MIMO移动通信系统中的终端多天线设计
电子科技大学
硕士学位论文
MIMO移动通信系统中的终端多天线设计
姓名：肖伟宏
申请学位级别：硕士
专业：电磁场与微波技术
指导教师：聂在平
20060401
中国第一个卫星移动通信系统
中国第一个卫星移动通信系统：天通一号详细透析 导读：多年以来，卫星通信以其覆盖范围广、组网灵活、不受地理环境限制等优势，在野外勘探、边境巡逻、抗争救灾等活动中发挥了巨大作用。但是，由于小型终端数量不足、设备种类多、无法互连互通等原因，依然未能满足救援队伍快速机动的通讯需求。因此，天通一号卫星移动系统开始应运而生。那么，天通一号卫星移动系统从诞生到发射，是如何一步一步走来的？ 一、什么是卫星移动系统 移动通信卫星就是可以为移动和便携式终端提供通信的卫星。优势是可以为车辆、飞机、船舶和个人等移动用户提供语音、数据等通信服务，并可以实现用户终端的小型化、手机化。相对于地面移动通信系统，地面移动通信系统由于受到地面基站覆盖区域的限制，一般在边远山区、沙漠戈戈壁、森林、边境等地区不能实现通信的全覆盖。而移动通信卫星系统就不存在这样的限制，可以自上而下实现区域的全覆盖，不受地形等因素的影响。 有人统计全国地面移动通信覆盖率不足国土陆地面积的10%，即使是像北京这样的大型城市，地面移动通信覆盖率也不足20%，像中国南海这样广阔的区域地面移动通信就更难以实现全覆盖。而我工作在的频段信号传输损耗小，雨衰小，可以实现地面终端设备的小型化，便于携带，同时保证通信质量。 二、天通一号开通运行背景 2008年汶川大地震发生后，震区地面通信网络全面瘫痪，当时中国没有自己的移动通信卫星系统，只能租用国外的卫星电话抗震救灾。 而国际上的移动卫星系统已经形成了多个覆盖全球或区域性的移动通信系统，包括铱星系统（Iridium）、欧星系统（Thuraya）和国际移动通信卫星系统（Inmarsat，international
卫星移动通信系统设计
卫星移动通信系统 设计方案 指导老师：刘祖军 小组成员： 01114016 屈晓芳 01114024 郝静 01114025 刘小彤 01114027 赵琨 01114040 李琦
一、卫星通信的起源和发展 1945年，英国科幻大师 Arthur. C. Clarke 在英国《无线电世界》杂志第10期上发表了一篇具有历史意义的无线通信科学设想论文，题为《地球外的中继》，这篇论文详细地论证了卫星通信的可行性。按照他的这一设想，研究人员开始利用人造地球卫星实现通信的探索。1957年，前苏联发射了一颗名为Sputnik Ⅰ的小型卫星，这标志着卫星通信的开始。 近几年来，卫星移动通信系统的研制和开发取得了很大的进展。美、加、日和欧洲国家都已或计划建立卫星移动通信系统。卫星移动通信系统可以构成陆、海、空的立体化移动通信网，沟通国际上乃至全球范围的世界漫游系统。卫星移动通信系统充分展现了卫星通信的优势和特点，它不仅可以向人口密集的城市和交通沿线，也能向人口稀少的地区提供移动通信服务，尤其是对正在运动中的汽车、火车、轮船、飞机、个人提供通信服务更具有特殊的意义。 二、卫星移动通信系统的组成 卫星移动通信以VSAT和地面蜂窝移动通信为基础，结合空间卫星多波束技术、星载处理技术、计算机和微电子技术的综合运用，是更高级的智能化新型通信网，能将通信终端延伸到世界的每个角落，实现世界漫游，从而使电信网发生质的变化。 按卫星运行轨道来分，卫星移动通信系统基本上可以分为同步轨
道（GEO）、中轨道（MEO）和低轨道（LEO）系统。GEO系统技术成熟，成本低。对于GEO轨道，利用三颗卫星可构成覆盖除地球南、北极区的卫星移动通信系统。 本文中所设计的卫星移动通信系统主要覆盖东南亚地区，地面终端为手持机，为GEO 同步轨道卫星，卫星天线有140个点波束，EIRP：73dBW，G/T：15.3dB/K，支持数据速率9.6kbps, 至少能提供10,000路双向信道，频段为L波段，上行1626－1660MHz，下行1525－1559MHz。 该系统设计思路为：用户终端→信息编码→调制器→上变频器→功率放大器→卫星接收、下变频→解调、路由→上变频、发射→接收机与解调器→用户终端。 图1.系统组成图
卫星移动通信系统发展及应用
第50卷 第6期2017年6月 通信技术 Communications Technology Vol.50 No.6 Jun.2017 ·1093· doi:10.3969/j.issn.1002-0802.2017.06.001 卫星移动通信系统发展及应用* 肖龙龙1，梁晓娟2，李 信1 （1.中国人民解放军装备学院 航天指挥系，北京 怀柔 101406；2.中国移动通信集团青海有限公司，青海 西宁 810008） 摘 要：卫星移动通信系统兼具卫星通信和移动通信的特点，使其优于其他通信手段，保证了实时、灵活、高效的通信质量,被广泛应用于各种通信领域。分析卫星移动通信的特点，根据移动通信卫星的轨道类型，分别介绍静止轨道卫星移动通信系统、中轨道卫星移动通信系统、低轨道卫星移动通信系统的发展现状，并详细阐述卫星移动通信在民用领域和军事领域的应用情况，最后总结归纳卫星移动通信的未来发展趋势。 