ПРИНЦИПЫ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ. - раздел Приборостроение, ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ Рассмотрим Некоторые Наиболее Важные Принципы, Используемые В Спутниковых Сис...
Рассмотрим некоторые наиболее важные принципы, используемые в спутниковых системах, предназначенных для передачи информации. Остановимся сначала на ретрансляторе информации. Особенность спутникового ретранслятора состоит в том, что непосредственный доступ к нему имеет сразу множество наземных станций, поэтому ретранслятор спутника работает в режиме так называемого многостанционного доступа.
Ретрансляторы не одинаковы по своим функциям. Наиболее простые ретрансляторы усиливают принимаемые сигналы и излучают их на Землю на другой несущей частоте. Более сложные ретрансляторы имеют несколько антенн, что обеспечивает передачу сигналов на Землю после необходимого усиления в заданных пространственных лучах. Коммутация сигналов в соответствующие лучи производится специальной коммутирующей матрицей. Существуют ретрансляторы, осуществляющие демодуляцию сигналов, формирование новых сигналов, последующую модуляцию и излучение сформированного сигнала на Землю. Такие ретрансляторы называют ретрансляторами с обработкой сигналов.
Самые простые ретрансляторы усиливают сигналы и осуществляют частотное преобразование (чтобы приемник и передатчик ретранслятора не мешали друг другу, они должны работать на разных частотах). Обычно частота сигналов передатчика ниже несущей частоты принимаемых сигналов.
Ретрансляторы с коммутирующей матрицей "освещают" различные участки Земли и передают по командам с Земли информацию в нужных направлениях. Отметим, что большое число остронаправленных лучей можно получить относительно несложным путем с помощью одной антенны, имеющей несколько облучателей и фокальной плоскости. Переход сигналов из одного пространственного канала на другой осуществляет коммутирующая матрица. Наиболее быстро матрица должна работать в случае передачи сигналов с временным разделением, когда каждому каналу отведен короткий временной интервал. Коммутирующая матрица составляет для каждого интервала определенную конфигурацию соединений.
В ретрансляторах с обработкой сигналов обработка сигналов обычно сочетается с коммутацией лучей. Коммутация каналов в ретрансляторе напоминает работу автоматической телефонной станции. Спутник с ретрансляторами такого рода рассматривается как наиболее перспективный. Он позволяет уменьшить влияние помех, более эффективно использовать спутниковые каналы.
Большинство спутников имеют от 12 до 48 ретрансляторов. Полоса каждого ретранслятора, как правило, равна 36 МГц. Исключение составляют спутники, работающие в более высокочастотном диапазоне (14/12 ГГц), где удобнее иметь более широкую полосу ретранслятора: 100, 120 или 180 МГц. Разбиение выделенной ширины полосы на участки объясняется в основном тем, что усилители ретранслятора для получения значительной мощности передатчика используют в сравнительно узкой полосе.
Наиболее серьезной проблемой для спутниковой системы является проблема многостанционного доступа. Сущность его состоит в том, что каждая наземная станция имеет возможность пользоваться ретранслятором для передачи своих сигналов независимо от работы другой станции и устанавливать связь через спутник с любой наземной станцией данной системы. Это придает всей системе гибкость в работе, однако накладывает на ретранслятор ряд дополнительных функций. Многостанционный доступ можно организовать так, что между каждой парой станций будет закреплена линия. Возможен, однако, и многостанционный доступ по требованию, когда связь организуется в порядке очереди при наличии свободной линии.
