【文章內(nèi)容簡介】 ? 星載交換技術(shù) ? 電路交換 ? 分組交換： ? 現(xiàn)狀 國內(nèi)已經(jīng)完成了具有小規(guī)模星上處理與交換功能的樣機(jī)研制，但受星載器件水平的限制，在星上實(shí)現(xiàn)具有綜合業(yè)務(wù)交換功能和動(dòng)態(tài)拓?fù)錀l件下路由功能的交換機(jī)仍是一項(xiàng)需要重點(diǎn)攻關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)。 34 ?高階調(diào)制高效編碼技術(shù) ? 主要解決的問題 ? 高階調(diào)制用來提高頻帶利用率，但在同樣誤碼率要求的情況下需要更高的信號功率。高效編碼技術(shù)用來降低對信號功率的要求。 ? 關(guān)鍵技術(shù) ? 高階調(diào)制的信道補(bǔ)償技術(shù)； ? 高效編譯碼技術(shù)； ? 低信噪比解調(diào)技術(shù)； ? 寬帶信號的自適應(yīng)均衡技術(shù)。 ? 現(xiàn)狀 ? 國外早就開展了多制式高階調(diào)制和高效編碼技術(shù)研究，進(jìn)行了大量傳輸試驗(yàn)，并形成了相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，典型的有 IESS、INMARSAT系列標(biāo)準(zhǔn)和歐洲的 DVB系列標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)采用高階調(diào)制方式的已實(shí)用化的調(diào)制解調(diào)器最高速率達(dá)到了 8Mbit/s。該類型調(diào)制解調(diào)器雖然采用了 8PSK調(diào)制方式，但是沒有采用LDPC碼、 Turbo碼等高效編碼方式，與 IESS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的45Mb/s數(shù)據(jù)速率相比，傳輸速率明顯偏低。 35 衛(wèi)星通信技術(shù) ? 相控陣天線技術(shù) ? 相控陣是相位可控陣列的簡稱又稱為移相陣列（ phased array），通過控制陣列中各輻射單元和接收單元 (陣元）的饋電相位來改變天線方向圖形狀、進(jìn)行波束掃描與跟蹤。與面天線相比，其優(yōu)點(diǎn)是： ? 捕獲目標(biāo)快； ? 跟蹤精度高； ? 體積??； ? 易于與載體共形。 ? 需要進(jìn)一步解決的技術(shù)問題 ? 方位俯仰的二維相控 ? 與載體共形技術(shù) ? 天線性能（旁瓣，極化隔離度、增益）提高 36 2 三、最新技術(shù)進(jìn)展 1 光通信技術(shù) 衛(wèi)星通信技術(shù) 微波通信技術(shù) 4 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 32 37 ? 概述 ? 微波通信具有機(jī)動(dòng)靈活、跨越地形障礙方便、可靠性高、開通撤收時(shí)間短等特點(diǎn)，不僅廣泛應(yīng)用于民用通信，而且在應(yīng)急通信、軍事通信等特殊領(lǐng)域一直發(fā)揮著重要的作用。在靶場試驗(yàn)中，微波通信主要用于組建場區(qū)（區(qū)域）機(jī)動(dòng)微波通信網(wǎng)。 ? 提高頻譜利用率； ? 適應(yīng)復(fù)雜的電波傳播環(huán)境，提高信息傳輸質(zhì)量； ? 提高抗偵收、抗截獲、抗干擾能力； ? 擴(kuò)展頻段，提高工作頻率； ? 分組化傳輸； ? 寬帶接入。 微波通信技術(shù) 38 微波通信技術(shù) 天線技術(shù) 多進(jìn)制正交幅度調(diào)制技術(shù) 信號處理技術(shù) 抗偵收、抗截獲、抗干擾技術(shù) 微波 通信技術(shù) 分組化技術(shù) 軟件無線電和認(rèn)知無線電技術(shù) 寬帶無線接入技術(shù) 39 微波通信技術(shù) ?天線技術(shù) ? 智能天線 ? 原理：將無線電的信號導(dǎo)向具體的方向，產(chǎn)生空間定向波束，使主波束對準(zhǔn)用戶信號到達(dá)方向，使旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號到達(dá)方向。