关键词：卫星通信；通信领域；移动通信；轨道 中图分类号：TN927+.23 文献标志码：A 文章编号：1002-0802(2017)-06-1093-08 Development and Application of Satellite Mobile Communication System XIAO Long-long1, LIANG Xiao-juan2, LI Xin1 (1.Department of Space Command, PLA Academy of Equipment, Beijing 101416, China; 2.Qinghai Co. Ltd., China Mobile Communications Corporation, Xining Qinghai 810008, China) Abstract: Satellite mobile communication system has the characteristics of both satellite communication and mobile communication, and this makes it superior to other means of communication and be widely used in various fields of communication. The characteristics of satellite mobile communication are analyzed firstly, then according to the type of mobile communication satellite orbit, the development status of GEO satellite mobile communication systems, MEO satellite mobile communication systems and LEO satellite mobile communication systems is described. Secondly, the applications of satellite mobile communication in civil and military fields are discussed, and finally the future development trend of satellite mobile communication is summarized. Key words: satellite communication; communication field; mobile communication; orbit 0 引 言 卫星移动通信在通信业务领域占据了重要地位。相对于地面移动通信系统，它具有覆盖范围广、通信费用与距离无关、不受地理条件限制等优点，能够实现对海洋、山区和高原等地区近乎无缝的覆盖，可满足各类用户对移动通信覆盖性的需求。卫星移动通信依靠卫星通信的特点，在移动载体上集成了卫星通信系统或者卫星通信终端，从而实现载体在移动中的不间断通信。移动载体既可以是飞行器和地面移动装备，也可以是海上移动载体和移动单兵，大大扩展了移动卫星通信的使用范围和环境适应性，使其在民用和军事领域都得到了广泛应用[1]。本文从卫星移动通信的特点出发，介绍国内外主要卫星移动通信系统的发展现状，分析卫星移动通信在军民领域的应用情况，并展望其未来的发展趋势。 * 收稿日期：2017-02-22；修回日期：2017-05-20 Received date:2017-02-22;Revised date:2017-05-20
卫星大作业设计
卫星移动通信系统设计一、主要技术指标 1）主要覆盖东南亚地区（92°E~140°E ,10°S~23°26’N），地面终端为手持机。 2）地球同步轨道，卫星轨道的高度为36000km。 3）波束：卫星天线有140 个点波束，EIRP：73dBW，G/T： 15.3dB/K。 4）支持数据速率9.6kbps, 至少能提供10,000路双向信道。 5）频段：L波段，上行1626－1660MHz，下行1525－1559MHz。 二、总体技术方案 1.系统组成 卫星通信系统主要由卫星星载转发器、地球站接收和发送设备组成。系统组成如图（1）所示，从图中可以看出这些设备是如何构成系统，以提供端到端的链路的（用户终端→信息编码→调制器→上变频器→功率放大器→卫星接收、下变频→解调、路由→上变频、发射→接收机与解调器→用户终端）。 发送端输入的信息经过处理和编码后，进入调制器对载波进行调制；已调的中频信号经上变频器将频率搬移到所需的上行射频频率，最后经过高功率放大器放大后，馈送到发送天线发往卫星。卫星转发器除了对所接收的上行信号提供足够的增益外，还进行必要的处理（频率变换、译码、编码等）。卫星发射天线将信号经下行链路送至接收地球站。地球站首先将接收的微弱信号送人低噪声放大模块和下
变频器。低噪声放大模块的前端是具有低噪声温度的放大器，以保证接收信号的质量。下变频器、解调和解码与发送端的编码、调制和上变频对应。 图（1）星载和地球站设备 2.系统的传输技术体制 （1）信号调制方式（2-PSK ） 二相相移键控(BPSK)是相移键控中最简单的一种形式，相移大小为 180°，又可称为2-PSK 。简单来说，就是二进制信号的0和1，分别用载波相位0和π或π/2和?π/2 来表示。表达式为 S BPSK t =[ a k g t ?kT b k ]cos ?(ω0t) 式中a k 为二进制数字，a k 为+1的概率为P ，a k 为-1的概率为（1-P ） 采用BPSK 调制方式时，发送端以某个相位作为基准，因而在接
低轨道卫星移动通信系统方案