Так как принципиально сигналы можно различать по частоте, по времени, в пространстве, а также по форме, при использовании кодированных сигналов можно организовать четыре вида доступа: частотный многостанционный доступ (ЧМД), временной многостанционный доступ (ВМД), пространственный многостанционный доступ (ПМД), кодовый многостанционный доступ (КМД). В основе этих видов доступа лежат соответствующие принципы разделения сигналов. Наилучшим решением проблемы передачи больших потоков информации является метод ВМД. Его идея заключается в том, что каждая наземная станция, использующая ретранслятор спутника, имеет закрепленный за ней временной канал (периодически повторяющийся интервал времени). Сигналы различных наземных станций поступают на вход ретранслятора в различные моменты времени. Спутник в соответствии с существующей в системе шкалой времени формирует из поступающих сигналов многостанционный групповой сигнал - так называемый суперкадр - и ретранслирует его на Землю.
Спутниковая система связи в целом представляет собой сложное и дорогостоящее сооружение. В комплекс технических средств, необходимых для передачи информации по спутниковой системе, входит оборудование наземной станции, антенна и спутниковый ретранслятор. В оборудовании наземной станции можно выделить три основные составляющие: комплекс устройств, предназначенных для формирования сигналов, устройства приема и передачи сигналов на радиочастоте, антенну.
Добротность (качество) наземной станции определяется отношением коэффициента усиления антенны наземной станции G к эквивалентной шумовой температуре Т. Обычно, уровень шума измеряется его мощностью. В космических системах связи источниками шума служат входные цепи приемника, атмосфера, Земля, космос. Отношение G/T (дб/К°) характеризует передающие и приемные свойства наземной станции. С параметром G/T тесно связана величина пропускной способности линии спутниковой связи. Другим наглядным показателем спутниковой линии связи является эффективно излучаемая мощность спутника Рэ (дБ/Вт). От нее зависит мощность на входе приемника наземной станции. Для грубой оценки возможностей спутниковой системы по передаче информации двух перечисленных параметров G/T и Рэ. вполне достаточно. С увеличением Рэ. возрастает стоимость спутника, а с увеличением G/T стоимость наземной станции. Обычно находят такое оптимальное сочетание этих параметров, чтобы суммарная стоимость линии была минимальной.
Основными параметрами, по которым различают наземные станции, являются диаметр антенны, мощность передатчика и качество приемника. Наибольший диаметр антенны равен примерно 30 м, наименьший 0,5 м. Существуют и переносные наземные станции с диаметром антенны около 1 м. Антенна у станции такого типа может складываться. Станция тем лучше, чем больше антенна.
Потребности в передаче информационных потоков растут быстро. Число действующих спутников на геостационарной орбите уже достигает нескольких сотен. При использовании современных технических средств угловое расстояние между спутниками на орбите меньше, чем 5° приводит к взаимным помехам и создает трудности приема сигналов на Земле. Одним из возможных решений этой проблемы является переход в более высокочастотный диапазон, где легче осуществить узконаправленное излучение, другим - применение ортогональной поляризации радиоволн.
ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ... Кафедра ИС Информационное обеспечение робототехнических и мехатронных...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
ПРИНЦИПЫ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
ФОРМУЛА ХАРТЛИ.
Если число состояний системы равно N, то это равносильно информации, даваемой I ответами типа «ДА-НЕТ» на вопросы, поставленные так, что «ДА» и «НЕТ» одинаково вероятны.
N=2I
ЭНТРОПИЯ В ИНФОРМАТИКЕ И ФИЗИКЕ.
Как в физическом, так и в информационном смысле величина энтропии характеризует степень разнообразия состояний системы.
Формула Шеннона совпадает с формулой Больцмана для энтропии физическ
РАЗЛИЧНЫЕ АСПЕКТЫ АНАЛИЗА ИНФОРМАЦИИ.
Как ни важно измерение информации, к нему не сводятся все связанные с этим понятием проблемы. При анализе информации на первый план могут выступить такие ее свойства как истинность
БУКВА (ЗНАК, СИМВОЛ). АЛФАВИТ.
Информация передается в виде сообщений. Дискретная информация записывается с помощью некоторого конечного набора знаков, которые будем называть буквами, не вкладывая в это слово привычного ограниче
КОДИРОВЩИК И ДЕКОДИРОВЩИК.
