Бортовой ретранслятор спутниковой системы связи

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Января 2014 в 09:52, курсовая работа

Описание работы

Стремительное развитие космонавтики, успехи в её изучении и исследовании выявило весьма высокую эффективность использования околоземного космоса и космической техники в интересах многих наук о Земле. Использование искусственных спутников Земли для связи и телевидения, оперативного и долгосрочного прогнозирования погоды и гидрометеорологической обстановки, для навигации на морских путях и авиационных трассах, для высокоточной геодезии, изучения природных ресурсов Земли и контроля среды обитания становится все более привычным.

Содержание работы

Введение.....................................................................................................................3
Основная часть...........................................................................................................5
1 Принципы построения спутниковых систем передачи - ССП.........................5
2 Орбиты связных искусственных спутников Земли........................................8
3 Принципы построения спутниковых систем передачи с многостанционным доступом………………………………………………………………………………….13
Заключение...............................................................................................................19
Глоссарий.................................................................................................................20
Список использованных источников.....................................................................26
Список сокращений……………………………………………………………….28

Скачать архив (144.43 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Файлы: 1 файл

Котенко Н.Ю.,КР.,Основы построения телекомуникационных систем и сетей.doc

— 305.50 Кб (Скачать файл)

При передаче по спутниковому каналу ШПС переносится в область СВЧ. Если ШПС разных каналов полностью или частично не перекрываются во времени и по частоте, то на приеме имеют дело с разделением ШПС по времени и по частоте соответственно. Если сигналы полностью или частично перекрываются и по времени, и по частоте, то сигналы разделены по форме. Следовательно, сигналы разных каналов должны быть ортогональными в самом широком смысле. Этот случай и представляет наибольший интерес.

При обработке принятого ШПС необходимо учитывать чередование разно полярных импульсов, т.е. как бы «сворачивать» сигнал. При этом приемное устройство должно быть согласовано со структурой ШПС и синхронизировано с ним. Отсюда вытекает, что ШПС, имеющий другую структуру (форму), будет воспринят данным приемным устройством как помеха. Качество передачи информации в такой системе определяется взаимными помехами между сигналами абонентов - шумами не ортогональности, которые возрастают по мере увеличения числа одновременно работающих абонентов. Если абоненты равноправны, качество связи не может быть улучшено повышением мощности ШПС. Это обстоятельство приводит к необходимости увеличения базы ШПС и усложнению обработки сигналов на приемной стороне, что вызывает усложнение аппаратуры.

При установлении связи между абонентами в системе с ШПС необходимы поиск и автоподстройка по несущей частоте принимаемого сигнала, а также поиск и подстройка времени его прихода.

В спутниковых системах передачи (ССП) влияние совокупности сигналов других абонентов на приемное устройство данного абонента проявляется как дополнительная флуктуационная помеха.

В многостанционном доступе на основе ШПС число абонентов не может быть большим. Увеличение числа активных абонентов ведет к необходимости увеличения базы сигналов. Реально оно составляет несколько десятков.

Развитие систем многостанционного доступа.

При установке на спутниках особенных антенн в виде так называемых фазированных решеток, допускающих быстрое изменение ориентации излучения, можно реализовать пространственный многостанционный доступ, который должен сочетаться с МДВР, возможна также обработка сигналов на борту ИСЗ, под которой понимается широкий класс преобразований ретранслируемых сигналов, начиная от коммутации их вплоть до полной демодуляции и разделения. Идея многостанционного доступа с коммутацией сигналов состоит в тем, что на борту ИСЗ устанавливается, кроме ретрансляторов, коммутирующее устройство, обеспечивающее передачу полученных с ЗС сигналов только на те станции, которым эти сигналы адресованы (в отличие от обычных ретрансляторов, которые передают сигналы на всю облучаемую поверхность Земли). В качестве примера различного вида преобразований можно указать на способ, при котором на спутниках методом МДЧР передается ряд несущих, про модулированных по фазе. Эти несущие демодулируются, объединяются во времени и модулируют несущую, передаваемую со спутника на ЗС, где она демодулируется и сигналы разделяются по времени.

Можно передавать на спутник ШПС, «сворачивать» их, объединять и передавать на ЗС обычными методами. При таком преобразовании сигналов на борту спутника повышается пропускная способность из-за переноса запасов энергии на линии вверх и выигрыш ее на линии вниз.

Заключение

Спутниковая связь обладает важнейшими достоинствами, необходимыми для построения крупномасштабных телекоммуникационных сетей. Во-первых, с ее помощью можно достаточно быстро сформировать сетевую инфраструктуру, охватывающую большую территорию и не зависящую от наличия или состояния наземных каналов связи. Во-вторых, использование современных технологий доступа к ресурсу спутниковых ретрансляторов и возможность доставки информации практически неограниченному числу потребителей одновременно значительно снижают затраты на эксплуатацию сети. Эти достоинства спутниковой связи делают ее весьма привлекательной и высокоэффективной даже в регионах с хорошо развитыми наземными телекоммуникациями. Более того, в настоящее время многие компании с территориально-распределенной структурой крайне заинтересованы в снижении затрат на оплату услуг связи и все чаще отказываются от услуг сети общего пользования, предпочитая создавать собственные более экономичные спутниковые сети связи. Современный рынок услуг и систем спутниковой связи изобилует широким спектром технологических решений для построения такого рода сетей.