摘要 作为一种国家关键的基础通信设施，以及全球移动通信的有机组成部分，卫星移动通信系统在国家安全、紧急救援、互联网、远程教学、卫星电视广播以及个人移动通信等方面得到了广泛的应用。新一代宽带卫星通信系统可以提供个人电信业务、多信道广播、互联网的远程传送，是全球无缝个人通信、互联网空中高速通道的必要手段。近年来卫星通信新技术不断发展，特别是低轨道卫星移动通信系统受到了人们的广泛关注，其研究与应用已成为各国的战略发展重点。无线资源管理是低轨卫星移动通信系统研究中的一项重要内容，这主要是由于卫星系统的资源是非常昂贵的，因此如何合理而有效地管理并利用卫星系统的资源已成为关键。 通过对低轨道卫星无线通信信道的基本特点的研究，文章具体从无线信道的缺点进行分析，并进行了matlab仿真模拟，得出信号经过多径信道的幅频特性，多径信道对不同频率信号的衰减情况不同，即具有频率选择性，以及信号经过多径信道的衰减情况，以及码元间隔对传输信号的影响，信号的码元间隔必须远大于信号的时延差，才能尽量的减小码间干扰。 关键词：低轨卫星通信，信道，信道特性
Abstract As a national key infrastructure communication, as well as an organic part of the global mobile communications, Star mobile communication system in national security,emergency rescue, Internet, satellite TV broadcasting, remote teaching and personal mobile communication has been widely used in such aspects. A new generation of broadband satellite communication system can provide personal telecommunication business, multicasting, remote transmission, the Internet is a global seamless personal communications, high-speed Internet air passage means necessary. Satellite communication technology development in recent years, especially in low orbit satellite mobile communication system has received the widespread attention, its research and application has become a national strategic priorities. Wireless resource management is the study of Leo satellite mobile communication system is an important content, this is mainly due to the satellite system resources is very expensive, therefore how to reasonable and effective management and use of the resources of satellite system has become a key. Through the low orbit satellite studies the basic characteristics of wireless channel, the article specifically from wireless channel faults is analyzed, and the matlab simulation, it is concluded that the signal after a multipath channel amplitude frequency characteristics, multipath channel attenuation is different on different frequency signal, which has the frequency selectivity, as well as the attenuation of the signal through the multipath channel, and the influence of element spacing to transmission signal, the signal of the symbol interval must be greater than the signal delay is poor, can try to reduce intersymbol interference. KEY WORDS: LEO satellite， Channel，Channel characteristics
移动通信技术毕业设计题目汇总2010101
西京学院毕业设计（论文）指导教师及学生选题汇总表 系别：工程技术系年级、专业：移动通信技术2008级填表时间： 指导教师 毕业设计（论文）题目所指导的学生 序号 姓名职称姓名学号 GSM无线接口的关键技术分析1 移动通信中的切换技术的分析研究及探讨2 移动通信无线定位技术研究3 移动通信基站的安全与防护方案设计4 移动通信系统的频率分配算法设计5 单片机串行通信的设计6 IS-95移动通信系统研究与反向传输电路的仿 真 7调幅通信系统数字仿真8 FSK通信系统设计9 移动通信的电波衰落与抗衰落技术分析10 通信软交换技术研究11 第三代移动通信系统中的软件无线电技术12 AM调制电路与解调电路的设计与模拟13 无线通信系统传输的模拟分析14 USB接口与RS232串口转换的设计15 软件无线电在TD-SCDMA中的应用16 基于单片机的电子时钟设计17 CDMA2000中的软切换技术18 智能天线在TD-SCDMA中的应用19 移动号码携带方案探讨20 TD-SCDMA无线网络规划方法研究21 无线电遥控发射机与接收机系统设计22 射频电子标签识别系统23 CDMA数字蜂窝移动通信系统的调制与解调24 WCDMA —空中接口技术的研究25
