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卫星通信特点

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卫星通信特点

卫星通信特点范文第1篇

【关键词】自然缺失 亲近自然 家庭教育 园林景观

随着经济快速发展和城市的不断扩张,人们逐渐被游戏机、电脑、手机等电子产品所包围,这种现象越来越低龄化,使儿童与大自然之间产生了令人惊讶的断裂。2005年,美国著名儿童问题研究专家、作家理查德・洛夫(Richard Louv)在《林间最后的小孩――拯救自然缺失症儿童》一书中将此现象称之为“自然缺失症”。“自然缺失症”并不是一个明确的医学名词,之所以被人称之为病态,其用意在于唤起公众对自然助益的高度关注和对儿童健康成长的全面认知。理查德・洛夫预测自然缺失将会影响未来人类的体质,有可能导致新一代人的平均寿命下降,最终将对整个地球的生态环境产生巨大影响。[1]当儿童极少或不再接触大自然时,会出现很多的心理问题,比如压力过大、狂躁、注意力不集中、抑郁、孤独、对生命的漠视、自闭等,此外,还可能会导致肥胖症等等。研究认为,治疗自然缺失症、肥胖症等病症,最佳的方式不是有计划、有引导、有意识的体育活动,而是在自然界中呈放松状态的活动。让儿童更多地接触自然可能是治疗儿童抑郁、狂躁、孤独、注意力不集中等病症的最好方法。[1]

因此,从儿童行为心理角度入手研究探讨儿童景观设计,对吸引更多的儿童更多地接触大自然,进而消除因自然缺失诱发的多种心理问题、疾病,对于儿童的健康成长具有重要的意义。本研究旨在通过调查儿童周末活动现状、儿童使用电子产品的频率、家长对儿童亲近大自然态度、儿童和家长户外活动选择的差异等,研究探讨儿童行为心理变化,进而为儿童景观设计提供依据。

1 调查研究方法

采用网上电子问卷、纸质问卷调查及个人访谈的方式。在微信、QQ、微博等聊天网络投放电子问卷调查,回收有效问卷63份。在上海各公园、街道随机发放纸质问卷200份,回收有效问卷185份,回收率为92.5%。统计共回收有效问卷248份,其中包括94份儿童问卷,154份家长问卷。同时采用个人访谈,与分别来自不同年龄段、职业、地区的家长进行了交流。调查结果采用excel整理分析。

2 结果与分析

2.1 孩子周末活动现状调查

对248位孩子和家长的调查结果表明,22.6%的孩子周末参加辅导班,27.3%的孩子参加1-2个兴趣班,11.3%的孩子宅在家里,只有38.3%的孩子会外出活动。通过交流发现,11.3%周末选择宅在家里的孩子大部分家长为外地务工人员,这些家长表示自己也很想有更多的时间陪孩子外出,但是迫于生活的压力,也为了让孩子有更好的环境,他们不得不每天工作,能陪孩子的时间实在太少。

数据表明:在当今社会,大部分孩子与大自然的接触时间很少,周末大部分时间都用在了室内学习或参加各种兴趣培训。当下,大部分家长为了不让孩子输在起跑线上,忙着让孩子周末参加各种兴趣班、辅导班、特长班,生怕孩子在奥数、外语、才艺、特长上落后于别人,却不知在无形中孩子“输掉”了更宝贵的东西。或许他们能轻松地解答奥数、流利地跟外国人交流、能弹能唱、会跳舞、会画画,可实际上却从未欣赏过丛林间清脆的鸟鸣、花朵的艳丽,牛马不识,成了“四体不勤,五谷不分”的孩子。

2.2 孩子使用电子产品的频率

对248位孩子和家长的调查结果显示(如图1),17.7%的孩子每天花费“半小时内”的时间在电子产品上,27.4%的孩子每天花费“半小时-1小时”,16.5%的孩子每天花费“1小时-2小时”,38.4%的孩子每天花费“2小时以上”。所有被调查的孩子都有或多或少地沉溺于电子游戏或电视的情况,这也造成了孩子亲近大自然的时间变得更有限。由数据可知,电子产品成为了大部分孩子日常生活不可缺少的一部分,他们越来越离不开电子产品、离不开电源。手机、电脑、电视、游戏机等将孩子困在屋里,而忽略了窗外的自然物。