從而達(dá)到增加有用信號增益，減少干擾信號的效果。利用空間多址技術(shù)，可同時(shí)使用相同的頻率、相同的碼道，提高了信道資源的利用率。 ? 組成：天線陣 +與其相連接的基帶數(shù)字信號處理部分。 ? 關(guān)鍵技術(shù)：辨識信號的方向和數(shù)字賦形。 ? 廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)。 40 微波通信技術(shù) ? 多入多出（ MIMO) ? 多入多出（ MIMO）實(shí)質(zhì)上就是多發(fā)多收天線。在單天線情況下，多徑引起的衰落被視為有害因素。但對于 MIMO系統(tǒng)來說，多徑可作為一個(gè)有利因素加以利用，變“害”為“利”。在帶寬不變的情況下提高無線通信系統(tǒng)的容量。 ? 信息流 s(k)經(jīng)過空時(shí)編碼形成 N個(gè) 信息子流 ci(k)， I=1， ?? ， N。 這 N個(gè)子流由 N個(gè)天線發(fā)射出去， 經(jīng)空間信道后由 M個(gè)接收天線接收。 多天線接收機(jī)利用空時(shí)編碼處理 技術(shù)分開并解碼這些數(shù)據(jù)子流。這 N個(gè)子流同時(shí)發(fā)送到信道，各發(fā)射信號占用同一頻帶，因而并未增加帶寬。若各發(fā)射接收天線間的通道響應(yīng)獨(dú)立，則多入多出系統(tǒng)可以創(chuàng)造多個(gè)并行空間信道。通過這些并行空間信道獨(dú)立地傳輸信息，故提高了系統(tǒng)容量。理論上，信道容量為單天線的 min(M,N)倍。 41 微波通信技術(shù) ? 空時(shí)碼的主要思想是利用空間和時(shí)間上的編碼實(shí)現(xiàn)一定的空間分集和時(shí)間分集，從而降低信道誤碼率。常見的空時(shí)碼有空時(shí)塊碼、空時(shí)格碼。 ? 在無線寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)方面，第 3代移動(dòng)通信合作計(jì)劃 (3GPP)已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)中加入了 MIMO技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容， B3G和 4G的系統(tǒng)中也將應(yīng)用 MIMO技術(shù)。在無線寬帶接入系統(tǒng)中， 、 MIMO技術(shù)。在其他無線通信系統(tǒng)研究中，如超寬帶 (UWB)系統(tǒng)、感知無線電系統(tǒng) (CR)，都在考慮應(yīng)用 MIMO技術(shù)。 42 微波通信技術(shù) ?多進(jìn)制正交幅度調(diào)制技術(shù) (MQAM) ? 16QAM、 64QAM、 256QAM、 512QAM…1024QAM… ? 相干載波恢復(fù)技術(shù) ? 定時(shí)恢復(fù)技術(shù) ? 全數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù) ? 優(yōu)點(diǎn)：頻譜利用率高。 ? 缺點(diǎn)：解調(diào)門限高。 1024 QAM 43 微波通信技術(shù) ? 信號處理技術(shù) ? 預(yù)失真線性化處理技術(shù) ? 功率放大器的線性化 ? 提高功放的效率和可靠性，降低功耗 ? 自適應(yīng)時(shí)域均衡技術(shù) ? 前饋橫向均衡器和判決反饋均衡器聯(lián)合 ? 構(gòu)建二維全時(shí)域均衡器 ? 多載波并聯(lián)傳輸技術(shù) ? 對抗頻率選擇性衰落 ? 高速率信息分解為多路低速率信息 ? 正交頻分復(fù)用（ OFDM） ? 糾錯(cuò)編譯碼技術(shù) ? 線性分組碼、卷積碼 ? Turbo ? LDPC 44 微波通信技術(shù) ? 抗偵收、抗截獲、抗干擾技術(shù) ? 擴(kuò)頻技術(shù) ? 直接序列擴(kuò)頻：與偽隨機(jī)序列相乘 ? 跳頻：按照偽隨機(jī)序列在頻帶內(nèi)離散跳變 ? 難點(diǎn)：高信息速率情況下的擴(kuò)頻 ? 