简述卫星通信的特点

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简述卫星通信的特点范文第1篇

关键词：卫星通信；动态路由协议；RIP

1.动态路由研究背景

传统的卫星网中常使用静态路由来实现IP业务通信。静态路由需人工干预配置的路由信息。在网络结构或者链路流量发生变化时，操作人员需重新配置相关路由器的路由信息。静态路由的特点决定了它使用时会有局限性。

动态路由则由路由器动态更新路由表，能够根据网络运行情况的实际变化智能地进行调整。动态路由依靠路由器对路由表的维护及路由器之间适时的路由信息交换来动态获得路由信息。因此动态路由技术在卫星通信IP业务中能够提供更佳的解决方案。

2.RIP协议简述和IP业务模型

RIP是基于距离矢量算法得出最佳路径的动态理由协议。大部分厂商路由器都支持RIP动态路由协议，其配置简单，适用于小型网络（小于15跳）等特点。RIP有两个版本：RIPvl和RIPv2。RIPvl不支持变长子网掩码和无分类域间路由，RIPv2则都支持。

RIP通过UDP数据包对RIP分组信息进行接收和发送。RIP规定，网关以30s为间隔通过广播方式发送一次报文。为了防止出现网络拥塞，发送后续的分组时会增加随机延时，如果在180s内未收到相邻路由器RIP信息，则认为该路由器的路径无效，会从路由表中删除该路由器路由信息。

如图1所示，IP业务模型，宽带MODEM，IP加速器和以太网交换机在卫星通信IP业务中不具备IP报文的寻路工作，只做比特流的透传和差错控制。可以将地面站IP业务模式进行简化，简化为通过两个路由器wAN口冗余备份互联的两个网络。IP双链路互为备份，两个链路正常工作，均衡分载IP数据流量。其中一个链路发生故障时，另外一个链路仍然有效，从而提高IP业务传输的可靠性。路由aWAN口之间依靠动B路由协议交互路由信息。

3.模型规划和动态路由协议的应用

路由器的WAN口实现与对端路由器wAN口互联，本地划分多个vLAN，实现与本地面站IP业务互联。这里划分3个VLAN，VLAN100为video视频网络，VLAN200为IP话音网络，VLAN300为IP数据的局域网。

如图1所示，将模型划分为两个自治逻辑区域。两个逻辑区域通过卫星通信链路进行连接。两个逻辑区域自己的路由器均使用RIP协议。RIP协议使用V2版本，支持变长子网掩码和无分类域间路由，使用组播uDP协议传递路由信息，能节约网络资源。

卫星地球站A和卫星地球站B中对路由器RIP动态路由配置和路由表的显示（以卫星地球站A为例）如下.

ROUTER 1路由配置和路由显示

Router RIP（启动RIP协议）version 2（运用RIP V2协议）

network201.201.1.0 network 201.201.2.0

（网络互联KIF0/0，F0/1的网段）

Network201.201.11.onetwork201.201.12.0network201.201.13.0

路由表中c代表本地直连的网段。Rf代表通过RIP获得的网段，[120/1]表示路由管理距离为120，路由的度量数值即跳数是1，第四部分表示下一路由IP地址，第五部分表示经路由器wAN口的接口。

由此路由表可以得到，Routerl通过RIP动态路由协议得知了与Router2直连的3个网段，除此之外，还有5个直连网段。Router2与Routerl的路由表类似。卫星地面站A与B所连接IP网段都可以通过路由表找到相应的路由信息，从而实现IP业务的通信。

简述卫星通信的特点范文第2篇

[关键词]应急通信技术；通信技术；发展；应用

中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0387-01

应急通信最先应用于军队，从早期的同频单工电台到现在的车载、机载、舰载的各种野战系统，无不体现了军用应急通信系统在部队战备行动、训练施工、抢险救灾、应付突发事件中的重大作用。应急通信还广泛应用于邮电无线机动通信以及公安110、119、122、医疗120报警等众多领域。所有这些系统，都表明了应急通信在保卫人民生命财产安全中的重要地位和作用。

1 应急通信技术发展

应急通信技术与通信技术、计算机技术、微电子技术的发展密切相关，是现有的通信技术的集合。它利用各种通信的特点互相补充，构成有无线通信相结合的多手段、多路由的通信网络，充分利用车载短波、微波、蜂窝移动电话、集群通信、卫星地球站等通信设施组成机动通信系统，各系统既能独立使用，又能互相联网，以便在遇有突发事件时，机动通信车迅速到达现场，提供话音、数据、图像等多种业务，真正做到快速反应、协调配合、统一作战。

