光通信和星间链路

1 引言。自由空间天基光通信方案已形成多年。最近几年，通过开展影响深远的活动，这一通信方案已在民用和政府的解密项目中开花结果。目前，天基光通信的市场主要集中于星间链路（ISL）领域，这是本文研究的重点。尽管大气和天气的传播延迟效应使星一地链路的发展困难重重，但对高数据率（Gbps级别）星一地链路仍有一席市场。本文也将介绍星一地光通信领域的一些研究活动。     

多普勒效应下星间光通信系统的仿真性能分析

构建卫星光通信系统的仿真模型,在不同信道传输环境下,对相干和非相干检测下的卫星光通信系统性能进行了分析比较.结果表明:在具有相同的轨道的星间光链路之间,由于相对速度恒定,不存在多普勒效应,采取相干检测下的系统误比特率要小于非相干检测下的系统误比特率;当卫星处于不同的轨道时,存在多普勒效应,相干检测下的系统误比特率要远远大于非相干检测下的系统误比特率;在现有的条件下,当存在多普勒效应时,宜采用非相干检测来进行检测解调.     

基于全光捕获法的机载激光通信跟踪控制系统设计

为了保证机载激光通信的质量和稳定性,基于全光捕获方法优化设计机载激光通信跟踪控制系统。加设激光器、激光告警器和运动转台设备,为全光捕获方法的运行提供硬件支持。改装目标跟踪探测器、跟踪控制器、AD数据转换器和电机驱动器,通过系统供电电路的连接实现硬件系统的优化。根据机载激光通信原理,从发送模块、激光通信接收模块等方面,构建机载激光通信模型。利用全光捕获法生成机载激光通信链路,根据机载激光通信跟踪目标相对信息的计算结果,确定通信光斑中心的位置,实现系统机载激光通信的跟踪和控制功能。通过系统测试实验得出结论：综合室内和外场两个应用环境,机载激光通信跟踪控制系统的平均跟踪偏移量为0.875m,通信误码率和丢包率分别为0.275%和0.384%,均高于预设值。     

白光LED无线光通信传输系统

在信息化高度发展的今天,无论军用,商用或是民用,均需要高速传输且不对外界造成任何干扰。与传统的射频通信以及其它无线光通信系统相比较,可见光通信技术具有发射功率高、不占用无线电频谱、无电磁干扰和无电磁辐射、节约能源等诸多优点。而白光LED采用电场发光和低电压供电,具有寿命长、光效高、稳定性高、安全性好、无辐射、低功耗、抗震、可靠耐用等特点,同时又具备响应时间短、高速调制的特性。鉴于上述情况,设计开发了一种白光LED无线光通信传输系统,本系统主要功能是在维持照明的同时,应用高频闪烁的方法实现设备间的信息和数据传输,而不对其他射频通信设备造成干扰,实用性强。     

基于三层卫星网络的星间链路性能分析

星间链路性能分析是建立星间通信的基础。以包含GEO卫星、IGSO卫星和MEO卫星的三层卫星网络为例,仿真了三层卫星网络层间卫星星间距离的变化范围。在设定星间传输体制、链路参数、传输损耗等条件下,分别分析了该三层卫星网络的GEO-IGSO、GEO-MEO和IGSO-MEO三种链路在Ka频段和激光频段的性能。结果表明,在Ka频段,0.5m天线仅需5W的发射功率,可以满足2Mb/s以上的星间数据传输率;激光频段仅需0.5W的发射功率,直径0.25m的天线,可以达到2Gb/s以上的星间数据传输率,激光链路更有利于星间链路性能的提高。研究结果在未来三层卫星网络建立星间链路时,为卫星的发射功率、天线直径和星间链路数据传输速率等方面的选择提供了参考。     

浅谈抢占国际光通信技术前沿的有利地位

据资料显示,国内光通信已经拥有三十多年的发展历史,也就是从无到有,技术由弱至强,获得了让国人骄傲的成就,在国际上占据了一定的位置.然而虽然我国属于光通信应用的大国,就目前形势而言依旧不容乐观,在许多的前沿科技领域与发达国家相比仍然存在较大的差距.因此如果我国想要抢占国际通信技术前沿的有利地位就必须要在一些应用上进行创新与突破,本文就光通信技术、前沿技术与其应用方面做出了一些阐述,希望能够起到抛砖引玉的作用.     