自適應(yīng)技術(shù) ? 功率控制：通過反饋保持發(fā)信機(jī)的低功率 ? 頻率控制：根據(jù)收信質(zhì)量按規(guī)則變化頻率 ? 調(diào)零天線：根據(jù)信號變化調(diào)整天線波束零點(diǎn) ? 難點(diǎn)：控制算法及實(shí)現(xiàn) 45 微波通信技術(shù) ?分組化技術(shù) 微波設(shè)備完成二三層 信息交換 ——交換、路由 和微波傳輸一體化 微波設(shè)備以太網(wǎng) 數(shù)據(jù)傳輸 ——傳送功能 現(xiàn)有 未來 ?寬帶無線接入技術(shù) ? 無線城域網(wǎng)（ WiMAX） ? 基于 IEEE ? 采用 TDD、 OFDM等技術(shù) ? 最大覆蓋范圍 50km ? 最大傳輸速率 75Mbit/s 46 微波通信技術(shù) ? 軟件無線電和認(rèn)知無線電技術(shù) ? 軟件無線電是指采用固定不變的硬件平臺，通過軟件重構(gòu)（升級）來實(shí)現(xiàn)靈活多變的通信體制和通信功能的無線電系統(tǒng)。軟件無線電硬件平臺的特點(diǎn)是通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，以及對信號波形的廣泛適應(yīng)性。 ? 認(rèn)知無線電是一種具有頻譜感知能力的智能化軟件無線電，它自動(dòng)感知周圍的頻譜、噪聲、自然干擾、人為干擾等電磁環(huán)境狀況，實(shí)時(shí)分析信道特性，識別干擾威脅等級，并通過通信協(xié)議和算法，實(shí)時(shí)調(diào)整通信雙方的通信頻率、發(fā)射功率、調(diào)制方式、編碼體制等參數(shù)，使通信系統(tǒng)的無線電參數(shù)不僅與規(guī)則相適應(yīng)，而且能與所處的環(huán)境相匹配，從而通信系統(tǒng)達(dá)到無論何時(shí)何地都具有高可靠性、高頻譜利用率。 ? 軟件無線電技術(shù)和認(rèn)知無線電技術(shù)在提高無線通信系統(tǒng)的適應(yīng)性、解決諸多通信體制兼容性和異構(gòu)網(wǎng)之間的互聯(lián)互通等問題方面發(fā)揮十分重要作用，被譽(yù)為信息領(lǐng)域的第三次變革，在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域具有很好的發(fā)展前景。 47 三、最新技術(shù)進(jìn)展 1 光通信技術(shù) 衛(wèi)星通信技術(shù) 微波通信技術(shù) IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2 2 43 48 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ? 概述 ? 技術(shù)優(yōu)勢 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是采用動(dòng)態(tài)時(shí)分復(fù)用和自動(dòng)尋址相結(jié)合的技術(shù)，是目前主流的業(yè)務(wù)承載技術(shù)。采用動(dòng)態(tài)時(shí)分復(fù)用和自動(dòng)尋址相結(jié)合的技術(shù)有多種，為什么只有 IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為了主流的業(yè)務(wù)承載技術(shù)了呢？這主要是因?yàn)?IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還具有以下優(yōu)勢： ? 面向無連接。 ? 支持 IP的傳送技術(shù)和基于 IP的應(yīng)用豐富。 ? IP產(chǎn)品種類齊全、市場化程度高，性價(jià)比高。 ? 目前還存在的不足 ? 傳輸實(shí)時(shí)性、可靠性為薄弱環(huán)節(jié)。 ? 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)安全性和網(wǎng)絡(luò)管理能力不足。 ? 今后的發(fā)展方向 ? 高寬帶、大容量。 ? 提高傳輸實(shí)時(shí)性、可