据报道,2016年2月15日,一位10岁的小女孩拿出一把电锯学着动画片《熊出没》里的光头强在5岁妹妹的脸上锯了过去。医生说虽然经过清创缝合,但是伤口仍会坑坑洼洼的,将来愈合了也会留下很深的伤疤[2]。近年内,诸如此类的事件频频发生,2014年3月20日,在宿迁一个两岁半的男孩模仿光头强,结果用斧头将自己的两根手指砍伤,2013年5月7日下午,连云港的小孩模仿《喜羊羊与灰太狼》玩“烤羊”情节,8岁的冉冉和5岁的浩浩兄弟俩被同村另一名9岁的男孩绑在树上点火导致严重烧伤。这些惨痛的事实告诫人们:孩子们处于身心发育成长阶段,他们缺乏自我保护意识、生活常识,有时候意识不到一些潜在的危险;同时他们也缺乏应变能力、躲避危险的能力,过多受到电视、游戏、小说等虚拟情节的影响,生活中遇到特殊情况时,往往会惊慌失措而造成伤害。

2.3 家长对孩子亲近自然的态度调查

对154位家长的问卷调查结果表明,51.6%的家长认为最好7天内带孩子亲近一次自然,22.6%的家长认为最好每7-15天带孩子亲近一次自然,20.2%的家长认为应该15-30天带孩子亲近一次自然,只有5.6%的家长认为应该30天以上带孩子亲近一次自然。由此可见,大部分人已经认识到亲近自然对儿童发展的重要性,但现实却是大部分孩子的周末时间被辅导班或兴趣班所瓜分,只有少数家长能做到经常带孩子亲近自然。

25.8%认为“15-30天”或“ 30天以上”带孩子去亲近自然的家长中,67.2%为男性。通过交流发现:绝大部分的爸爸们表示不知道应该要带孩子去哪里为好,也不知道孩子喜欢玩什么,喜欢看什么,每次自己单独带孩子都特别烦恼。在与小林的爸爸访谈时,小林的爸爸说“每次都是跟他的妈妈一起带他外出活动的,如果小林的妈妈不在家或者没空,小林宁愿一个人在家看电视、玩游戏也不愿跟我单独出去玩”。爸爸们几乎都存在没有妈妈们有耐心、细心的通病。

2.4 最感兴趣的户外活动

248份问卷调查结果表明,家长认为孩子感兴趣的活动与孩子自己感兴趣的活动存在着明显的差异。如图2显示,孩子最感兴趣的户外活动是森林寻宝探险之旅活动,选择此项的孩子占61.7%,其次感兴趣的是阳光沙坑,选择此项活动的孩子约占58.5%。而家长的选择与孩子的选择相差甚大:超过54%的父母认为孩子会更喜欢露营、蔬菜种植与采摘,认为孩子喜欢养小植物、森林寻宝的探险之旅、和林间运动会等活动的概率持平,基本为40%左右;67.9%的爷爷奶奶或外公外婆则认为孩子更喜欢露营类的家庭活动,认为孩子喜欢其他活动的概率基本持平,无太大变化。在问卷调查的开放性问题中被问到印象最深刻的户外活动时,大部分男孩的回答最多为冲浪、攀岩、踢足球等具有刺激性的活动;大部分女孩及家长的答案基本一致,为和家人参加露营活动。这些差异也是值得景观设计师们思考的,在进行儿童景观设计时应该多考虑儿童的兴趣和行为需求,这样才能吸引孩子走出屋子、离开电源。

亲近自然,在自然中自由自在地活动是孩子的天性。随着社会的发展,家长总是在担心着屋外各种不安全因素,对孩子的过度保护,这也是使孩子离自然越来越远的原因之一。这种现象在爷爷奶奶或外公外婆身上表现更为明显,他们的溺爱逐渐的让孩子们变成了“温室里的花朵”,经受不了任何风吹雨打。这也是值得我们反思的一点,孩子也有自己的世界、自己的想法,家长应该多与孩子沟通,别在无形中抹杀了他们的天性。

3 问题与讨论

3.1 阻碍家长带孩子亲近自然的原因

在与家长们的交谈中发现,家长们认为阻碍其带孩子亲近大自然的最主要原因有:(1)气候问题,例如冬天太冷、夏天太热、雨雪天气等,孩子太体质差,容易生病;(2)自己工作太忙、太累,没有时间带他们亲近自然;(3)孩子要参加各种辅导班或兴趣班,没时间外出;(4)户外存在安全隐患,孩子自我保护意识、分辨能力差,容易受伤;(5)不知道该去哪儿,感觉外面都差不多,没什么可看的;(6)更愿意带孩子去儿童剧场或游乐园。