毕业设计（论文）题目序号姓名职称姓名学号 病房无线呼叫系统设计26 3G移动通信网IP技术——切换技术研究27 论述移动通信的应用及发展28 3G网络的业务提供方法及实现29 移动通信向信息经营方向发展的探讨30 智能小区网络通信系统技术31 GPS与GSM系统整合应用设计32 移动增值业务分析33 移动IPv6的安全性研究34 如何提高GSM网络的呼叫接通率35 软件无线电在移动通信中应用的研究36 基于GSM网络汽车防盗报警装置设计37 USB 接口芯片应用研究38 基于以太网的远程抄表系统设计39 数字温度计的设计与制作40 IPv4向IPv6过渡技术研究41 感应防盗报警系统设计42 DDS信号发生器的设计与研究43 蓝牙技术及其安全性研究44 多功能数字计数器的设计与实现45 移动通信中抗干扰问题的研究与分析46 数字电子时钟的设计与实现47 3G网络安全策略研究48 基于WinSock的网络通信软件的设计与实现49 基于MCS-51单片机温度控制系统的设计50 多用途定时器设计51 频率计的设计52 测量放大器的设计53 基于MCS-51单片机温度控制系统的设计54 数字电压表的设计55 音频功率放大器的设计56 数控直流稳压器的设计57 智能充电器的设计58 仓库温度检测及通风控制设计59 单片机与微机通信研究60 GPRS通信技术分析61 宽带直流放大器的设计62 交通灯智能控制系统63
卫星移动通信系统体系设计及应用模型
卫星移动通信系统体系设计及应用模型 伴随通信系统“天地一体化”技术体系的推广，移动通信正朝着无缝覆盖的趋势发展，卫星移动通信覆盖面广的特点使其成为地面移动通信的必要补充。目前国外的卫星移动通信系统有北美移动卫星(MSAT)系统，亚洲蜂窝卫星(ACeS)系统，瑟拉亚卫星(Thuraya)系统以及提供全球覆盖的国际海事卫星(Inmasrsat)系统等。Inmasrsat由国际海事组织经营，使用该系统的国家已超过160个，用户达29万多个，其第4代系统BGA N是第1个通过手持终端向全球同时提供话音和宽带数据的移动通信系统，也是第1个提供数据速率证的移动卫星通信系统。因此这里提出卫星移动通信系统设计及其应用模型。 1 卫星移动通信系统传输模型 在卫星通信中，电波在空间传输时要受到很多因素的影响，如大气吸收、对流层闪烁、雨、雪等都会导致不同程度的衰减，其中降雨对信号的衰减最为严重，因此卫星链路的雨衰特性是影响卫星通信系统传输质量与可靠性的主要因素。在进行卫星通信系统设计时要采取必要措施来应对各种信号衰减，针对信道特点来设计传输模型。 卫星信号在卫星与地面网间的传输模型如图1所示。 图中，S-Um接口为移动终端与地面信关站使用卫星信道通过卫星中继进行信号的传输：Abis接口为地面信关站与信关站收发信机的接口；A接口为地面移动网交换中心与信关站的接口。 2 卫星移动通信系统通信体制 2．1 帧结构 移动卫星通信系统采用TDMA多址方式，在物理层信号以TDMA帧的形式进行传输，考虑到与地面GSM 网手持终端的兼容性，帧格式分为巨帧(hyper frame)，超帧(superfr AME)，复帧(mul TI frame)，帧(frame)，时隙(timeslot)。
移动通信原理课程设计_实验报告_321321资料
电子科技大学 通信抗干扰技术国家级重点实验室 实验报告 课程名称移动通信原理 实验内容无线信道特性分析； BPSK/QPSK通信链路搭建与误码性能分析； SIMO系统性能仿真分析 课程教师胡苏 成员姓名成员学号成员分工 独立完成必做题第二题，参与选做题SIMO仿 真中的最大比值合并模型设计 参与选做题SIMO仿真中的 等增益合并模型设计 独立完成必做题第一题 参与选做题SIMO仿真中的 选择合并模型设计
1，必做题目 1.1无线信道特性分析 1.1.1实验目的 1)了解无线信道各种衰落特性； 2)掌握各种描述无线信道特性参数的物理意义； 3)利用MATLAB中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。 1.1.2实验内容 1)基于simulink搭建一个QPSK发送链路，QPSK调制信号经过了瑞利衰 落信道，观察信号经过衰落前后的星座图，观察信道特性。仿真参数：信源比特速率为500kbps，多径相对时延为[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒，相对平均功率为[0 -3 -6 -9]dB，最大多普勒频移为200Hz。例如信道设置如下图所示：
1.1.3实验仿真 (1)实验框图 （2）图表及说明 图一：Before Rayleigh Fading1 #上图为QPSK相位图，由图可以看出2比特码元有四种。
图二：After Rayleigh Fading #从上图可以看出，信号通过瑞利信道后，满足瑞利分布，相位和幅度发生随机变化，所以图三中的相位不是集中在四点，而是在四个点附近随机分布。 图三：Impulse Response #从冲激响应的图可以看出相位在时间上发生了偏移。
0移动通信系统简介
第一章移动通信实验系统简介 1、1简介 移动通信、光纤通信和卫星通信被称为是当今最为热门的三大通信技术，其中的移动通信技术是当前发展最快应用最广泛的通信领域。移动通信技术现在已经发展到以WCDMA、CDMA2000为代表的第三代技术成熟运用，第四代技术也正悄然来临的时代。天线系统，功率控制，高效调制，高效频谱利用，高性能纠错码技术等使得第三代、第四代移动通信技术的优越性能成为可能。移动通信的快速发展，使这门课程在通信、电子类的本专科专业的教学中，占有越来越重要的作用。同时，由于移动通信中的高速发展，许多新技术在移动通信中使用，使这门课程的教学也越来越困难。 为了更好的使通信、电子类的本专科专业的学生能更好的掌握这么课程的学习，因此，我们开发了这套系统用于辅助教学。本实验系统主要围绕现有移动通信的典型的信号处理过程，以及典型移动通信系统的使用和开发等专业技术来开设实验。希望通过本实验系统的使用，能使学生熟悉典型移动通信系统的信号处理、能分析典型移动通信处理技术的性能、熟悉移动通信系统的开发和应用技术。 本章将对典型移动通信系统的信号处理过程进行描述，并对本通信系统进行简单介绍。 1、2移动通信系统信号处理的过程 一、GSM系统的信号处理过程 如下图所示为GSM移动通信系统的框图，其他移动通信系统也由类似模块组成。 图1－1 GSM系统信号处理框图 模拟语音信号通过RPE-LTP编码后进行相应的编码、交织等信号处理后，经过GMSK调制后无线发
射。接收端通过解调制、解交织、解码后，通过RPE-LTP 解码后电声输出。 二、CDMA 系统的信号处理过程 由上图可以看出CDMA 的信号处理模块主要包含卷积编码器、码元重复单元、分组交织器、扰码、WALSH 码、QPSK 调制等组成。 三、移动通信系统的信号处理框图 由上述图可以看出：在移动通信系统中的基带信号均可以由下图表示，信号比特（语音、控制或数据）通过信道编码器、分组交织后、进行正交码分和PN 扩频后，再通过正交调制模块无线发送。只是在于不同的移动通信系统中采用的具体技术不同。 移动通信系统与其他通信系统的区别还在于其一由于移动通信信道的复杂性，它大量的采用了最新的现代通信技术的最新成果：如语音编码技术、扩频解扩技术、调制解调技术、码分多址技术、信道编解码技术、智能天线技术等；其二它有着与通信系统不同的组网及管理技术。因此要掌握移动通信技术，需要在通信原理的基础上，掌握这两类与其他通信技术不同的技术。为此我们的实验系统也是针对这两个方面开发了一系列相关实验；实验内容以移动通信设计的主要新技术为主，结构以上图结构为主，同时兼顾移动通信的组网技术。为增强学生对移动通信系统的掌握，整个实验系统分为验证和综合设计类实验。 1、3移动通信实验系统的介绍 一、实验箱的特点 1、 包含了大量现有移动通信系统和大多数无线通信系统中的使用的最新技术原理的相关实验。如在GSM 系统中的GMSK 调制解调技术、交织技术、线性分组码技术，及在第三代移动通信中的QPSK 4/ 调制解调技术、卷积码技术和其他无线通信系统中的技术如BCH 编解码技术、QAM 调制解调技术。包含DSP 、FPGA 等最新、最热门的通信系统的开发技术。 2、 射频部分包含了多种射频方案，如现有的CDMA 和GSM 两个频段，并且还包含了自组网的2.4G 频段， 可以实现与任意公众网的通信或者可以通过自组网实现任意两台实验箱的通信。射频部分提供二次开 图1-2 CDMA 系统信号处理框图
卫星通信系统设计
卫星通信系统设计 一、设计要求 1.覆盖东南亚地区（地面终端为手持机）； 2.波束：卫星天线有140个点波束，EIRP：73dbw, G/T :15.3db/k； 3.支持数据速率9.6kbps，至少提供10000路双向信道； 4.频段：L波段，上行1626--1660MHZ; 下行1525--1559MHZ。 二、总体设计方案 1.系统组成 卫星通信系统由卫星星载转发器、地球站接收、地球站发送设备组成。本设计系统卫星定位与赤道上空123oE，加里曼丹（即婆罗洲）上空。距地面3.6KM，属地球同步卫星。 系统组成如图1所示 发送端输入的信息经过处理和编码后，进入调制器对载波（中频）进行调制；以调的中频信号经过上变频器将频率搬移至所需求的上行射频频率，最后经过高功率放大器放大后，馈送到发送天线发往卫星。卫星转发器对所接受的上行信号提供足够的增益，还将上行频率变换为下行频率，之后卫星发射天线将信号经下行链路送至接受地球站。地球站将接受的微弱信号送入低噪声模块和下变频器。低噪声模块前端是具有低噪声温度的放大器，保证接收信号的质量。下变频、解调器和解码与发送端的编码、调制和上变频相对应。
2.系统传输技术体制 ○1，调制方式 本系统采用π／4-QPSK调制机制 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)正交相移键控，是一种数字调制方式。在数字信号的调制方式中QPSK四相移键控是目前最常用的一种卫星数字信号调制方式,它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性、在电路上实现也较为简单。但是，当QPSK进行脉冲成形（信号发送前的滤波，减小信号间干扰，将信号通过设定滤波器实现）时，将会失去恒包络性质，偶尔发生的弧度为π的相移（当码组0011或0110时，产生180°的载波相位跳变），会导致信号的包络在瞬时通过零点。任何一种在过零点的硬限幅或非线性放大，都将由于信号在低电压时的失真而在传输过程中带来已被滤除的旁瓣。为了防止旁瓣再
移动通信课程设计报告
XX科技大学 移动通信课程设计报告
基于MATLAB的GMSK系统的设计仿真 1课程设计的任务与要求 1.1课程设计的任务 （1）掌握GMSK的原理和Simulink仿真基本方法； （2）熟悉MATLAB的编程技术，并熟练掌握其编程技术 （3）能采用MATLAB实现对GMSK调制解调的原理性仿真，给出GMSK编码调制，以及接收端进行解调的详细过程及分析，以此来更深入理解GMSK的调制解调过程（4）熟练掌握GMSK，MSK信号的调制解调基本原理 1.2 课程设计的要求 （1）观察基带信号和解调信号波形。 （2）观察已调信号频谱图。 （3）改变BT参数，分析调制性能和BT参数的关系。 （4）与MSK系统的对比。 1.3系统的组成及设计原理 GMSK系统主要由信号产生模块、信号调制模块、信道、信号解调模块、误码率计算模块组成。在图形观察方面还包含频谱仪、示波器和眼图绘制模块。本系统由信号产生模块产生一个二进制序列，再经过调制器进行调制，之后便将调制信号送入信道，经过解调器解调得到解调信号。为计算系统误码率，则在调制器后加一误码率计算模块，计算误码率。 图1.3系统原理框图
GMSK原理图： 调制原理图如图1，图中滤波器是高斯低通滤波器，它的输出直接对VCO进行调制，以保持已调包络恒定和相位连续]2[。 图1 GMSK调制原理图 为了使输出频谱密集，前段滤波器必须具有以下待性： 1.窄带和尖锐的截止特性，以抑制FM调制器输入信号中的高频分量； 2.脉冲响应过冲量小，以防止FM调制器瞬时频偏过大； 3.保持滤波器输出脉冲响应曲线下面积对应pi/2的相移。调制指数为1/2。前置滤波器以高斯型最能满足上述条件，这也是高斯滤波器最小移频键控(GMSK)的由来]1[。 GMSK本是MSK的一种，而MSK又是是FSK的一种，因此，GMSK检波也可以采用FSK检波器，即包络检波及同步检波。而GMSK还可以采用时延检波，但每种检波器的误码率不同。我们在构建数字通信系统的模型后，利用计算机仿真作为分析手段，对在不同的通信环境下设计方案的误码性能进行定量分析，用来对各调制，解调方案性能进行评估。由于GMSK信号具有良好的频潜效率、以及恒包络性质，因而广泛的应用于移动通信系统。高斯最小频移键控(GMSK)由于带外辐射低因而具有很好的频谱利用率，其恒包络的特性使得其能够使用功率效率高的C类放大器。这些优良的特性使其作为一种高效的数字调制方案被广泛的运用于多种通信系统和标准之中。如上所述，GMSK有着广泛的应用。因此，从本世纪80年代提出该技术以来，广大科研人员进行了大量的针对其调制解调方案的研究。 GMSK非相干解调原理图如图2，图中是采用FM鉴频器（斜率鉴频器或相位鉴频 2[。 器）再加判别电路，实现GMSK数据的解调输出] 2 GMSK系统设计
卫星移动通信在军事方面的应用
卫星移动通信在军事方面的应用 [定义] 卫星移动通信是指车辆、舰船、飞机及单兵在运动中利用卫星作为中继器进行的通信。 卫星移动通信系统由通信卫星、测控站、网管和众多的移动站组成。通信卫星可利用具有大型天线的大型同步轨道卫星，也可利用众多中、低轨道运行的小型卫星。测控站用于对卫星的定点位置或运行轨道测量跟踪和进行控制管理。网管站是本系统和其它电信网络连接的枢纽。网络管理中心协调各站的正常工作，以保证本卫星通信网正常运转。系统中可以有不同类型的移动站。 卫星移动通信的工作频段选择是一个十分重要的问题，必须考虑其电波应能穿过电离层，传播损耗和其它附加损耗应尽可能小，同时具有较宽的可用频段以及技术可行性。在卫星移动通信系统中，移动站一般使用低增益宽波束，它接收到的来波有直射波、地面反射波和散射波。这三种来波合成，会使移动站接受信号电平发生相当大的随机起伏，产生所谓的"多经衰落"，多经衰落严重时可使通信中断。 卫星移动通信系统有不同的分类方法。按卫星波束覆盖区域，可分为区域性卫星移动通信系统和全球卫星移动通信系统；按服务对象，可分为陆地卫星移动通信系统、航海卫星移动通信系统和航空卫星移动通信系统；按所用通信卫星的类型来分，可分为静止轨道（GEO）卫星移动通信系统和中/低高度轨道（MEO、LEO）卫星移动通信系统，而目前中/低高度轨道在卫星移动通信系统中发展最为显著。 无论GEO、MEO或LEO卫星移动通信的发展体现了本世纪末卫星通信的两个特点：一是面向移动电话服务，亦即窄带话音／数据服务的低轨(LEO)卫星应用；二是面向高速率信息高速公路的宽带数据服务，亦即Ka和Ku频段的低轨(LEO)卫星应用。但应注意到，在发展区域性移动电话和数据业务时，仍然不能忽视静止卫星(GEO)的成熟技术和有利条件，GEO卫星系统仍将平行地发展。 [相关技术]卫星通信；卫星移动通信；卫星通信技术 [技术难点] 无论是静止轨道卫星移动通信系统，还是中/低轨道卫星移动通信系统总的技术难点是：设备小型化、卫星智能化、网络综合化、信道带化、频率高频化轨道多样化等；就空间段而言，解决好处理转发器、自适应天线、星际链路、GEO轨道发展卫星群、非GEO轨道小卫星、轨道综合；就地面段而言应解决好自适应天
卫星通信系统设计讲解
卫星通信系统 设计方案 班级：011241 学号：01 姓名：