复用技术在光通信中的应用

用于扩容的光复用技术有三种,即光时分复用(OTDM)、光波分复用(OWDM)和正处于研究阶段的光码分复用(OCDMA)。WDM是指从光域上用波长复用方式来改进传输,提高复用效率。OTDM是指利用高速光开关把多路光信号复用到一路上传输。利用WDM现有特殊的优势,以及OTDM更具特点的组网方式,可为未来的全光网络提供更为灵活的网络解决方案。近年来,OCD-MA已经成为一项备受瞩目的热门技术,OCDMA为网络的发展提供了一条新的途径,OCDMA不仅可增加现有光纤设备的利用率,而且可大大减少待建光纤的数量。为了提高通信系统的性能价格比,满足迅猛发展的Internet业务的需要,迫切需要提高通信系统的带宽,这使得IP与光网络的结合成为必然的发展趋势,IP over-SDH,IP overATM,IP over WDM已成为研究和发展的重点。随着复用技术的发展,IP over OTDM和IPover OCDMA正逐渐浮出水面。为缓解通信网络的拥挤状况,增加网络的灵活性及适应数据业务的需要,美国和欧洲在某些地区的城域网中已采用了WDM技术。为实现城域网,可采用OTDM分组网络,光的分组交换城域网将是城域网的一个发展方向。利用OCDMA抗干扰能力强、保密性好,实现多址连接灵活方便和可直接进行光的编/解码的优点,不仅可以充分利用光纤信道带宽的潜力,而且可以比较容易地实现OVP     

基于星间网络拓扑技术的星间链路优化设计

摘要：在星间网络环境中,全链路生命周期达不到预期标准数值,进而导致拓扑信道传输特性不能得到满足,基于此现状,设计星间网络拓扑技术支持下的星间链路优化方法。在网络拓扑框架中,规划星间传感器节点的具体位置,推导拓扑演化所需的机制条件,提升全链路组织中数据信息的理想生命周期数值,完成星间网络的拓扑结构设计。在此基础上,研究星间链路的基本结构形式,判断处理优化流程的合理性,根据具体的优化设计建立条件,完成静态与动态链路的优化设计,实现星间链路优化设计的条件与流程完善。联合LDPC码,构造标准的星间校验矩阵,并处理信道中编码数据的译码形态,满足拓扑信道的传输特性,完成星间信道的LDPC编码,实现基于星间网络拓扑技术的星间链路优化设计。建立星间网络环境进行比对性实验,数据结果显示优化后星间链路生命周期最大值提升至135ms,WIT指标数值始终保持在70%左右,拓扑信道传输特性得到满足。     

光通信：等待奇迹

通信技术的不断发展、通信业务的日趋多样和用户需求的逐渐发展，使网络带宽越来越成为阻碍现代通信进一步发展的瓶颈。原有双绞线为主的传统物理网络，传输速度慢，建设成本高，建设周期长，增值业务少，越来越不能满足人们的需要。科研机构、设备提供商、运营商和用户都在寻找一种新物质，让它承载人们越来越多的希望。光纤就是在这种情况下走向人们的视野，成为各界聚焦的中心。     

通信卫星监控和数据采集系统初步研究

通信卫星监控和数据采集系统（ＳＳＣＡＤＡ）专用于低数据速率卫星通信,可构成高性能价格比的大区域应用的专用卫星通信网。网络结构为星状网,远端数据采集与监控平台（ＤＣＳＰ）（即远端站）由一个全双工的星状网中的普通中心站控制。适于低成本解决传统的低数据速率卫星通信领域的难题,例如频率稳定性、相位噪声、抗干扰等。灵活的接口和协议选择为数据采集、远端监测、控制和交互应用等提供了高性能价格比的解决方案。通过模块设计可以进一部扩展网络功能。这就确保在适应网络功能需求和可用性的前提下最大限度的降低系统成本。它可应用于ＳＣＡＤＡ远端监控和数据采集、交互式数据通信、点到点及点到多点的数据通信等。     

超高速光纤通信数据采集系统

以10Gb／s速率为例,介绍了超高速光纤通信信号接入系统的设计和实现。本文分别从总体设计、硬件实现及软件实现三个方面进行描述,并着重介绍了系统重点环节信号的接收和外接存储体设计,其中接收部分主要由光电转换模块与FPGA（Field programmable gatearray）完成,外接存储体主要由DDRSDRAM构成。最后给出了光数据采集系统的测试方法和实验结果,结果证明系统完全可以实现10Gb／s速率以下的光数据接入采集。     

空间光通信中轨道短时预报

瞄准、捕获和跟踪(PAT)技术是星间光通信的关键技术之一,高精度卫星轨道短时预报能有效实现PAT.首先在EGM96地球引力场模型下建立了卫星状态动力方程和预报方程,然后改进基于数值算法的扩展卡尔曼滤波算法对卫星轨道短时预报,最后以champ卫星星载GPS实时定轨数据为卡尔曼滤波器观测数据进行仿真实验:预报卫星位置误差约亚米级,速度误差约0.05m/s;卫星位置和速度的均方差估计趋于稳定,在一定程度上能很好地克服离散误差和模型误差对轨道估计精度的影响.PAT瞄准精度约1.6 μrad.预报轨道精度能满足空间光通信PAT技术要求.     

浅论光纤通信技术

光纤通信在我国已有近30年的使用历史,这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音、资源丰富等优点,而备受业内人士青睐,发展非常迅速。目前,光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域,包括邮电通信、广播通信、电力通信、石油通信和军用通信等领域。本文主要浅析我国光纤通信研究现状及其发展。     

光纤通信技术分析

本文阐述密集光波分复用系统的概况、系统的测试要求,可调谐光滤器的结构,以及便携式光谱分析仪的应用方式与相关测量仪表的展望。     

通信卫星数据采集与控制技术及其应用

通信卫星数据采集与控制技术是通信技术与遥测、遥控、遥监技术相结合的应用技术,在国民经济的许多部门有广泛的应用前景。本文简要综述了通信卫星数据采集与控制技术的特点、发展状况、应用系统组成及工作原理、主要关键技术和应用前景。     

卫星广播电视监测系统中的通信技术

该文主要研究在卫星广播电视监测系统中的本地机和上位机以及本地机之间的通信技术,通过Windows消息通信以及基于WinSock的Socket的通信,实现了对卫星电视信号的监测。     

国外移动卫星通信技术的研究进展

本文介绍国外移动卫星通信技术的发展状况,包括正在开发实施的低轨、中轨、静止轨道和椭圆轨道系统。并综合比较了它们的链路电平估算、对移动终端的要求,以及投资、技术风险等问题。     

卫星通信低速TDMA新技术

本文概述近几年兴起的卫星通信低速时分多址(TDMA)新技术。它与频分多址(SCPC,IDR/IBS,TES,VSAT)相比,以及与中速60Mb/s、高速120Mb/s TDMA相比,有许多独特优点。比较适合我国国情。本文简要说明其特点、技术难点以及这些难点如何解决,还介绍典型系统和设备性能参数,以便引起更多人兴趣,促进它的推广应用。     

地理位置对卫通天线跟踪的影响

根据某型船载卫通站在B极化跟踪问题中的实践经验,分析归纳出地理位置对卫通天线的和差通道极化状态造成的影响,从而造成跟踪失败的原因,并给出解决方法。随着地理位置的变化,不同极化状态的和差信号的初始相位差△Φ会发生改变,导致跟踪接收机的交叉耦合特性发生改变,天线无法进行自跟踪。对于移动地球站而言,保证跟踪信号和差通道的极化状态一致是十分必要的。针对A、B极化2种不同的通信模式,提出一种简单的跟踪接收机校相方式。