通过交谈发现,大部分家长认为带孩子出行,最担心的是孩子的安全。有的家长对很多户外活动存在危险表示担忧:攀岩太容易受伤、泥巴是脏的、草坪里有细菌……过多的担忧导致了对孩子的过度保护,其结果就是减少了孩子接触自然、亲近自然、感受自然的机会。民间对孩子的成长有一种说法叫做“接地气”。意思就是从小在自然环境里摸爬滚打的孩子,会比极少接触大自然的孩子更结实、更健康、更少疾病。那些经常带孩子亲近大自然的家长用自己的经历说明:孩子对外界的适应能力远比家长想象中的强大得多,孩子没家长认为的那般脆弱,家长过分的担忧只会让孩子变得更脆弱。

3.2 解决方案

3.2.1 创造机会,让孩子多接触自然

当代著名海洋学家Rachel Carson曾说:“那些感受大地之美的人,能从中获得生命的力量,直至一生。”[3]自然是孩子最好的老师,他们从大自然学到的东西是不可想象的。因此,家长应该创造机会,鼓励孩子走进自然,感受自然,鼓励孩子在自然中多探索、多想象、多观察、多发现;在家中培养一些易于观察的动植物,开辟小型菜园、花园等,为孩子提供认识自然、了解自然的平台。

孩子是家长的影子,“孩子的问题反映了家长的问题”。家长应成为孩子喜欢自然,了解自然的表率,与孩子一同走进自然、探究自然、了解和认识自然、享受自然的奥妙与美,引导、启发孩子在走进自然的过程中,多观察、多欣赏、多思考。

3.2.2 以儿童行为心理为依据进行景观设计

分析调查结果可以得知:景观缺乏吸引力、存在危险性是儿童越来越远离自然的一个重要原因。儿童能从大自然中获得良好的情感体验和巨大的精神愉悦,这能促进培养儿童健康的人格、强壮的体魄、对好奇事物的探究、敏锐的观察力、丰富的想象力、卓越的审美力等。因此,在进行儿童景观设计时如何将儿童从“有电源的房里”吸引出来,又必须保证儿童的安全,让家长们放心,是景观设计师们首要考虑的问题。通过与孩子们交流发现孩子感兴趣的景观活动有:沙坑、草坪、森林、水景、蔬菜种植与采摘、照料动物等。

(1)沙坑游戏。沙是大自然的产物,经过孩子们无限的想象,将沙土作为最基本的造景材料,加上他们的构想与构建,通过手的操作及对成品的创造性可以反映出孩子对周围事物的印象及对未来的想象(如图3),他们在这里可以拥有自己的宇宙飞船、可以建造出属于自己的城堡、可以为爸爸妈妈做出“美味的菜肴”、自己可以是救死扶伤的医生、……这种低结构、没有既定玩法的原材料对儿童而言有着无限的发展可能,可以让儿童在愉悦的玩沙游戏中获得动作发展和社会性发展,而且能丰富认知经验,提高想象和创造能力,对儿童的身心发展具有独特的价值。[5]在设计游戏沙坑时,可将其设置在树林下,即可确保孩子在玩沙土时不受强光的刺激,又可透过树叶洒下斑驳的阳光,增加趣味。沙坑四周可栽植薰衣草、薄荷、艾草、晚香玉、驱蚊树等植物驱蚊虫,沙坑旁边可设置休息平台,以便于家长放心看护孩子。

(2)草坪。(如图4)孩子来到广阔的大草坪就犹如一只在花丛中自由飞舞的小蝴蝶,他们在草坪上自由奔跑。带上桌布、零食,在阳光的沐浴下跟孩子一起度过愉快的时光或许是很多家长期盼的事情。在上海辰山植物园做调查时,我也躺倒草坪上感受着大自然的温柔,看到一位大概10左右的小女孩从草坡上滚下来,然后开心地说“妈妈,你看我是草丛里美丽的花朵”。孩子开心的笑容,欢乐的行为或许正是景观设计师最想看到的。

(3)森林。随着城市的扩张,大量的自然区域被开发,对现代城市儿童而言,森林是遥远的、神秘的。问卷调查中,不少孩子说到对茂密的森林十分感兴趣,但当问其知道森林里有什么时,得到的答案几乎一致为“森林里有熊大、熊二、光头强”(动画片《熊出没》)。给孩子们一个真实的森林,让他们在里面探险,了解森林里的各种可爱的小动物,认识各种奇异美丽的植物,欣赏清脆悦耳的鸟鸣、潺潺的流水、艳丽的花朵、高大的树木。让他们感受到在林间泥道上奔跑的愉悦,知道道路原本的样子不是混泥土或塑胶的。这既是家长的责任,也应该是景观设计师们的追求。

(4)水景。亲水性是人的本能,儿童对戏水活动具有强烈的喜好。在设计儿童景观时,景观设计师可考虑设计浅池涉水与鱼塘垂钓。水深控制在30cm安全深度内,在池底铺满鹅卵石,在儿童涉水时既有安全保障,又能达到按摩、促进血液循环的功效。此外,垂钓是一项有益身心、老少皆宜的休闲活动,垂钓时,手、眼高度配合的动作能锻炼孩子的协调性,并且高度保持注意力还有利于培养儿童的耐心,也能让孩子变得愉快、恬淡、平和。

(5)蔬菜种植与采摘。蔬菜种植与采摘对大部分城市儿童而言是较为陌生的,这对他们而言是一种新鲜的体验。将农田设计成大小不一的地块,以家庭为单元,开展儿童参与耕地、播种、施肥、浇水、除草、管理、采摘等一系列活动。会有助于儿童认识各种蔬菜,并了解其生长规律,丰富儿童的自然知识。而且通过参加这类有足够意义和吸引力的活动,能分散儿童对电脑、电视、游戏机等电子产品的依赖性。此外,儿童参与此类农事活动有利于身体的锻炼;还可以培养其耐心、爱心、注意力,有利于消除儿童的不安心理与急躁情绪。

4 结语

孩子本是自然中的一只小鸟,别把孩子关在你自己编制的鸟笼里,那样只会让其失去了天性,忘记了飞翔。自然是儿童精神世界不可或缺的部分,把儿童放回大自然的怀抱,让其体验到自然的神奇,这也是当下景观设计师们值得关注的问题。

参考文献:

[1]理查德・洛夫(Richard Louv)在《林间最后的小孩――拯救自然缺失症儿童》.长沙:湖南科学技术出版社,2010.

[2]郑海云.中国日报:10岁女孩模仿光头强:用电锯将妹妹鼻子锯开,2016-03-10.

[3]Ulla Grob-Mengues.文化与幼儿教育的欧洲视角:走向自然[J].学前教育研究,2004,(7-8).

卫星通信特点范文第2篇

【关键词】卫星通信 干扰 应对措施

一、卫星通信的基础知识

卫星通信简单地说就是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。

卫星通信系统以通信卫星为中继站,与其它通信系统相比较,卫星通信有如下特点:(1) 覆盖区域大,通信距离远;(2) 具有多址连接能力。地面微波中继的通信区域基本上是一条线路,而卫星通信可在通信卫星所覆盖的区域内,所有四面八方的地面站都能利用这一卫星进行相互间的通信;(3) 频带宽,通信容量大。卫星通信采用微波频段,传输容量主要由终端站决定,卫星通信系统的传输容量取决于卫星转发器的带宽和发射功率,而且一颗卫星可设置多个转发器,故通信容量很大;(4) 通信质量好,可靠性高。卫星通信的电波主要在自由(宇宙)空间传播,传输电波十分稳定,而且通常只经过卫星一次转接,其噪声影响较小,通信质量好;(5) 通信机动灵活。卫星通信系统的建立不受地理条件的限制,地面站可以建立在边远山区、海岛、汽车、飞机和舰艇上;(6) 电路使用费用与通信距离无关。地面微波中继或光缆通信系统,其建设投资和维护使用费用都随距离而增加。而卫星通信的地面站至空间转发器这一区间并不需要投资,因此线路使用费用与通信距离无关。

二、卫星通信中的常见干扰

卫星通信受自身特点的限制和环境的影响,不可避免地存在各种干扰,特别是其开放式的系统,使用透明转发器,更容易受到一些不可预见的恶意干扰,下面谈谈常见的几种干扰:

1、地面干扰。地面干扰是卫星干扰最为普遍的一种干扰形式。产生地面干扰主要包括两方面的内容:一方面是电磁干扰。由于地面存在着大量的微波、雷达、无线电视、调频广播、工业电噪声等,这些干扰源串入用户站,通过上行链路发射造成上行干扰或串入下行链路造成接收干扰。另一方面就是互调干扰。一般在卫星通讯处于多载波的状态时,其自身的功放容量总量有限,往返的信号传递中,力度不够,不能够有效地对数据进行传递。在信号运行中,往往会出现三阶互调分量超额或者是发射率不合格等方面的问题。

2、空间干扰。空间干扰是卫星通信干扰中的重要方式。空间干扰主要包括了邻星干扰和相邻信道干扰。随着卫星通信的高速发展,同步轨道卫星越来越多,卫星间隔由原来的5度左右降低到现在的2.5度左右,难免会出现这种邻近的卫星干扰,这种扰的信号超出了原来信号的覆盖率,其容易被掺杂其邻近卫星的信号,传输的信号效果不好。

相邻信道干扰主要是用户载波频率分配与相邻信号的频带出现重叠,没有足够的保护带宽;用户载波频谱特性不符合要求,噪底过高或出现副瓣。

3、自然干扰:(1)雨衰。降雨过程中出现的雨滴是干扰卫星通讯的重要因素。我们这里提到的雨滴会根据风向与卫星信号传递过程中的方向不同而会产生信号吸收和信号散射的不同干扰情况;(2)日凌。每年春分和秋分前后,在卫星地球站所在地的每天中午时分,卫星将处在太阳与地球之间的直线上,这时卫星地球站天线在对准卫星的同时也对准太阳,使太阳产生的强大的电磁波是个巨大的噪声源,对其所接收的卫星信号造成干扰从而使接收链路严重恶化甚至中断,这种现象即称为卫星通信的“日凌现象”;(3)电离层闪烁。当电波穿越电离层时,由于电离层结构的不均匀性和随机时变性,造成信号的振幅、相位、到达角等特性短周期变化,形成电离层闪烁。3GHZ频率以下,电离层闪烁是最为严重的电离层现象。

4、人为干扰

人为干扰是目前对卫星信号干扰影响很大的一种干扰方式。由于现阶段我们所使用的卫星都是采用透明转发器,对地面传来的信号只是变频转发而不加以任何处理,其主要部件之一是高功放器件,一般为行波管放大器(TWTA)或固态功放(SSPA)。这两种器件最主要的特点是当输入功率小于饱和点时,可以近似地认为工作在线性区,而当输入功率进一步增大超过该电平时,功率放大器就进入饱和区或过饱和区。在过饱和区,不仅输出功率大大降低,而且出现大信号压缩小信号,即所谓的“功率掠夺”现象或“功率占用”。

三、处理卫星通信中常见干扰的措施

为了确保卫星通信的正常发展,确保卫星信号不扰,针对上述通信中常见干扰提出一些应对措施:

1、加强设备的入网验证测试和选址的环境电磁测试。加强设备的入网验证测试,确保杂波功率限制在规定的范围之内。正确设置设备的工作点、调整或更换设备,对设备进行合理匹配组合,消除超标杂波。另外,对所有的卫星地球站选址时进行环境电磁测试,尽量减少避免的电磁干扰。

2、转发器用户之间要加强沟通。目前,我国很多地区的节目都是共同使用一个转发器,,因此同一个转发器用户相互之间应该加强沟通,互相监测,不要随意加大上行功率,以保证转发器能够随时保持在线状态,不被其他干扰。

3、加强卫星通信技术。加强卫星通信是解决卫星通信受到影响的重要措施,比如自然干扰,属于天文自然现象,无法避免,但可以采取一定的措施减少对卫星通信的影响,这就需要提升和研发卫星通信系统的抗干扰能力。

4、加强对不法分子的打击。对于人为干扰,我们应该进一步加强卫星通信工作的保护措施,不给不法分子可乘之机,结合实际制订应急处理预案,堵截非法信号的传输渠道,保证卫星通信业务正常进行。

四、总结

卫星通信是信号传输的重要工具,从介绍卫星通信的特点中找出其在通信过程中存在的几个常见干扰,针对上述存在的问题,从加强设备的入网验证测试和选址的环境电磁测试、转发器用户之间要加强沟通、加强卫星通信技术、加强对不法分子的打击等方面介绍了解决的措施。只有这样,才能有效地保证通信卫星信号不扰,确保卫星通信信号的有效传输。

参考文献:

[1]张德文,高洪旺撰写:《卫星通信系统的非自然干扰产生原因及分析》。

卫星通信特点范文第3篇

1.1卫星通信技术卫星通信技术其实理解起来很简单,通俗来讲就是通过安置在地球上方某一方位的卫星中转站,将地球站发送过来的信息电磁波经过无限放大后在反射到指定的地球上的某一区域。这里的无限放大是指对于所传播区域的无限放大,信息的内容没有任何的改变,并且由于卫星通信技术所经过的只是地球的大气层,所以在传递过程中,信息的损耗是很小的。不但如此,由于其所覆盖面积的广泛性,区域内便可以实现信息的通讯和沟通,并且可以实现多方的互动和交流。下面,我们将对卫星通信技术的主要特点和优点进行叙述。

1.2卫星通信技术通信的主要特点卫星通信技术最大的特点也是它的优点,就是通信信息所覆盖的范围大,这是任何一种通信技术都无法超越的(至少科学技术发展至今是这样的)。重要的是卫星的电磁波所覆盖的区域都可以接收到信息,并且区域内部可以进行通信;由于利用卫星进行通信所通过的障碍物少,除了地球表面的大气层,几乎没有什么可以阻碍信息传递的。因而,在传递过程中,信息的损耗小,信息的质量相对较高;在通信过程中,几乎不受地理环境的影响和制约;操作简单,可以轻松地实现通信和广播。

1.3卫星通信技术发展状况纵观卫星通信技术的发展史,我们会发现:卫星通信技术在军事和民用领域都得到了广泛的运用。自20世纪60年代卫星通信技术的初具规模,到20世纪70到80年代,其发展达到了空前的鼎盛时期;再到20世纪末,卫星通信技术仍然广泛应用于政治、经济以及文化领域,并且在军事领域的运用是任何通讯都无法替代的。卫星通信技术不但可以应用于航空、海事等环境下的通讯,还可以运用于大众传媒(如视频和音频广播)领域,对于应急事件的处理例如:火灾、地震、洪灾等,其所起到的作用是无法替代的。另外,在高科技领域,其应用也日趋广泛,并且得到了发展,例如:载人航天,月球探测等等。

2卫星通信技术在广电系统的应用

目前,我国电视机的总量已经达到了3.5亿台,电视媒体机构也已经达到了数千家,并且有线电视也达到了9000万户。但是,如果了解一下其他发达国家的电视媒体情况便会发现,我国如今的广播电视业总体规模是偏小的,有极大的发展空间。我国现在的广播电视系统多是以光缆为基础通信方式,然而,以卫星通信技术为主的发展状况其实是十分可观的。

就用户所收到的电视节目数量而言,如今已经广泛推广的“村村通”的电视节目也只有44套。就设备的拥有量和运用程度而言,我们国家的接受设备也只有百万台。在美国,两亿多的人口就拥有6000万户的广播电视用户,而卫星电视直播用户已经达到2000万户。总结技术发展的规律会发现,发达国家的技术推广和应用状况就预示着发展中国家未来的发展状态。所以,在未来,卫星直播电视将在我国电视技术发展中占据主要的地位。相关领域的专家认为,我国已经具备发展卫星电视直播技术的能力。通过“村村通”所取得的成就,在广大农村受众中已经得到了印证。在我国,将卫星通信技术广泛地应用于广播电视系统可以进一步提高信息的人口覆盖率。

在进入21世纪的今天,可以预测,我国的广播电视节目已经从现在的几十套跨越到了上百套,以至于几百套的广播电视节目,并将进入寻常的千家万户中。

3结束语

卫星通信特点范文第4篇

关键词:卫星通信 主要技术

中图分类号:C35文献标识码: A

随着科学的发展,我们的通信技术越来越发达,也同时带给我们很多便利。

一、卫星通信网络的定义

卫星通信网络是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波,从而实现两个或多个地面站之间通信的网络。其中,地面站是指设在地球表面(包括地面、水面和大气层)的通信站,也称为地球站。通信卫星的作用相当于离地面很高的中继站。卫星通信网络分为延迟转发式通信网络和立即转发式通信网络。

当卫星的运行轨道属于低轨道时,对于相对较远的地面站而言,要进行远距离实时通信,除采用延迟转发方式(利用一颗卫星)外,也可以利用多颗低轨道卫星进行转发,这种网络就是通常所说的低轨道移动卫星通信网络。

二、卫星通信中的主要技术

1. CDMA技术

CDMA(码分多址)系统通过采用话音激活技术、前向纠错(FEC)技术、功率控制技术、频率复用技术、扇区技术等技术手段,可使CDMA系统容量大幅扩大,同时,它还具有抗多径干扰能力、更好的话音质量和更低的功耗以及软区切换等优点。CDMA以其本身所具有的特点及优越性而广泛应用于数字卫星通信系统中。特别是近年来,小卫星技术的发展为实现全球移动通信和卫星通信提供了条件,利用分布在中、低轨道的许多小卫星实现全球个人通信,已在国际上逐渐形成完善的体系。

CDMA移动卫星通信系统根据导频信号的幅度实现功率控制, 减少用户对星上功率的要求从而增加系统的容量,减少多址干扰;CDMA移动卫星通信系统可利用多个卫星分集接收,大大降低多径衰落的影响,改善传输的可靠性。此外,由于CDMA多址方式具有优越的抗干扰性能、很好的保密性和隐蔽性、连接灵活方便所等特点,决定了它在军事卫星通信上具有重要的意义。

2. 抗干扰技术

现代军事斗争中,敌我双方对卫星通信干扰与抗干扰技术对抗越来越激烈。未来战争中电磁环境将变得越来越复杂,卫星通信因其固有的特点而面临极大的威胁。由于通信卫星始终暴露在太空中,且信道是开放的,易于受对方攻击。因此,军事卫星通信中干扰和抗干扰是斗争双方关注的焦点,研究在复杂电磁环境下卫星通信抗干扰技术体制已成为提高军事通信装备生存能力、确保军事指挥顺畅的关键。

卫星通信抗干扰主要通过传输链路抗干扰、软硬件设备抗干扰以及建立综合智能抗干扰体系等措施实现。

传输链路抗干扰主要有DS/FH混合扩频、自适应选频、自适应频域滤波、猝发通信、时域适应干扰消除、基于多用户检测的抗干扰、跳时(TH)、自适应信号功率管理、自适应调零天线、多波束天线、星上SmartAGC、分集抗干扰、变换域干扰消除、纠错编码和交织编码抗干扰技术等。软硬件设备抗干扰主要有光电隔离、硬件滤波、屏蔽、数字滤波、指令冗余、程序运行监视等技术。建立综合智能抗干扰体系可以通过建立软件化抗干扰硬件平台、建立智能化抗干扰软件应用系统,如:智能抗干扰系统、网络监测控制系统、专家策略支持系统等措施实现。

特别值得一提的一种抗干扰、抗搜索、抗截获的技术是跳频通信技术,它是在现代信息对抗日益激烈的形势下迅速发展起来的。各国军方对这一先进技术的发展和应用十分重视,不断加强对跳频抗干扰通信的研究和推广应用。目前,跳频技术装备正朝着宽频带、高速率、数字化、低功耗的方向快速发展,其信息战潜力巨大。

3. 基于MPLS的移动卫星通信网络体系构架

MPLS(多协议标签交换)技术由于可将IP路由的控制和第二层交换无缝地集成起来,具有IP的许多优点(如扩展性、兼容性好),又可很好地支持QoS和流量工程,是目前最有前途的网络通信技术之一。近年来,在地面固定网MPLS技术逐渐成熟后,该技术已向光通信、无线通信和卫星通信等领域扩展。现有的宽带卫星系统设计主要采用卫星ATM 技术,研究表明该技术可给不同的业务提供很好的QoS保证,并可利用面向连接的虚通路设计以及流量分类等方法为网络提供有效的流量工程设计。

卫星MPLS体系结构分为用户层、接入层、核心层三部分,其中,用户层包括卫星手持移动终端(直接接入移动卫星网)、小型专用局域网用户(通过小型地面移动终端接入卫星网)、其他网络用户(通过地面网关站接入卫星网络)等。接入层由标签边缘交换路由器(LER)组成,完成卫星MPLS网同其他网络以及卫星手持移动终端的连接,其主要功能包括实现对业务的分类、建立FEC和标签之间的绑定、约束LSP的计算、分发标签、剥去标签以及用户QoS接纳管理和相应的接入流量工程控制等。核心层由标签交换路由器(LSR)组成,完成信息按MPLS标签进行交换转发,其上主要运行MPLS控制协议和第三层路由协议,并负责与其他标签交换路由器交换路由信息来建立路由表、分发标签绑定信息、建立和维护标签转发表等工作。

三、卫星通信的发展趋势

在目前的通信卫星中,已采用许多代表当今世界通信卫星的先进技术,如氙粒子发动机、高能太阳电池和蓄电池、大天线和多点波束(如:THURYU、ASES、TORSS、GALILEO等卫星天线)、卫星星上处理器(如:窄带信道化器、数字波束成形网络和BUTLER矩阵放大器)以及射频功率动态按需分配等技术,这些技术的发展,对通信卫星和卫星通信的发展产生了深刻的影响。

1. 通信卫星向大、小两极发展

现代卫星通信的发展趋势之一就是卫星星体本身正在向大型化和微型化两个方向发展。一方面,各国为了提高卫星的灵敏度和星上处理能力,以及实现卫星的一星多能,把卫星星体造得越来越大,重量也越来越重。卫星大了也有弱点,易受电磁干扰和敌方反卫星武器的破坏,而小卫星、微小卫星却能克服这种弱点。如果用多颗小卫星组网来代替单颗大卫星,就可以提高卫星系统的生存能力。

2. 卫星通信向卫星移动通信方向演进

卫星移动通信是指利用卫星实现移动用户间或移动用户与固定用户间的相互通信。随着技术的发展,卫星的功能逐渐增强,许多原来由地球站执行的功能被转移到卫星上去完成,从而使地面设备变得越来越简单,天线尺寸也随之大幅度减小。随着频谱扩展、数字无线接入、智能网络技术的不断发展,卫星移动通信在向卫星个人通信方向演进,用手持机可实现在任何地点、任何时间与世界任何地方接入卫星移动通信网的用户进行双向通信。

3. 卫星通信与互联网技术相结合

由于卫星通信和计算机技术的飞速发展,产生了卫星互联网技术。目前卫星互联网的连接方式主要有两种:一种是利用宽带卫星的双向传输;另一种则是利用卫星的高速下载和地面网络反馈的外交互通信方式,即将卫星链路作为下行数据链路,而将电话拨号、局域网等其他通信链路作为上行数据链路,这种方式是基于当前互联网信息流量的非对称性提出来的,它是卫星通信的一个热点。

4.通信宽带化

为了满足卫星通信系统用户对带宽的需求,卫星通信技术已向Ka、Q等波段发展。一些国家卫星系统已拓展直EHF频段。采用EHF频段有很多现有其他频段无可比拟的优点,一是扩大EHF频段的容量,大大减轻现有频谱拥挤现象;二是EHF的波束窄,可减少受核爆炸影响出现的信号闪烁和衰落,抗干扰和抗截收能力强。三是EHF 频段系统使用的部件尺寸和重量都可大大缩小和减轻。

四、小结

在Internet、卫星宽带多媒体业务、卫星IP传输业务、卫星ATM和地面蜂窝业务发展的推动下,卫星通信将获得更大发展。尤其是光开关、光交换、光信息处理、智能化星上网控、超导、新的发射运载工具和新的轨道技术等各种新技术、新工艺的实现,将使卫星通信产生革命性的变化。卫星通信作为全球信息化网络设施的重要组成部分,将对我国和世界经济、社会、军事的发展产生重大的促进作用。

参考文献

卫星通信特点范文第5篇

1.完善应急处置体系

自然灾害的频繁发生对电力应急通信系统产生了很大的影响,在电力通信企业的发展过程中,卫星通信技术的合理应用对电力应急通信的发展非常重要。因此,在分析卫星通信技术在电力应急通信中的应用思路时,电力通信企业首先要奋起拼搏。应用前,电力通信企业应合理完善自身应急能力体系和人员管理体系。电力通信企业在实际运行过程中,首先要完善自身应急处理体系,完善和规范应急通信技术,通过培训示范和运行标准制定,提高电力通信的质量和效率;其次,合理设计管理系统,以当前电力应急通信系统中存在的热点和难点问题为出发点,完善电力应急系统中的不足之处,从而促进电力应急行业的发展;最后,在电力应急通信人员管理制度方面,针对目前电力应急通信人员缺乏组织性和纪律性的现状,可以加强电力应急通信人员管理制度的约束力。通过制定批评教育、罚款、警告、解雇等惩罚制度,对表现较好的人员给予奖励,充分发挥表率作用,提高员工工作积极性。

2.选择合适的卫星通信技术

我们都知道,卫星通信技术有很多种,包括VSAT卫星通信传输技术、MFTDMA卫星通信传输技术和SCPC/DAMA卫星通信传输技术,每一种都有自己的优缺点。因此,在分析卫星通信技术在电力应急通信中的应用思路时,除了完善自身应急处理体系外,选择合适的卫星通信技术,从而提高电力应急卫星技术应用的合理性,促进电力应急通信产业的发展。例如,在分析卫星通信技术在电力应急通信中的应用思路时,可以通过选择合适的卫星通信技术来增强应用方案的科学合理性,从而提高电力应急通信系统的水平和能力。在选择合适的卫星通信技术时,要分析卫星通信技术在电力应急通信中的应用思路,首先要了解目前广泛应用的卫星通信传输技术。在了解的时候,不仅要了解卫星通信技术的参数,还要全面、仔细地了解和梳理其成本投入、灵活性、工作性能和可扩展性;其次,结合电力应急通信的具体需求,通过比较和讨论,选择合适的卫星通信技术,如SCPC/DAMA,其使用成本低,扩展性强,发展前景好,灵活性高。在保证电力应急通信正常进行的基础上,降低了成本投入,增强了电力应急卫星通信技术的扩展性和灵活性。

3.科学设计应用方案