В канале связи сообщение, составленное из букв (знаков, символов) одного алфавита, может преобразовываться в сообщение из букв другого алфавита. Кодом называется правило, описывающее однозначное со
МЕЖДУНАРОДНЫЕ СИСТЕМЫ БАЙТОВОГО КОДИРОВАНИЯ.
Информатика и ее приложения интернациональны. Это связано как с объективными потребностями человечества в единых правилах и законах хранения, передачи и обработки информации, так и с тем, что в это
ПОМЕХОУСТОЙЧИВОЕ КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ.
Теория помехоустойчивого кодирования является достаточно сложной, и наши рассуждения носят весьма упрощенный характер. Основным условием обнаружения и исправления ошибок в принимаемых кодовых комби
ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ.
Теоретической основой передачи информации является Теория сигналов и передачи информации. Теория сигналов и передачи информации изучает процессы формирования, накопления, сбора, измерения, перерабо
ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ.
Проблемы организации связи уходят в глубь веков. Само существо человека требовало общения и обмена информацией. Прообразом линий связи была сигнализация с помощью костров, использование оптических
ТЕОРЕМА КОТЕЛЬНИКОВА.
Теорема Котельникова называется также теоремой отсчетов или теоремой о выборках. Выборкой называется отсчет амплитуды сигнала в
РЕГЕНЕРАЦИЯ ДВОИЧНЫХ СИГНАЛОВ.
Сигналы, передаваемые двоичным кодом, удобны во многих отношениях. Как и любые цифровые дискретные сигналы, их можно регенерировать, т.е. восстановить, воссоздать их форму, искаженную помехами. Кос
ПОМЕХОЗАЩИЩЕННОСТЬ ДВОИЧНЫХ СИГНАЛОВ.
Большое достоинство двоичных цифровых сигналов заключается в том, что они требуют минимального отношения сигнал - помеха в канале связи, т.е. являются наиболее помехозащищенными. Поясним, что это т
КОДИРОВАНИЕ ДВОИЧНЫХ СИГНАЛОВ.
Любой сигнал переносится либо энергией, либо веществом. Это либо акустическая волна (звук), либо электромагнитное излучение (свет, радиоволна), либо лист бумаги (написанный текст), либо каменная ск
АНАЛОГОВЫЕ И ДИСКРЕТНЫЕ СИГНАЛЫ.
Чтобы сообщение было передано от источника к получателю, необходима некоторая материальная субстанция - носитель информации. Сообщение, передаваемое с помощью носителя, называется сигналом. В общем
ДИСКРЕТИЗАЦИЯ И КОДИРОВАНИЕ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА.
Непрерывное сообщение может быть представлено непрерывной функцией, заданной на некотором отрезке [а, Ь]. Непрерывное сообщение можно преобразовать в дискретное (такая процедура называется дискрети
ЦИФРОВАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ.
Вот как описывал процесс телефонной связи на заре возникновения цифровых телефонных систем автор книги «Посвящение в радиоэлектронику» В.Т. Поляков.
«Несколько лет назад мне довелось пройт
ЦИФРОВАЯ ТЕЛЕГРАФНАЯ СВЯЗЬ.
Оценим, каков будет поток информации, если телефонный разговор заменить телеграфной передачей того же текста. При среднем темпе речи человек произносит 1 - 1,5 слова в секунду. Каждое слово состоит
ЦИФРОВОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ.
Трудности представления телевизионных изображений в цифровой форме очевидны. Пусть на каждый элемент приходится один отсчет сигнала, который необходимо преобразовать в соответствующую кодовую комби
ПАРАМЕТРЫ РАДИОСИГНАЛОВ.
Информация есть совокупность сведений о событиях, явлениях, предметах - одним словом, обо всем, что имеется и происходит в мире. Информацию представляют в виде письменного текста, шифрованной цифро
МНОГОКАНАЛЬНЫЕ ЛИНИИ СВЯЗИ. УПЛОТНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ.
