衛星通信通信廣播衛星調制、編碼、擴頻技術
衛星通信相比其他微波通信方式有：覆蓋區域大；機動靈活；信道質量好；頻帶寬等系列優點。近年衛星通信的發展主要沿克服：成本高；傳輸衰減大；傳輸延時高等這幾個問題進行研究和演進。
通信廣播衛星
典藏版通信廣播衛星，接下來先介紹一下我國通信廣播衛星亞太系列、鑫諾系列、亞星系列以及中星系列的衛星情況。2013.5
中星11號，具有共45個C和Ku波段轉發器。
2011.6
中星10，具有30個C波段轉發器，16個Ku波段轉發器，接替中星5B。2010.9
鑫諾6，具有24個C波段轉發器，8個Ku波段轉發器，以及12GHz頻段衛星廣播業務BSS。2009.8
亞星5，具有26個C波段轉發器，16個Ku波段轉發器。2008.6
中星9，具有38個C波段轉發器，以及12GHz頻段衛星廣播業務BBS。2007.7
中星6B，具有38個C波段轉發器，以及12GHz頻段衛星廣播業務BSS。2007.6
鑫諾3，具有24個C波段轉發器，14個Ku波段轉發器，以及12GHz頻段衛星廣播業務BSS。2005.4
亞太6，具有38個C波段轉發器，12個Ku波段轉發器。2004.6
亞太5，具有38個C波段轉發器，16個Ku波段轉發器。
2003.4亞星4，具有28個C波段轉發器，12個Ku波段轉發器，以及12GHz頻段衛星廣播業務BSS。1999.3
亞星3s，具有28個C波段轉發器，16個Ku波段轉發器。1998.7
鑫諾1，具有24個C波段轉發器，14個Ku波段轉發器，以及12GHz頻段衛星廣播業務BSS。1997
亞太2R擴展編碼法怎么用，具有28個C波段轉發器，16個Ku波段轉發器。C波段/Ku波段以上資料我們可以看到，通信廣播衛星提供的通信波段主要是C波段和Ku波段。1. C波段轉發器的服務區大，通常可覆蓋幾乎所有可見的陸地，適用于遠距離的國際和洲際業務。
2. Ku波段轉發器的服務區小，通常只覆蓋一個大國或幾個小國只只適用于國內用戶。
EIRP & G/T？
EIRP：等效全向輻射功率，定義（地球站或衛星天線發送出的功率P和接收天線增益G的乘積）
可通過下式表達：
EIRP=P*G
通過dB計算：
EIRP(dBW)=P-Loss+G
基于經驗的判斷：
C波段轉發器的EIRP通常為36~42dBW，地面天線的口徑一般不小于1.8米；
Ku波段轉發器的EIRP通常為44~56dBW，地面天線口徑有可能小于1米。
G/T：地面站性能指數，定義（天線增益G和接收系統噪聲性能的等效噪聲溫度T的商。）通常，≥35dB/K的地面站屬A型標準站；≥31.7dB/K的地面站屬B型標準站，
調制解調技術
QPSK正交相移監控：正交相移鍵控，它分為絕對相移和相對相移兩種。絕對相移存在相位模糊問題，素以在實際中主要采用相對相移方式的DQPSK。目前已經廣泛應用于無線通信中。（具有較高的頻譜利用率，較強干擾性）
OQPSK偏移4相移鍵控：偏移四相相移鍵控，是QPSK的改進型，與其有同樣的相位關系，也是把輸入碼流分成兩路，然后進行正交調制。（OQPSK信號相位只能跳變0°，±90°，它克服了QPSK的180°相位跳變）
π/4-DQPSKπ/4四相相對相移鍵控π/4-DQPSKπ/4-DQPSK：對輸入數據經串/并變換、差分相位編碼、內插和成型濾波器后，再經過正交調制就得到已調π/4-DQPSK信號。
8PSK8移相鍵控：8移相鍵控，移相鍵控是調相的一種形式，用于表達一系列離散的狀態，8PSK對應8種狀態的PSK。它的每個符號可以編碼3bits，8PSK抗噪能力不如QPSK，但是可提供更高的數據吞吐容量。
振幅移相鍵控輸：16振幅移相鍵控，他的星座有2個同心圓，內圓4個點，外圓12個點。調制技術有較高的數據傳輸率，但是它的誤碼率也相對較高。（與QAM相比，APSK便于實現變速率調制，因而適合目前根據信道及業務需要分級傳輸的情況。）因為其星座中所含幅度和相位信息是變量可分離的，可采用簡單的預失真法進行幅度非線性校正，而不影響降維特征。所以在衛星電視廣播中得到應用，在衛星寬帶移動通信中也有很好的應用前景。
正交幅度調制：正交幅度調制，用兩路獨立的正交4ASK信號疊加而成，4ASK使用多電平信號去鍵控載波而得到的信號。（16QAM的產生有兩種方法：正交調幅法；復合相移法）
TCM格形編碼調制技術：格形編碼調制技術，把編碼與調制作為統一整體來進行綜合設計的技術。它能夠在不增加信道帶寬、不降低有效信息傳輸率的情況下獲得明顯的編碼增益，使系統的頻帶和功率利用率同時達到最佳。
OFDM正交頻分復用：正交頻分復用，技術作為一種多載波調制方式，由于其抗多徑衰落能力強而在地面蜂窩基站通信網絡中非常重要。但OFDM不太適于衛星下行鏈路，例如，它在功放非線性條件下容易產生多載波互調干擾而使鏈路特性變差。衛星數字信號調制解調技術基礎調制π/4-DQPSK
高階調制：DM
前向糾錯碼
誤比特率與前向糾錯針對通信業務的誤比特率要求，通常會采取前向糾錯碼技術來進行優化，下面來介紹一下前向糾錯碼：
卷積碼原理
RS編碼器結構卷積碼與RS串行級聯碼衛星通信的前期發展中，使用最廣泛的信道編碼是由卷積碼作為內碼，RS碼作為外碼的串行級聯碼，下面先介紹一下這兩種碼。卷積碼：卷積碼將k個信息比特編成n個比特擴展編碼法怎么用，但k和n通常很小，特別適合以串行形式進行傳輸，時延小。RS碼：RS碼又稱里所碼，它是一種前向糾錯的信道編碼，對由校正過采樣數據所產生的多項式有效。當接收器正確的收到足夠的點后，它就可以恢復原來的多項式，即使接收到的多項式上有很多點被噪聲干擾失真。
不過除此之外，還有，兩種逼近“香農極限”的譯碼：Turbo 和 LDPC。
Turbo碼編碼器/譯碼器結構Turbo碼Turbo碼：并行級聯碼，編碼器通過交織器把兩個分量編碼器進行并行級聯，兩個分量編碼器分別輸出相應的校驗位比特；譯碼器在兩個分量譯碼器之間進行迭代譯碼，分量譯碼器之間傳遞去掉正反饋的外信息，因其譯碼過程類似渦輪（Turbo）因此得名。當它與調制技術結合，也就形成了前述的TCM（網格編碼調制技術）。
LDPC系統結構LDPC碼LDPC碼：低密度奇偶校驗碼，（它分為硬判決譯碼，軟判決譯碼，混合譯碼），它本質上是一種線形分組碼，它通過一個生成矩陣G將信息序列映射成發送序列，也就是碼字序列。對于生成矩陣G，完全等效地存在一個奇偶校驗矩陣H，所有的碼字序列C構成了H的零空間 (null space)。對比與Turbo碼相比，LDPC具有編碼簡單，碼長相對短，編譯碼效果更接近香農極限，因而在目前衛星通信的信道編碼中首選這種方式。
3擴頻通信技術簡介由于衛星通信開放性的特點，導致其隱蔽性差，抗干擾能力弱。對于隱蔽通信和抗干擾通信來說，就需要擴頻技術對其優化。這里主要介紹4種擴頻技術：直接序列擴頻；跳變頻率；跳變時間；線性調頻。
直接序列擴頻DS-SS直接序列擴頻通過利用高速率的擴頻序列在發射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴，把展開的擴頻信號還原成原來的信號。這種技術開始用于軍事通信和機密工業中，現在民用產品也廣泛使用，例如信號基站、無線電視、蜂窩手機、無線嬰兒監視器等。
跳變頻率擴頻FH-SS跳頻技術，是指用偽隨機碼序列進行頻移鍵控，使載波頻率不斷跳變而擴展頻譜的一種方法。它是最常用的擴頻方式之一，其工作原理是指收發雙方傳輸信號的載波頻率按照預定規律進行離散變化的通信方式，也就是說，通信中使用的載波頻率受偽隨機變化碼的控制而隨機跳變。從通信技術的實現方式來說，“跳頻”是一種用碼序列進行多頻頻移鍵控的通信方式，也是一種碼控載頻跳變的通信系統。與定頻通信相比，跳頻通信比較隱蔽也難以被截獲。只要對方不清楚載頻跳變的規律，就很難截獲我方的通信內容。
跳變時間擴頻TH-SS跳時是使發射信號在時間軸上離散地跳變 ,我們先把時間軸分成許多時隙，這些時隙在跳時擴頻通信中通常稱為時片，若干時片組成一跳時時間幀。在一幀內哪個時隙發射信號由擴頻碼序列去進行控制。因此，可以把跳時理解為：用一偽隨機碼序列進行選擇的多時隙的時移鍵控。由于采用了窄得很多的時隙去發送信號，相對說來，信號的頻譜也就展寬了
線性調頻Chirp
如果發射的射頻脈沖信號在一個周期內，其載頻的頻率作線性變化，則稱為線性調頻。因為其頻率在較寬的領帶內變化，信號的頻帶也被展寬了。這種擴頻調制方式主要用在雷達中，但在通信中也有應用。
衛星通信的基礎知識，除了今天說到的調頻技術，糾錯碼技術和擴頻技術以外，還需要陣列天線等技術，衛星蜂窩技術，多址和復用技術等。
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來源|上海墨石
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