Такие темпы развития ССC объясняются рядом достоинств которыми они обладают. К ним, в частности, относятся большая пропускная способность, неограниченные перекрываемые пространства, высокое качество и надежность каналов связи. Эти достоинства, которые определяют широкие возможности спутниковой связи, делают ее уникальным и эффективным средством связи. Спутниковая связь в настоящее время является основным видом международной и национальной связи на большие и средние расстояния. Использование искусственных спутников Земли для организации связи продолжает расширяться по мере развития существующих сетей связи. Многие страны создают собственные национальные сети спутниковой связи.

Глоссарий

№ п/п	Понятие	Определение
1	Антенна	устройство, предназначенное для излучения или приема электромагнитных волн
2	Вторичная сеть ПД	совокупность аппаратных и программных средств для ПД между ЭВМ, а также между пользователями и ЭВМ
3	Второй закон Кеплера	радиус-вектор спутника (отрезок прямой, соединяющий спутник, находящийся на орбите, и центр Земли) в равные промежутки времени описывает равные площади
4	Гибридная коммутация (ГК)	способ, при котором в одном и том же УК часть сообщений обслуживается в режиме КК, а другая часть в режиме КС или КП
5	Долговременная, или кроссовая, коммутация	способ, при котором между двумя точками сети устанавливается постоянное прямое соединение, длительность которого измеряется часами, сутками и т.д.
6	Земные, или поверхностные радиоволны	радиоволны, распространяющиеся у поверхности Земли и частично за счет дифракции огибающие выпуклость земного шара
7	Интерфейсы	модули соседних уровней одного узла, взаимодействующие друг с другом в соответствии с четко определенными правилами
8	Канал тональной частоты (ТЧ)	канал, обеспечивающий передачу между двумя сетевыми узлами (станциями) или между сетевым узлом и сетевой станцией электрических сигналов с полосой частот 0,3...3,4 кГц
9	Космическая линия передачи	радиолиния, в которой используются космические станции, пассивные спутники или иные космические объекты
10	Кросс	устройство ввода/вывода входящих и исходящих каналов, где осуществляются долговременные (кроссовые) соединения
11	Логическая структура сети	структура, определяющая принципы установления связей, алгоритмы организации процессов и управления ими, логику функционирования программных средств
12	Маршрутизатор	устройство, которое собирает сведения о топологии межсетевых соединений и на этой основе пересылает сообщения сетевого уровня в сеть назначения
13	Пакет	последовательность двоичных символов, состоящая из данных (информационной части), сигналов управления соединением и поля контроля ошибок, которые располагаются в определенном формате
14	Первый закон Кеплера	орбита спутника Земли лежит в неподвижной плоскости, проходящей через центр Земли, и является эллипсом, в одном из фокусов которого находится центр Земли
15	Передающая антенна	устройство, предназначенное для преобразования тока высокой частоты в энергию излучаемых им электромагнитных волн
16	Полоса пропускания антенны, или ее рабочий диапазон	интервал частот, в котором ширина главного лепестка диаграммы направленности и уровни боковых лепестков не выходят из задан-ных пределов, коэффициент усиления остается достаточно высоким, а согласование с фидерным трактом существенно не ухудшается
17	Приемная антенна	устройство, которое улавливает электромагнитные волны и преобразует их в энергию высокочастотных колебаний
18	Пространственные или ионосферные	радиоволны, распространяющиеся на большой высоте в атмосфере и возвращающиеся на Землю вследствие искривления траектории, рассеяния или отражения от атмосферных неоднородностей
19	Протоколы	формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты одноименных уровней разных узлов (систем)
20	Радиоканал	совокупность технических средств и среды распространения радиоволн, обеспечивающих передачу сигналов от источника к приемнику информации
21	Радиолиния	радиоканал, обеспечивающий радиосвязь в одном азимутальном направлении
22	Радиосистема передачи	совокупность технических средств, обеспечивающих образование типовых каналов и трактов, а также линейных трактов, по которым сигналы электросвязи передаются посредством радиоволн в открытом пространстве
23	Роуминг	процедура отслеживания местоположения абонентов
24	Сеть электросвязи	сложная совокупность линий передачи, сетевых узлов и сетевых станций, обеспечивающая доставку сообщений по заданному адресу с выполнением требований по времени доставки, верности и надежности
25	Система с активной ретрансляцией сигнала	система радиосвязи при наличии бортовой аппаратуры
26	Система с пассивной ретрансляцией	система, которая работает без бортовой аппаратуры
27	Стандартный интерфейс	совокупность унифицированных аппаратных программных и конструкторских средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных элементов в системе или сети
28	Телекоммуникационные сети	сети связи, построенные на основе средств электросвязи
29	Телематические службы	услуги, предоставляемые пользователю без использования специальных связных оконечных устройств
30	«Телетекс»	документальная система передачи деловой буквенно-цифровой корреспонденции, построенная по абонентскому принципу, т.е. с возможностью диалога
31	Территориальные сетевые узлы	узлы сети, которые располагаются на пересечении нескольких достаточно мощных кабельных, радиорелейных и других линий
32	Топологическая структура сети	обобщенная геометрическая модель физической структуры сети
33	Третий закон Кеплера	отношение квадратов периодов обращения спутников равно отношению кубов больших полуосей орбит
34	Узел коммутации (УК)	совокупность технических или программных средств для приема, обработки, распределения и передачи сообщений или вызовов
35	Фидерный тракт или фидер	совокупность устройств, с помощью которых энергия радиочастот подводится от радиопередатчика к антенне и от антенны к радиоприемнику
36	Физическая структура сети	схема связей физических элементов сети: узлов коммутации (УК), оконечных пунктов (ОП) - станций и линий передачи в их взаимном расположении с характеристиками передачи и распределения сообщений
37	Формат сообщения	определенная последовательность элементов сообщения, имеющих строго заданное назначение