МНОГОКАНАЛЬНЫЕ ТЕЛЕФОННЫЕ ЛИНИИ.
В нашей стране развивается и совершенствуется Единая автоматизированная сеть связи (ЕАСС). Ее основу составляют кабельные и радиорелейные линии связи, прич
ИЗ ИСТОРИИ КАБЕЛЬНОЙ СВЯЗИ.
В 1876 г. Александр Белл получил патент на изобретение "Телеграф, при помощи которого можно передавать человеческую речь". Телефон был встречен во всем мире с большим энтузиазмом и через
ПРИНЦИП ОПТОВОЛОКОННОЙ СВЯЗИ.
Благодаря огромной пропускной способности оптический кабель все шире применяется в информационно-вычислительных и телевизионных сетях, где требуется передавать большие объемы информации с исключите
АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА.
Локальные сети (ЛС) объединяют относительно небольшое число компьютеров (обычно от 10 до 100, хотя изредка встречаются и большие) в пределах одного помещения (учебный компьютерный класс), здания ил
КОНФИГУРАЦИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ.
В простейших сетях с небольшим числом компьютеров они могут быть полностью равноправными; сеть в этом случае обеспечивает передачу данных от любого компьютера к любому другому для коллективной рабо
ОРГАНИЗАЦИЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ.
В любой физической конфигурации поддержка доступа от одного компьютера к другому выполняется программой – сетевой операционной системой, которая по отношению к операционным системам (ОС) отдельных
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ.
Идея использования космического пространства давно волновала лучшие умы человечества. Пока не могли вывести на околоземную орбиту летательный аппарат с отражателем на борту, космическая связь остав
НЕПОЗИЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ.
В непозиционной системе значение каждого символа в числе не зависит от позиции, которую занимает знак в записи числа (может быть зависимость от места символа по отношению к другому символу.). Наибо
ПОЗИЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ.
В позиционной системе значение каждого знака в числе зависит от позиции, которую занимает знак в записи числа.
Основанием системы счисления называетсяколичество различ
ПЕРЕВОД ЧИСЕЛ ИЗ ДЕСЯТИЧНОЙ СИСТЕМЫ В ДРУГУЮ СИСТЕМУ.
Ø Целая и дробная части переводятся порознь.
Ø Чтобы перевести целую часть числа из десятичной системы в систему с основанием В, необходимо разделить ее на В. О
ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.
Языки программирования являются искусственными языками, специально созданными для общения человека с ЭВМ. Языки программирования представляют собой системы обозначений, предназначенные для точного
ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ СИ. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.
Язык программирования C (Си) был разработан Деннисом Ритчи (Dennis Ritchie) в 1972 году как инструмент написания операционной системы (ОС) UNIX для электронной вычислительной машины (ЭВМ) PDP-11 фи
ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ СИ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ.
Идентификаторы – это имена переменных, констант, функций, меток и т.п. Внешние идентификаторы (имена функций и глобальных переменных, участвующих в процессе компоновки) согласно AN
Базовые типы данных;
· char- символьные;
· int - целые;
· float – с плавающей точкой;
· double – с плавающей точкой двойной длины;
· void – пустой, не имеющий значения.
Тип
Строковые константы.
Строковые константы определяется как последовательность символов, заключенная в двойные кавычки: ”Строковая константа”.
ПРИМЕЧАНИЕ: См. 4. СТРОКИ И СТРОКОВЫЕ КОНСТАНТЫ.
Ко
Инициализаторы.
Для присваивания начальных значений переменным при их определении используются инициализаторы.
Инициализаторы имеют форму:
= значение;
= {список значений}; /* сложные зна
ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ СИ. СТРУКТУРА ПРОСТОЙ ПРОГРАММЫ.
/* ПРОГРАММА:
information.c – пример вывода сообщения. /* 1 */
*/
/*#############################################*/ /* 2 */
/*============================= inclu
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов