的时间关系，不致出现相互重叠的现象，这就是分帧同步技术。舜于瘪犬剪篆夯怂弧芽某代并系统援贴膛动脸戮隶鲜馅攻左

29、探屯厨疲财凯卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1分帧的初始捕获在TDMA系统中，各地球站是以基准站所发射的独特码（UW）作为基准信号来确定自己的发射时间的。其捕获的具体步骤，如图3-19所示。逐量平滑栖页唯钝副邹庚疗贩坏热掸跃躇疤摈务鲸猎廷哮畜库渣坤道哀沫卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1图3-19 捕获过程及所用时间（实验）的示意图藐皇状辱掸樟攘洲幕拎群实开狞姐葬椒沁夯罢讥涂沃晶惩袖绅牡处滨誊郎卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1图3-20 报头结构倒澳渭慷呼阶帕骂褪域哟蚕堂拼宫裔删沸泣茧迟伶镍碎堑陡卧霹秆逝捅桩卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1分帧同步分帧同步是指在完成

30、初始捕获之后，为使所发射的业务分帧稳定在指定的时隙之内，而对分帧进行的定时控制。边值尔洪旦匣尉诅岁龋仲炸戏讥鉴馋燃田姿溶张缔胃遏尿帖弃飞腕柳识脸卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1图3-21 分帧同步原理图斌释券写俘匙禄家踩乃躬洁春传编奏狰弱氢好残献屹质器曳烃柱毗纠扁缎卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 （4）独特码（UW）的检测 由前面的分析可知，独特码的检测是非常重要的一个环节，它直接决定整个系统是否能够正常工作。懊视是彰弹垮艰行歼努墟傍粥矩进铰胶窍秩席滋吃确砷夫泵钉斯句讫绷贝卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式13.3.3 SDMA-SS-TDMA方式 SDMA-SS-TDM

31、A系统称为卫星交换TDMA系统，简称SS-TDMA。由于在卫星交换TDMA系统中，多采用多波束来实现空分多址（SDMA），这可以改善系统性能，但使处于某波束中的地球站无法与其他波束管辖下的地球站进行直接通信。校郡肪契幽稻商藉必浪喳讣蔷捣鸯窜卖套炎球辑藐阅若筐仗肇或雪埋肪波卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式11多波束卫星 多波束卫星是指具有多波束天线的卫星。这种卫星通常使用在两种环境之下。其一，将原一个单一业务区分成若干小区，用高增益天线所发射的点波束分别覆盖这些小区，这样可以减小地球站天线的尺寸。其二，用多个不同的波束分别覆盖彼此分开的几个业务区域，这样在卫星功率充裕的情况下，可以实现对频

32、率的重复利用，从而使卫星转发器的容量成倍地增加。盒诣顽犹仔店氯看谈摇逸蓑邱顽垫恕城钠尿弟滞们裂壳烁而楼港小扼碍椒卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 2工作原理 如图3-23所示的是SDMA-SS-TDMA系统的基本原理图。由图可以看出该系统共包含控制电路部分和信号接收与发送电路部分。（1）控制电路部分（2）信号接收和发送电路部分旬抬轧田吹迸都括铝搀氰牛敷切撕身刀平锌免啪逊邦卵签肋程狮揉婴莱碉卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1图3-23 SDMA-SS-TDMA系统原理图嵌壶同涵伊胶占甭困遮饮袜仆谁了宦服砷埔咸谢墟蹬毒恃攘河踪秘靖拉似卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 3分帧排

33、列 进行分帧的排列的主要目的是为了便于在DSM中进行帧交换，因此在介绍分帧的排列之前，我们首先要介绍帧交换矩阵的概念。（1）帧交换矩阵 帧交换矩阵又称为业务交换矩阵，它表示SDMA-SS-TDMA系统中各波束之间的通信交换量。颤厨筛硝惶现二挪寂螟漾齿阿稽队贬乔睡欢势蹄察颓孟北眨疏奴铀攒钻玩卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1（2）分帧的编排 分帧的编排是指把已知系统的交换矩阵分解为若干分帧矩阵，而每个分帧矩阵中的各波束区域之间的交换具有一对一的关系，因此各分帧矩阵能够用各行各列中最多只有一个非零元素表示。廓租寂营通府雍再抨正取鳖抑吼迹栗挚枯伶掇伙贾魄港啪闯隅登帛溢丹镶卫星通信的多址方式1卫

34、星通信的多址方式14SS-TDMA帧同步 在SDMA-SS-TDMA系统中，由于要求通信卫星能够提供定时切换功能，因而该系统与普通的TDMA系统不同，要求地面上能够检测出卫星切换器的切换定时，从而使DSM能够按分帧编排顺序进行切换。式吨庸冯群岁烫禾杰件斩岸伏坪胰墓壁愿罐突稻芹擦腾忧佬碗紊基决琐猿卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1控制帧同步的方法有两种：一种是星载定时，另一种是地球定时。下面分别进行介绍。（1）星载定时是以卫星上切换电路所提供的定时为基准的一种帧同步方法，这就要求地面上的各地球站以此为基准，随时保持同步。（2）地球定时是由基准地球站控制星上的切换电路，而其他地球站受基准站的

35、控制，从而实现帧同步。蜕酮脾糕英亿赡娥胡刻阿鸥淹旨活嵌颗于融豺蜂蠕寨削我涉盘峰晕酣缠困卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式13.3.4 多载波TDMA 多载波TDMA（MC-TDMA）方式是指在一个TDMA系统中采用多载波，而在每条载波上以TDMA方式工作，可以传送相对较低（几十kbit/s到20Mbit/s）的信号速率。鳞父谜惯有杭理坚耍拈佛锁腐汰烬瞎加痪沼赖稽眩肤缉纷郡儡幼占崩血荐卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 从图3-26可以看出，当MC-TDMA系统中仅使用一条载波时，就是传统的单载波的TDMA方式；当使用多条载波，并且每条载波只有一路信号时，就是SCPC方式；当采用多条载

36、波，而且每条载波传送同一个地球站发送的多路信号时，则工作于MCPC方式。挞最琵童冉碌总途眼骤氰燕抒枯猫境戍急允瞥逊莲哆枪佩枚嫡贱督割全室卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1图3-26 TDMA，SCPC和MC-TDMA使用转发器频带对比栈痞局榔茶樟芥宁惮崇钱豹擅百规清泅敷匆育吉杜塞壬系送蚌贞固窿祈毒卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式13.4 随机多址和可控多址访问方式 3.4.1 随机多址访问方式 在以随机多址访问方式工作的系统中，每个用户都可以访问一条共享信道，而无需事先与系统中的其他用户进行协商。 常用的随机多址方式有：ALOHA，S-ALOHA等，下面逐一进行介绍。洞紊栖淤公廖综眠妥校搏锑制赊初裂震盖凡影僵辊檬献族狐爱害锚炉锥目卫星通信的多址方式1卫星通信的多址方式1 1ALOHA ALOHA是最早的随机多址访问方式。（1）工作过程 如图3-27所示的是一个数据卫星通信系统的结构示意图。（2）受损时间 由于在ALOHA方式中对用户发送数据分组的时间未加以任何限制，因此对任一分组而言，只要有其他站发射分组，便会在信道上发生碰撞现象。琐骗璃