一、背景及研究目标 1.1卫星通信 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。卫星通信的特点是: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(可靠性高);只要设置地球站电路即可开通(开通电路迅速),同时可在多处接收,能经济地实现广播!多址通信(多址特点);电路设置非常灵活,可随时分散过于集中的话务量,同一信道可用于不同方向或不同区间(多址联接)。 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"地球站则是卫星系统形成的链路"由于静止卫星在赤道上空3.6万千米,它绕地球一周时间恰好与地球自转一周(23小时56分4秒)一致,从地面看上去如同静止不动一样"三颗相距120度的卫星就能覆盖整个赤道圆周"故卫星通信易于实现越洋和洲际通信"。 通信卫星的最大特点就是可以为移动用户之间提供通信服务,具有覆盖区域更广，不受地理障碍约束和用户运动限制等优势,从移动通信卫星的轨道看,目前移动通信卫星的轨道主要有三种: GEO卫星位于地球赤道上空高度为35 786 km的轨道上,其角速度与地球表面旋转的角速度相同,因此相对地面静止,单颗GEO卫星覆盖范围较广约占地球总面积的1/3),最大可覆盖纬度±70°以内的区域[1]。在三种卫星中,GEO卫星距离地球最远,导致其与地面终端之间的通信延时最大,约为250 ms,链路损耗也较大。对于GEO轨道，利用三颗卫星可构成覆盖除地球南、北极区的卫星移动通信系统。 MEO卫星通常位于距离地面高度为10 000 km～20 000 km之间的圆形轨道上,其与地面终端之间的通信延时约为120 ms,链路损耗也相对较小。 LEO星座系统中的LEO卫星通常位于距离地面高度为500 km～2 000 km之间的圆形轨道上,其与地面终端之间的通信延时最短,约为25 ms,链路损耗也最小。 1.2目标 本文中所设计的卫星移动通信系统覆盖目标区域为中国大陆和沿海地区,为便于讨论,将目标区域抽象成圆心在东经105°、北纬30°、地心角为26°的一个圆内,其范围基本包括了中国大陆、领海以及部分周边地区。 通信卫星为GEO 同步轨道卫星，采用QPSK调制方式,上行链路为卫星交换的FDMA 每载波单路信号的FDMA（SDMA-SCPC-FDMA）,下行链路为卫星交换的TDMA每载波单路信号的FDMA（SDMA-FDMA-MCPC-TDMA）。.LTE 随机接入策略为ALOHA协议。信道分配为按需分配（DA）方式。传输协议为IP协议。 该系统设计思路为：用户终端→信息编码→调制器→上变频器→功率放大器→卫星接收、下变频→解调、路由→上变频、发射→接收机与解调器→用户终端。
[地铁,移动通信,系统,其他论文文档]地铁移动通信系统切换设计思考
地铁移动通信系统切换设计思考 关键词地铁移动通信切换基站 1 切换的概念 切换是指在蜂窝系统中,移动台从一个信道或基站切换到另一个信道或基站的过程。这种切换操作过程不仅要识别新基站,还要将话音和信令信号分派到新基站的信道上。在小区内分配空闲信道时,用户的切换请求优于用户初始呼叫请求。切换是在不被用户察觉的情况下实现这个过程的,且一旦切换完成,移动台不应立即再切换。切换发生的门限值是在系统安装时进行初调的,且初始参数设置取决于系统性能要求,不能随意改变。切换的目的就是维持高质量的信号质量、平衡小区之间的业务量及恢复出现故障的控制信道,切换主要有以下三种形式。 1)信号质量切换 当基站接收到的移动台信号电平低于预分配门限值时就开始进行切换过程,服务基站通知移动业务交换中心(MSC),请求邻近所有其他小区,以便确定可最佳接收移动台信号的某小区,然后就把新的信道号通知给服务基站,以便移动台进行切换。 2)业务量平衡切换 本切换方式主要是为了平衡不同小区之间的负荷,以使每个小区不会出现过载现象。当相邻小区间重叠范围很大时,负载平衡是最有效的,这种平衡的实现可用“引导切换”技术来完成。 3)控制信道出现故障切换 在控制信道出现故障,此时可用一个话音信道作为备份控制信道。该特性设计的系统在控制信道出现故障时,如果移动台正在使用原指定的备份控制信道通话,则此时要求移动台切换到另一个话音信道工作,由故障引起切换的主要目的就是将此信道释放话音业务而准备控制信道。 切换的种类主要有小区内切换、基站控制器(BSC)内切换、移动交换中心(MSC)内切换、移动交换中心(MSC)间切换、网络间切换等。 在数字蜂窝系统中,是否切换是由移动台来辅助完成的。在移动台辅助切换中,每个移动台监测根据周围基站发出的信号进行无线测量,包括测量功率、距离和话音质量,这三个指标决定切换的门限。无线测量结果通过信令信道报告给基站子系统中的基站收发信台,经过预处理后传送给基站控制器,基站控制器对综合功率、距离和话音质量进行计算且与切换门限值进行比较,然后再决定是否进行切换。
地铁移动通信系统切换设计思.doc
地铁移动通信系统切换设计思考- 关键词地铁移动通信切换基站 1 切换的概念 切换是指在蜂窝系统中,移动台从一个信道或基站切换到另一个信道或基站的过程。这种切换操作过程不仅要识别新基站,还要将话音和信令信号分派到新基站的信道上。在小区内分配空闲信道时,用户的切换请求优于用户初始呼叫请求。切换是在不被用户察觉的情况下实现这个过程的,且一旦切换完成,移动台不应立即再切换。切换发生的门限值是在系统安装时进行初调的,且初始参数设置取决于系统性能要求,不能随意改变。切换的目的就是维持高质量的信号质量、平衡小区之间的业务量及恢复出现故障的控制信道,切换主要有以下三种形式。 1)信号质量切换 当基站接收到的移动台信号电平低于预分配门限值时就开始进行切换过程,服务基站通知移动业务交换中心(MSC),请求邻近所有其他小区,以便确定可最佳接收移动台信号的某小区,然后就把新的信道号通知给服务基站,以便移动台进行切换。 2)业务量平衡切换 本切换方式主要是为了平衡不同小区之间的负荷,以使每个小区不会出现过载现象。当相邻小区间重叠范围很大时,负载平衡是最有效的,这种平衡的实现可用“引导切换”技术来完成。 3)控制信道出现故障切换 在控制信道出现故障,此时可用一个话音信道作为备份控制信道。该特性设计的系统在控制信道出现故障时,如果移动台正在使用原指定的备份控制信道通话,则此时要求移动台切换到
另一个话音信道工作,由故障引起切换的主要目的就是将此信道释放话音业务而准备控制信道。 切换的种类主要有小区内切换、基站控制器(BSC)内切换、移动交换中心(MSC)内切换、移动交换中心(MSC)间切换、网络间切换等。 在数字蜂窝系统中,是否切换是由移动台来辅助完成的。在移动台辅助切换中,每个移动台监测根据周围基站发出的信号进行无线测量,包括测量功率、距离和话音质量,这三个指标决定切换的门限。无线测量结果通过信令信道报告给基站子系统中的基站收发信台,经过预处理后传送给基站控制器,基站控制器对综合功率、距离和话音质量进行计算且与切换门限值进行比较,然后再决定是否进行切换。 数字蜂窝系统中的切换有时也称为硬切换。但在CDMA蜂窝系统中,由于不用按信道化的无线系统那样在切换期间分配一个不同的无线信道,扩频通信用户在每个小区里都共享相同的信道。因此,切换并不意味着所分配信道上的物理改变,而是由不同的基站来处理无线通信任务。通过同时估算多个相邻基站接收到的同一个用户的信号,MSC能够及时判断出任何时刻用户信号的最佳情况。 从不同基站接收到的瞬时信号中进行选择的处理称为软处理。软切换与硬切换的差别在于:硬切换需要先中断与原基站的联系,再在一指定时间内与新基站取得联系;而软切换就是当移动台需要与一个新基站通信时,并不需要先中断与原基站的联系。软切换只能在相同频率的CDMA信道间进行。 2 地铁移动通信切换方案考虑 地铁站内的切换形式一般是信号质量切换,多数为MSC内
卫星移动通信发展现状及趋势
卫星通信关键技术最新进展 姓名：唐聪 班级：1402015 学号：14020150005
摘要：随着经济全球化的发展，人们对于移动通信的需求增加，同时军队对 于卫星通信的要求也越来越高。为满足未来移动通讯的发展需要，新一代的 卫星通信系统应该具备速率快、覆盖广等优点本文从分析目前卫星通信系 统出发，简述卫星通信系统的关键技术及最新进展，并对未来卫星通信系统 的发展进行展望，以作为相关人员的参考。 目录 0引言 (3) 1卫星通信 (3) 2卫星通信系统的特点及面临的问题 (3) 2.1卫星通信的特点 (3) 2.2功能 (3) 2.3卫星通信发展历程 (3) 2.4卫星通信面临的问题 (4) 3卫星通信系统体系结构 (4) 3.1体系结构分类 (4) (1)交互式宽带卫星Internet接入系统结构； (4) (2)非对称宽带卫星接入系统结构； (4) (3)宽带卫星骨干传输系统结构。 (4) 3.2应用方面 (4) 4卫星通信关键技术及进展 (4) 4.1随机接入技术 (4) 4.2多波束天线 (4) 4.3星上处理 (5) 4.4星间链路 (5) 4.5卫星频谱资源 (6) 4.6星地融合通信 (6) 4.7卫星宽带通信 (6) 5卫星通信发展展望 (7) 5.1通信卫星的发展趋势 (7) 5.2卫星通信的演进 (7) 5.3卫星通信的结合 (8) 5.4卫星通信宽带化 (8) 6结论 (8) 7参考文献 (9)
0引言 通信卫星始于1964年，当年在美国成立了国际通信卫星组织INTELSAT。1965年，美国发射了第一颗商用通信卫星晨鸟号（“Early Bird”）。之后，卫星通信技术及其应用蓬勃发展，取得了巨大的成功。除了在军事领域中发挥着关键性的作用以外，卫星通信还为人们提供丰富多彩的电视广播和语音广播，为地面蜂窝网络尚未部署的偏远地区、海上和空中提供必要的通信，为发生自然灾害的区域提供宝贵的应急通信，为欠发达或人口密度低的地区提供互联网接入等…但是卫星通信自身存在的弱点却使得它长期以来一直作为地面固定、无线或移动通信系统的一种补充通信方式。例如：对于网络层存在的传输时延长、丢包率高及链路干扰等问题，需要采用新的算法和协议对网络层进行优化，从而使卫星通信适合于个人移动通信和宽带互联网接入；在物理层，由于卫星通信的视距传输特性，限制了部分区域特别是繁华市区的用户接入卫星网络，需要采用新的通信网络架构来推进卫星通信网络和地面通信网络的融合。近期，卫星通信新技术的迅速发展和通信商业市场需求的不断增长，极大地促进了卫星通信业务和通信模式的创新发展，使当前成为卫星通信历史上最活跃的时期之一。 1卫星通信 卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站的两个或多个地球站相互之间的无线电通信，是微波中继通信技术和航天技术结合的产物。卫星通信的特点是通信距离远，覆盖面积广，不受地理条件限制，且可以大容量传输，建设周期短，可靠性高等。 2卫星通信系统的特点及面临的问题 2.1卫星通信的特点 卫星通信与其他通信方式比较，有以下几个方面的特点。 (1)传输速率高； (2)为了独立于地面网络，多数卫星宽带通信系统使用微波或激光星间链路实现卫星互连，构成空间骨干传输网络； (3)由于卫星链路的传输损耗大，在高速传输情况下，要求用户使用具有较大口径的天线。因此，短时间内卫星宽带系统将无法支持手持终端移动中的高速通信。 (4)通信距离远，且费用与通信距离无关。从图16.2中可见，利用静止卫星，最大的通信距离达18100km左右。而且建站费用和运行费用不因通信站之间的距离远近、两通信站之间地面上的自然条件恶劣程度而变化。这在远距离通信上，比微波接力、电缆、光缆、短波通信有明显的优势。 (5)广播方式工作，可以进行多址通信。通常，其他类型的通信手段只能实现点对点通信，而卫星是以广播方式进行工作的，在卫星天线波束覆盖的整个区域内的任何一点都可以设置地球站，这些地球站可共用一颗通信卫星来实现双边或多边通信，即进行多址通信。另外，一颗在轨卫星，相当于在一定区域内铺设了可以到达任何一点的无数条无形电路，它为通信网络的组成，提供了高效率和灵活性。 (6)通信容量大，适用多种业务传输。卫星通信使用微波频段，可以使用的频带很宽。一般C和Ku频段的卫星带宽可达500～800MHz，而Ka频段可达几个GHz。