Список использованных источников

1	Шляхтера М. И. Аппаратура сетей связи: [Текст] Справочник / Под ред. М. И. Шляхтера – M.: Связь, 1980.
2	Баева Н. Н. и др. Многоканальная электросвязь и радиорелейные линии [Текст] : учеб. пособие / Н. Н. Баева.– M.: Радио и связь, 1984.
3	Баева Н. Н. и др. Многоканальные системы передачи [Текст] : учеб. пособие / Н. Н. Баева.– M.: Радио и связь, 1996.
4	Бройдо, В. Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации [Текст] : учеб. пособие / В. Л. Бройдо, О. П. Ильина. – СПб. : Питер, 2008.
5	Волков, А. Н. Сети и телекоммуникации [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов / А. Н. Волков, А. В. Кузин, С. А. Пескова. - 4-е изд. - М. : Академия, 2009 (гриф УМО).
6	Гитлиц М. В. и др. Теоретические основы многоканальной связи [Текст] : учеб. пособие / М. В. Гитлиц – M.: Радио и связь,1985.
7	Ерохин, Ю. А. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей [ЭР] : учебник / Ю. А. Ерохин, 2005. – http://lib/library.
8	Зинченко А.М., Баева Н.Н. и др. Системы многоканальной связи [Текст] : учеб. пособие / А. М. Зинченко, Н. Н. Баева– M.: Радио и связь, 1980.
9	Кириллов В.И. Многоканальные системы передачи. Учебник. – M.: Новое знание, 2000.
10	Кобляков, В. К. Отечественные телекоммуникационные системы [ЭР] / В. К. Кобляков. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Логос, 2005. – 832 с. – ISBN 5-94010-288-3 : 0-00 (гриф УМО).
11	Крухмалев В.В., Гордиенко В.Н., Моченов А.Д. и др. Основы построения телекоммуника-ционных систем и сетей: Учебник / Под ред. В.Н. Гордиенко, В.И. Крухмалева. – M.: Горячая линия-Телеком, 2004.
12	Пятибратов, А. П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации [Текст] / А. П. Пяти-братов. - М. : Финансы и статистика, 2008 (гриф УМО).
13	Строганов, М. П. Информационные сети и телекоммуникации [Текст] : учеб. пособие / М. П. Строганов, М. А. Щербаков. - М. : Высшая школа, 2008.
14	Телекоммуникационные системы и сети [Текст] : в 3 т. : учеб. пособие / Г. П. Катунин [и др.] ; под ред. проф. В. П. Шувалова. - 2-е изд., испр. и доп. — М. : Горячая линия-Телеком, 2005. Т. 2
15	Тепляков И.М. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей [Текст]: Учебное пособие./ И. М. Тепляков– M.: Радио и связь, 2004.

Список сокращений

ССП – спутниковая система передач

РРЛ – радиорелейная линия

ТРРЛ – тропосферная радиорелейная линия передачи

ИСЗ – искусственный спутник Земли

ЗС – земная станция

БР – бортовой ретранслятор

Мод ЗС – модулятор земной станции

Пер ЗС – передатчик земной станции

НФ – направляющие фильтры

БАн – бортовая антенна

Пр ЗС – приемник земной станции

Дет ЗС – детектор земной станции

СКТВ – система кабельного телевидения

ТВ – телевидение

ФСС – фиксированная спутниковая служба

РВСС - радиовещательная спутниковая служба

ГСО - геостационарная орбита

СВЧ – сверхвысокие частоты

МД – многостанционный доступ

МДЧР – многостанционный доступ с частотным разделением сигналов

МДВР – многостанционный доступ с разделением сигналов во времени

МДРФ – многостанционный доступ с разделением сигналов по форме

КТЧ – канал тональной частоты

ШПС – шумоподобные сигналы

Приложения

А
Б
В
Г
Д

Информация о работе Бортовой ретранслятор спутниковой системы связи