应急通信所采用的各种通信方式和特点分别为：

1.1 有线通信

覆盖范围广，通信容量大，业务种类多，性能稳定，是邮电通信的基本手段，也是应急通信信息采集和通信指挥的主要手段。然而有线通信以光缆、电缆为主，受到地理条件的限制且抗毁能力差，一旦被摧毁，通信将会阻断且很难恢复。

1.2 无线通信

以104～3×1012Hz频率的电磁波传输信息，早期以中、短波为主，本世纪40、50年代后，超短波、微波通信业务得到迅猛发展，移动通信的出现使得人们“通信不受时空限制”的愿望成为现实。无线通信抗毁能力强，具有机动灵活、组网方便的优点，是应急通信的有效手段。

主要包括：

（1）短波通信

短波频率范围3～30MHz，它依靠电离层反射进行传播，抗毁能力强，投资省见效快，是任何其它无线通信无法比拟的，因而在应急通信中具有特别重要的使用价值。小型短波电台机动灵活，可以随时随地架设；车载单边带具有快速反应能力，一旦遇有突发事件，即可出动通信车，系统亦可接入公用网，提供电话、电传、人工电报及传真等业务。短波通信虽具有以上优点，但却存在传播媒质不稳定，干扰大，可靠性差，通信容量小等缺点，因而只能用于低层次的通信联络。

（2）超短波通信

超短波频率为30～300MHz（或扩展到1000MHz），是移动通信使用的频段，常用的有70MHz、150MHz、450MHz、900MHz等。超短波基本上是视距直线传播，具有一定的绕射能力，不被高空电离层反射，因而可实现频率的地域复用。蜂窝移动电话系统将需要服务的区域分为半径约1.5～15km的若干基地站区，其频率可以在不同蜂房内多次复用，因而可在一定频率带宽范围内构成大容量系统，具有信道容量大，组网灵活等优点。集群移动电话系统是专用的无线调度通信系统，由于它采用程控交换和频率集中管理，将多个信道动态地分配给众多的用户共享，因而与以往的一对一对讲、单信道的一呼百应以及进一步的选呼和多信道的自动拨号等专用无线调度相比，具有信道利用率高，系统性能价格比优等突出优点。

（3）微波通信

微波频率从1GHz到30GHz，采用直线传播，其绕射能力弱，反射能力强，但不被电离层反射，因而用作定点通信。微波中断可以通达各种距离，中继距离一般为50公里左右，具有通信容量大，受外界干扰小，抗毁能力强等优点。微波通信可与有线网直接相连，提供电话、电报、传真、数据、图像等多种业务，数字微波的保密性更适于应急通信。一点多址微波系统是利用无线电传输实现用户业务自动转接的区域性通信，其通信覆盖范围可达300～500km，适于人口稀少、居民分散、远离市区的郊县、农村、山区使用。

（4）卫星通信

卫星通信是微波接力通信的一种特殊形式，它利用人造地球卫星的微波中继器进行地球上（包括地面、海洋和空中）无线电台、站之间的通信。卫星通信系统通信容量大、覆盖面广，通信距离远（其一跳的距离可达18000公里，相当于400个微波站的中继距离），传输性能稳定可靠，具有多址联接能力，地面站可设在任何地方，不受地理条件的限制，因此不论平时、战时都是理想的通信手段。甚小地球站（VSAT）卫星通信系统对于连接大量分散点或边远地区的小容量通信更有吸引力，在应急通信中亦有广泛应用。

2 接警功能

当有110、119/122报警电话呼入时，数字程控调度机将话音和主叫号码分配到空闲的接警工作台，席位计算机通过用户号码资料库查询，显示主叫号码、姓名、单位、地址等信息。接警员摘机对报警人进行身份证实，同时对警情进行登录，数字、文字、图像由接警员按系统提供的接警记录空白表格进行案情录入、编辑、归档处理，语音记录由数字录音系统自动完成。对于技防系统，一旦探测设备（探头、传感器等）产生报警，报警控制单元立即通过专用线路、电话线路或无线信道将信号传送给公安指挥中心。公安指]中心的技防接口计算机对报警信息进行确认，查找相应数据库，将报警点信息传送给处警工作台，同时通过控制设备自动启动防范系统（如打开电源自动摄像、录像或启动灭火设备等）进行预处理。

处警功能：处警员根据警情查询有关公安专用数据库信息，并通过电子地图、GPS定位、视频监控等系统对警情进行分析判断，同时进行警力的指挥调度。调度操作简便，一键到位。例如对于某警员，只需操作一键到位键和用户键，即可实现对其办公电话、手机、住宅电话、BP机进行自动顺序拨号呼叫。调度的组呼、多方通话、会议以及用户状态监视功能为警力的有、无线指挥调度提供了方便。

警情归档：完成对警情及处理情况的进一步补充、查询、统计、编辑、打印，将处理结果存档。视频监控系统是一种警用实时动态信息系统，它利用光纤、微波链路以及闭路有线电视信道进行图像传输，实现对辖区范围内的交通路口、车站、广场、码头等重要场所的全方位、全天候监视，并可实现报警联动，即在被监视点报警的同时自动摄像、录像。公安指挥中心可配置电视墙、大型投影显示屏、录像、印像等设备对各监控点进行实时监视，通常采用树型结构三级组网，第一级为公安指挥中心，第二级为交警和各分局、第三级为各派出所。第一级（公安指挥中心）可对所管辖各区的监视于视频监控，没有完善的信令标准，为了保证对各级监控点摄像机、云台动作的控制，视频监控设备应尽量采用同一厂家的产品。

简述卫星通信的特点范文第3篇

[关键词]无人机 特点 应用

[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-130-2

0引言

伴着科学技术的进步，作为获取遥感数据的新型手段，无人机遥感技术向着光谱信息成像化，雷达成像多极化，光学探测多向化，地学分析智能化，环境研究动态化以及资源研究定量化的方向发展，大大提高了遥感技术的实时性和运行性，使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展[1]。随着人们对地理环境的不断理解和对测绘需求的增长使得无人机与测绘的关系越来越紧密。无人机遥感技术体现了无人机与测绘的紧密结合同时也提供了更高效的测绘方式[2]。

1无人机遥感系统的组成

无人机遥感系统由空中控制系统、地面控制系统和数据后处理系统组成，如图1所示。

利用无人机遥感系统采集数据时，其工作流程为：根据遥感任务的要求对待拍摄地区进行航迹规划，在地面控制子系统中将规划好航线并载入到遥感空中控制子系统。无人机地面控制子系统按照规划的航线控制无人机的飞行，遥感空中控制子系统则按照预设的航线和拍摄方式控制遥感传感器进行拍摄；遥感传感器子系统将拍摄的数据进行存储，无人机平台则利用无线传输通道将飞行数据传输到地面的控制子系统；地面工作人员可以在地面监测无人机的飞行航线，必要的情况下，可以根据接收的数据更改本次飞行的计划，比如可以马上进行部分地区的补拍；拍摄结束后可以自动切入手控飞行，等待降落[3]。

2无人机遥感技术的优缺点

2.1无人机遥感技术的优点

2.1.1机动、灵活、快速

机动灵活，快速出击的响应能力是应急遥感工作的生命线。缺失了快速响应的能力，应急将无从谈起。无人机能够通过地面运输快速到达指定目标区域[2]。起降场地要求低（100-150m平整马路、平地甚至草地），不需要机场跑道，能够在15-30分钟内完成组装、调试、起飞。对于起飞场地无法寻找到，或者事故常发地点，可以通过车载、导弹或者地面方式从田间地头、空地、山坡、沙滩等多种地域直接发射，通过滑行和伞降的方式进行回收[4]。

2.1.2操作简单、安全性能好

无人机技术的不断成熟，其操作也越来越智能化、自动化。可以通过事先设制飞行路线，并在飞行中进行校对和调整以达到对目标的精确测量。无人机通过配备故障自动诊断及显示功能，如果发生故障，飞机会自动返航到起点上空等待排出故障[2]。

2.1.3体积小、经济

无人机因为轻小，运输、保存非常方便。无人机飞行费用低，可做超低空视距飞行，对操作员的培养比较周期相对较短。系统的保养和维修简便，同时不用租赁起飞和停放场地。飞行审批手续简单，无人机属于遥控飞行器，基本不用审批。

2.1.4数据处理速度快

无人机遥感技术数据处理速度快，及时性强。例如国内苏州武大影像信息工程研究院打造的数字摄影测量处理平台数字摄影测量网格（DPGrid），让无人机在处理数据的速度与效率上达到目前数字摄影测量处理速度的8倍以上。特别是大量的数据处理，传统模式一个月才能处理好的数据，借助该软件系统，几个小时内就可以解决。

2.1.5获取影像分辨率高

无人机遥感的最大优点是遥感影像分辨率高、成像效果清晰。无人机搭载的高精度数码成像设备，具备面积覆盖、垂直或倾斜成像的技术能力。无人机在200米左右的空中可以准确拍摄到地面上5厘米大小物体，而一般卫星航拍只能分辨地面50厘米的大小的物体，获取图像的空间分辨率极高，适于大比例尺遥感应用的需求。

2.1.6数据精确度高

无人机遥感影像数据处理后，可在电脑屏幕上显示平面和三维场景影像，鼠标点到哪里就能显示出坐标、高度等数据信息，相比传统技术，精确度很高。

无人机遥感技术除了以上的优势外，还具有航摄效率高；可即时重拍；飞行时间基本是有效拍摄时间；工作现场集中，便于统筹安排。同时无人机遥感航空摄影可以抵达许多载人飞行器无法到达的空域、高度或危险地区[6]。基于无人机低空遥感技术的高机动性、低成本和小型化、专用化特点，可广泛用于航空遥感、国土监察、城市规划、水利建设、林业管理、资源勘探、灾害勘查、环境监测、地图更新、以及农业、电力、交通、军事等领域。

2.2无人机遥感技术的缺点

2.2.1飞行不够平稳

由于其体积小、重量轻，高空飞行易受风力的影响，飞行姿态不及有人驾驶飞机平稳，常出现飞行航线漂移，飞行轨迹呈曲线的情况[5]。这就使得拍摄的影像航向重叠度和旁向重叠度不规则，影像间的重叠度相差加大[7]。

2.2.2影像数据倾角大

与传统航空影像相比，无人机遥感影像数据倾角大而无规律，给连接点的提取和布设带来困难。并且无人机应用于外业勘察时，难于建立野外实测地面控制点。这些特点给无人机影像的几何校正处理带来了困难，进而影响到图像镶嵌和信息的有效提取[5]。

2.2.3对GPS的依赖性

许多无人机系统都比有人驾驶飞机更依赖于GPS系统。例如，某些无人机必须依靠GPS的定位才能起飞。另一些无人机的编程则要靠GPS来实现自动返回。如果说GPS很容易受到动能和电子干扰时，那么同样无人机也会面临相应的干扰，从而无法保证数据采集的准确性。

2.2.4对通信系统的依赖性

无人机都要依靠卫星通信系统来实施指挥与控制以及将传感器搜集到的数据发回地面进行处理。与GPS一样，通信卫星也容易受到各种干扰，包括动能和噪音干扰。而这些干扰能大大降低无人机、地面控制站和信息处理中心之间的卫星通信数据率。总之，无人机比有人驾驶飞机更依赖于通信资源，尤其是使用多传感器来执行情报、监视和侦察任务的无人机。

3无人机遥感技术的应用

近几年，新疆第一测绘院与中科院新疆生态地理研究所展开无人机遥感系统项目的合作，实施了昌吉、克州、阿勒泰、伊犁、阿克苏等地部分区域的1：1万地形图测绘任务，完成航测外业测图626幅，航测内业测图415幅，测绘覆盖面积约1.5万平方千米；先后完成了塔城市城市规划地形图测绘工程、甘肃嘉峪关至新疆乌鲁木齐西站GPS控制测量工程、南疆二线电力测量工程、克拉玛依油田建设测绘工程等一批测绘项目。制作完成了各种比例尺数字正射影像图、数字高程模型、数字地面模型、数字地表模型、三维点云等，结束了测量人员翻山越岭、耗时极长的原始地质测绘、工程测量工作[7]。

同时新疆第二测绘院于2012年初利用无人机遥感技术完成奎屯市部分区域无人机影像图的生产制作，成图面积达23平方千米，影像分辨率为0.10米，采用中国测绘科学研究院的PixelGrid软件制作。此次奎屯市部分区域无人机正射影像图的顺利完成，加之前期已经完成的新疆生产建设兵团105团场无人机影像图、鄯善无人机影像图的反复试验生产，标志着新疆在无人机低空航摄及后续影像加工处理方面的技术已趋于成熟，将来可以在无人机应急保障、快速获取影像图方面提供新的测绘服务[8]。

4结语

无人机遥感系统是卫星遥感和航空遥感的有益补充[9]，具有高分辨率图像和高精度定位数据获取能力，是当今重要的遥感数据来源。随着国家援疆工作的大规模展开，新疆迫切需要加快基础建设，特别是地图测绘、城镇化建设、新农村建设、城市化改造、应急、反恐防暴、防灾救灾、环境监测、矿产资源与开发、土地利用与调查等领域急需现势性强的大比例尺地形图及正摄影像图数据成果，为当地的社会、经济建设提供快捷方便的高分辨率影像测绘保障服务[10]。利用无人机遥感技术进行的航空摄影测量，将从关键技术上保证精度满足大比例尺成图要求，从而推进新疆当地地理信息化建设进程。

The characteristics and application of

UAV Remote Sensing Technology

LI He-qing1，LIU Jun-yan2

（The Xinjiang Uygur Autonomous Region Transportation Planning Survey and Design Institute，Urumqi830006，China）

（Xinjiang Agricultural University science and technology academy，Urumqi830091，China）

Abstract： With the development of UAV Remote Sensing Technology，Remote sensing aerial data has become an indispensable part of the information industry，Characteristics and application of the UAV remote sensing technology are briefly described。

KeyWords： UAV，Characteristic，Application

参考文献

[1]朱京海，梁婷，徐光，刘家斌，问鼎. 无人机遥感技术在环境保护领域中的应用进展[J].环境保护科学，2013，39（4）：97-100.

[2]范承啸，韩俊，熊志军，赵毅.无人机遥感技术现状与应用[J].测绘科学，2009，34（5）：214-215.

[3]洪宇，龚建华，胡社荣，黄明祥.无人机遥感影像获取及后续处理探讨[J].遥感技术与应用，2008，23（4）：462-466.

[4]韩杰，王争.无人机遥感国土资源快速监察系统关键技术研究[J].测绘通报，2008（2）：4-6.

[5]吴荣华，周茂春，申依薇.无人机遥感数据处理探讨[J].江西测绘，2012，92（2）：53-54.

[6]王青山.简述无人机在遥感技术中的应用[J].测绘与空间地理信息，2010，33（3）：100-104. [7].谷国涛，吴良才.无人机遥感技术数据特点及其应用[J].科技向导，2011（35）：57-58.

[7]齐彬.新疆首次引入无人机用于国土监测防灾减灾[N].中国新闻，2010-3-12.

[8]朱建辉.新疆二院用无人机技术提升应急保障能力[N].中国测绘报，2012-2-7（3）.

简述卫星通信的特点范文第4篇

论文摘要:低密度校验码（LowDensityParityCheckCodes，LDPCcodes）是当前编码理论领域研究最热的信道编码之一。本文介绍了LDPC码的概念及其性能，并对低密度校验码应用的现状和今后方向作出了展望。

一、LDPC码简述

低密度校验(LDPC)码又称为哥拉格(Gallager)码,它是哥拉格于1962年提出的一种性能接近香农(Shan2non)限的好码。在很长的一段时间里,LDPC码并未受到人们的重视。直到1993年,Berrou等提出了Tur2bo码后,人们研究发现Turbo码其实就是一种LDPC码,LDPC码又重新引起了人们的研究兴趣。1996年,MacK2ay的研究,使LDPC码的研究跨入了一个新的阶段.最近几年的研表明,在非规则图上构造的基于GF(q)域上的LDPC码性能要好于Trubo码,它的性能非常接近香农限。LDPC码是根据稀疏随机图来构造的,因而它的码子之间具有很好的码距离。LDPC码属于线性纠错码,它的校验矩阵是一个稀疏校验阵:每个码子满足一定数目的线性约束,而约束的数目通常是非常小的是约束数目为3的校验矩阵)。同时由于LDPC码的约束是由一个稀疏图定义的,因而使得它的译码变得较为容易。目前,LDPC码已经成为编码领域的一个新的研究热点。

二、LDPC码的性能分析

LDPC码的译码性能分析方法主要可以归纳为三类：1）密度进化（DensityEvolution）理论。2）高斯近似（GaussianApproximation）；3）EXIT表（ExtrinsicInformationTransformChart）。

1.密度进化

LDPC码的和积译码算法或BP算法中，信息在变量节点和校验节点之间不断迭代传递的，每次迭代传递的信息是随机变量。在这种迭代译码中，存在一种阈值现象，即在信道噪声水平低于某个阈值时，随着码长趋向于无穷大时，码的BER可以任意逼近零，否则错误概率将大于一个正常数。最早由Gallager利用组合数学和概率理论对和积译码算法下码的误码率进行了理论分析并观察了二进制对称信道（BSC）的阈值现象，提出跟踪LDPC码迭代传递的外信息的概率分布来分析译码器的收敛行为，即对于每次迭代计算节点的输出误比特率，输出误比特率是本次迭代输入误比特率的函数，每次迭代的平均误比特率可以通过变量节点和校验节点之间传递的信息的概率密度函数得到。Lubyetal将这种分析思想应用到LDPC码的硬判决译码中，在二进制删除信道（BEC）中译码过程同样存在这种阈值现象，利用随机构造的非规则LDPC码可以改进阈值，非规则LDPC码的性能优于规则LDPC码。Richardson和Urbanke在Gallager和Luby的工作基础上将对LDPC码的译码算法的分析方法扩展到更一般的信道模型。在给定的信道模型下，假设基于二分图的LDPC是无环的，或在设定的迭代次数和校验矩阵足够大的情况下，信息节点在深度为2的邻域内为树状结构，那么在节点之间迭代的信息是独立同分布的随机变量。Richardson等人分析了这些传递信息的概率密度的进化情况，发现在和积译码算法的每次迭代信息传递中出现错误信息的部分可以递归地表示成LDPC码的度分布序列和信道参数的函数。迭代计算节点间传递信息的概率密度函数的方法就称为密度进化。Richardson等在进一步的研究中表明描述节点间传递的错误信息的概率是一种称为Martingale的随机过程，在和积译码算法下信息的平均错误概率集中在它的期望值周围，当码长趋向于无穷时，基于有环二分图的LDPC码的译码性能逼近无环时的行为。

2.高斯近似。利用密度进化理论来计算阈值和寻找好的度数分布的算法复杂度是相当大的，特别对于信息概率密度函数是多维的信道来说，密度进化算法就过于复杂而难以处理。为提高密度进化算法的计算速度，Chung等人采用高斯近似的方法，即根据中心极限定理可以近似认为节点间迭代的信息的概率密度函数是符合高斯分布的，这样将迭代计算的多维问题转化为更新高斯密度均值的一维问题，就大大简化了分析和计算信道参数阈值的复杂度，而且可以快速的搜索和优化非规则LDPC码。这样可以将信道阈值的计算由多维参数动态系统的密度进化理论模型转化为单一参数（均值）动态系统的高斯逼近模型，在只需要牺牲很小的精度就可以得到计算维数上的巨大降低，从而可以很快计算出阈值和优化度序列的分布。高斯近似是一个很好的分析工具，被很多关于迭代译码性能分析中所采用。如利用混合的高斯近似方法来对基于LDPC码的MIMO-OFDM系统进行译码分析、寻找好的度分布以及优化系统的性能。

3.EXIT表。EXIT表（ExtrinsicInformationTransferChart）是由S.tenBrink提出的一种用迭代译码器之间传输的外部信息来表征迭代译码中收敛行为的分析工具。对于串/并行级联码，EXIT表技术是跟踪分量码之间信息交换（互信息）的情况来估计译码器的收敛性，并且可以分析影响译码算法收敛性的因

素(如分量码的选择等)，适当地改变这些影响因素可以优化系统的性能。S.tenBrink等人[56]将EXIT表技术引入到LDPC码译码分析中，即把LDPC码的译码过程可以看作是变量节点译码器和校验节点译码器之间外部信息的迭代，用EXIT表跟踪译码器之间的互信息传递来估计LDPC码和积译码算法的收敛性。文献[56]中还给出了在不同的信道模型下（AWGN，MIMO等信道）利用EXIT表技术来计

算信道阈值和寻找好的度分布序列，从而优化系统的性能。

三、LDPC码的应用及展望

1996年，Mackey和Neal重新研究了LDPC码后，研究人员发现LDPC码具有很多非常好的特点，如能够逼近香农信道容量，描述及实现简单，易于进行理论分析和研究，译码简单且易于实现等。近年来，LDPC码以其优异的性能和良好的应用前景受到研究人员的关注，成为编码理论界的一大亮点和热点。目前，LDPC码可以应用于深空通信、卫星通信，光纤通信、ADSL、磁记录设备及无线局域网等领域。LDPC码今后的研究主要集中在:⑴现有的可信传播迭代译码方法还比较复杂,寻找LDPC码的线性时间译码算法将成为一个重要的课题。⑵对于非规则图设计的研究,寻找获得最优的序列λ和ρ的方法,以得到较好的码结构,提高LDPC码的性能。⑶继续探讨LDPC码在通信和计算机领域的应用。目前已有人将它的纠删方法应用于计算机通信网中,用于恢复在传输中丢失的数据,获得了很好的效果。今后将会加强这方面的研究工作。目前，LDPC码研究领域的主要工作集中在译码算法的性能分析、编码方法、码的优化算法等方面。经研究人员的努力，LDPC编码领域取得很大进展，但仍有许多问题需要研究：

•LDPC码校验矩阵的构造。尽管在构造最优的LDPC码方面取得了一些进展，但目前还没有一套系统的办法来构造所需要的好码，特别是在码字长度有限、码率一定的条件下，构造性能优异的好码是一个非常具有挑战性的课题。这方面的研究可以借助有限域理论、图论等相关理论。

•LDPC编码系统的联合优化设计。将编码技术与调制技术、空时编码技术、OFDM结合进行性能优化是当前及将来的发展方向之一。．

•无线衰落信道及MIMO信道下LDPC码的性能分析方法及优化设计准则。目前LDPC码字的优化设计主要在加性高斯白噪声信道下得到的，而无线衰落信道下，特别是时变信道下码字的性能分析方法、优化设计准则和信道估计的影响也是非常关键的课题，需要进一步的研究探索。

•寻找适合硬件实现的编译码方法也是一个非常值得研究的课题。

参考文献:

[1]王新梅,肖国镇.纠错码—原理与方法[M].西安:西安电子科技大学出版社.1998.

简述卫星通信的特点范文第5篇

关键词：4G 移动通信技术；智能网；网络结构；关键技术；发展趋势

中图分类号：TN915.5文献标识码：A文章编号：

引言

各类移动终端设备（包括手机、笔记本、平板电脑、POS机甚至包括车载电脑）是当前IT领域内发展速度最快的板块，其发展趋势是高性能、低功耗、小型化和无线互联。可以确定，高速数据通信能力和无线网络互联能力是移动终端设备性能评价的重要方面，因此，无线通信技术的进步对移动终端设备发展的意义就显得非同一般。第四代移动通信技术 (fourth-generation，4G)的出现对移动终端设备产业的发展带来了前所未有的新机遇，包括 Microsoft 、Intel和Apple Inc在内的各大电子高科技企业已纷纷把目光投向移动通信领域。本文对 4G的相关知识和技术热点进行了介绍、分析，结合移动终端设备技术的发展现状及相关数据进行讨论，最后对未来技术的发展进行了展望。

1、4G 移动通信技术概述

1.1 4G 的产生和演进

第一代移动通信没有国际性标准，以模拟技术为主，只提供话音业务；第二代移动通信主要有两大国际标准 GSM 和CDMA，已经全数字化，除话音外，可传输低速的数据业务，可以漫游；第三代移动通信主要有WCDMA、CDMA2000 和 TD-SCDMA 三大主流国际标准，将无线通信与多媒体技术结合到一起，能够比较快速地处理声音、音乐、图像、视频流等多种形式的数据，并提供与互联网连接的多种信息服务。

已经被国际电信联盟接纳为候选方案的，被认为是移动通信向 4G 演进的最主要的技术标准主要有 WiMAX、LTE 和UMB 这 3 种。所谓的移动通信是指在移动用户之间或者是移动和固定用户之间的通信技术。随着电子技术和计算机网络技术的不断发展，移动通信技术也得到了发展。目前移动通信已经成为人类不可缺少的通信方式。

1.2 4G的概念

第四代移动通信技术可称为宽带接入和分布网络, 具有超过 2Mbit/s 的非对称数据传输能力。它包括宽带无线固定接入, 宽带无线局域网( WLAN) , 移动宽带系统和互操作的广播网络。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带网络中提供无线服务,可以在任何地方宽带接入互联网( 包括卫星通信和平流层通信) , 能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外, 4G将是多功能集成的宽带移动通信系统, 也是宽带接入IP系统, 即 4G 将是多种无线技术的综合系统。它融合了现有3G的增强技术, 集3G网络技术和无线 LAN 系统为一体。

2、4G移动通信的关键技术

2.1调制与编码技术

4G移动通信系统采用新的调制技术，如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式，以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用更高级的信道编码方案、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等，从而在低 Eb/N0条件下保证系统足够的性能。

2.2 OFDM 技术

最适4G系统的多址方法是OFDM技术，该技术的思想是在频域内将给定信道分成许多窄的正交子信道，在每个子信道上使用1个子载波进行调制，并且各子载波并行传输，因此可以大大消除信号波形间的干扰。

2.3软件无线电技术

为了实现无缝接入和透明业务, 用户终端必须是可多模、多频带操作, 而且必须能自动进行模式识别, 并可在用户和网络指示下或根据用户业务及QoS 要求, 自适应地进行模式切换以及相应的一系列操作。目前, 对可配置终端的研发主要基于软件无线电技术, 软件无线电技术被认为是可以将不同形式的通信技术有效联系在一起的唯一技术。软件无线电是计算机与数字信号处理技术高度发展及军事通信迫切要求的产物。所谓软件无线电就是利用软件来实现无线电通信系统中的各种功能, 是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。通过下载不同的软件程序, 在硬件平台上可以实现不同的功能, 用以实现在不同的系统中利用单一的终端进行漫游,它是解决移动终端在不同系统中工作的关键技术。

2.4智能天线

智能天线的主要作用是抑制信号的干扰可以自动的进行跟踪和数字波束的调节等。可以满足数据中心和移动 IP 网络的性能要求。这种智能天线技术即改善了信号的质量又增加了传输的容量。

2.5高性能的接收机

香农定理给出了在带宽为BW 的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照香农定理可以计算出对于3G系统如果信道带宽为5MHz，数据速率为 2Mb/s 所需的SNR为l.2dB；而对于 4G系统要在5MHz 的带宽上传输20Mb/s 的数据则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统由于速率很高对接收机的性能要求也要高得多。

2.6 MIMO 技术

MIMO 技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。在功率带宽受限无线信道中，MIMO 技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

3、4G的发展趋势

3.1市场规划

（1）用户市场

2012年1月份中国移动移动用户数增至6.5544亿，其中包括5394万3G用户。 中国联通的移动用户数升至2.0289亿，其中3G用户数为4307万。 中国电信的移动用户数为1.2925亿，其中3G用户为3870万。TD-LTE已经获得了国际运营商的大力支持。在正在举行的2012世界移动通信大会GTI峰会上，参会的运营商联合了GTI行动宣言，确定到2014年使全球TD-LTE基站达到50万个，终端超过100款，覆盖人口超过20亿人的目标。

由于4G是多种技术的融合，能提供较高速率的数据流量，4G的下载速度将比以往的系统性能有着较大飞跃。因此，可以说，4G技术支持的终端必将是多模式、多频段、支持多业务的智能终端，融合和共存是其发展趋势，可以预测，4G将拥有庞大的用户市场。

（2）未来的移动终端设备

可以预计，未来的移动终端设备具备多种功能于一身。例如移动电话，将带有投影功能，拥有这部手机就相当于随身携带了一部电视和投影仪，开会时，无需电脑就能即刻演示PPT，晚上回到家时，它能随时在每一面墙上播放存储在手机中的视频。又例如平板电脑，可能整合了语音控制功能，操作过程可以实现全语音控制，由于使用于高速率的4G通信技术下，可以流畅地和对方视频通话、接收电视节目、作为监控输出终端等。移动计算机将在4G移动通信技术主持下，实现更多综合运用功能。

（3）通信设备

为了达到4G网络所需要达到的速率要求，现在的移动运营商必须部署更多的基站。具专业人士估算，为达到10倍于3G的速率，4G至少需要3倍于现有基站的数量。有消息表明，2013年，中国移动计划进一步扩大TD-LTE网络的建设规模，在超过100个以上的城市进行设备采购和网络建设工作，预计基站规模达20万个，覆盖3亿人口。

4G网络首先是原有基站上与TD-SCDMA等共享共用，在此基础上按需规划新增基站。共享共用成为重要工作之一，共享设备需要一定的条件。

带宽要求：目前功放模块一般最多支持30MHz，故共功放要求TD与LTE工作在最大不超过30MHz的相邻频段内，即LTE（20MHz）+TD（10MHz）。

信号峰均比要求：TD和LTE均为高峰均比（PAR）系统，共用后信号PAR将进一步增加，对功放的线性度提出了更高要求。

功率要求：如果LTE也采用8通道的智能天线模式，根据目前LTE中20W功率输出要求理论计算，共功放后要求每通道总输出功率达到8W左右，以同时满足TD-SCDMA和TD-LTE要求，这对设备的散热设计构成一定的挑战。前端滤波器、LNA一般可以做到上百MHz带宽，能完全实现跨频段共用。

3.2商用时间

此前韩国、日本都表示，在2010年左右实现4G商用;日本在第18届WPSF大会上建议4G技术规范出台时间在2010年。我国工信部也曾透露，将于2013年开放国内4G牌照。第十四届高交会于2012年11月21日在深圳闭幕，工业和信息化部TD-LTE专题馆成为本届展会的一大亮点，同期还举办了TD-LTE产业发展论坛。记者采访获悉，中国已形成较为完备的TD-LTE产业链，4G发展正在提速。在深圳，由深圳移动建设的4GLTE网至年底就将覆盖90%以上的主城区，达到目前3G网络覆盖水平。值得一提的是，2012年12月，移动将在香港推出4G商用网络，中国迈入4G时代的序幕已正式拉开。而业内人士指出，2013年将成为内地4G商用准备的关键之年。

参考文献：