第3章卫星通信体制.ppt

PCM 定义 利用预先规定的有限个电平来表示模拟抽样值的过程称为量化. 把输入信号的取值域按等间隔（距离)分割的量化称为均匀量化 均匀量化中，每个量化区间的量化电平一般取在各区间的中点. 均匀量化 非均匀量化 定义： 　　非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔。信号弱时,量化间隔小;信号强时,量化间隔大 折线近似 编码定义 差分脉冲编码调制（DPCM) 关键在于预测器与量化器的设计 自适应差分脉冲编码调制（ＡDPCM) 自适应差分脉冲编码调制 　ADPCM是利用样本与样本之间的高度相关性和量化阶自适应来压缩数据的一种波形编码技术，CCITT为此制定了G.721推荐标准。 　G.721 的输入信号是PCM代码，它的数据率为64 kb/s。而G.721 ADPCM的输出是用4位表示的差分信号，它的采样率仍然是8 kHz，它的数据率为32 kb/s，这样就获得了2∶1的数据压缩。 （2）参量编码 几种语音编码技术比较 混合方式 (Hybrid Error Correction ,HEC) 编码增益 （5）扰码技术 在信道分配技术中，信道的含义： FDMA中，是指各地球站占用的转发器频段， TDMA中，是指各站占用的时隙， CDMA中，是指各站使用的码型。 SDMA信道-----波束空间的某一波束 （1）单址载波方式 （2）多址载波方式 （3）单路单载波（SCPC） 收、发本振的频率综合（合成）技术 频率合成器是将一个高精度、高稳定度的标准参考频率，经过混频、倍频与分频等对其进行加、减、乘、除四则运算，最终产生大量的具有同样精度和稳定度的频率源。参考频率的产生通常取自晶体振荡器。锁相环路是目前使用最广泛的频率合成方法 。 （2）PCM/QPSK/SCPC系统 1．TDMA原理 任一时刻卫星转发器都工作在单载波状态下，从根本上消除了交调干扰； 与FDMA相比，TDMA能够更有效的利用转发器的资源，提高通信的容量； TDMA采用全数字终端，设备规模小； 便于数字信号处理，可以直接与地面数字网接口； 必须全网同步，技术要求高，设备昂贵。 突发:指在规定的时隙内发射的具有规定格式的已调脉冲串。 独特码（UW） 特点： 这种方法中，只有基准站的时钟源是独立的，其他站的时钟源均以基准站时钟源为准，使全系统的钟同步。所以这种方法又称全网时钟同步法。 这种方法同步精度高，但涉及地-星-地这样一个大延时锁相环，设备复杂。 (3) 数字话音内插增益 ?CDMA/DS系统的组成 纯ALOHA（P－ALOHA）__有数据就发 一种完全随机多址方式，全网不需要定时和同步。 任何站只要有数据要发射，随时可以发射。 如果由于用户间发射的信号发生碰撞（部分或完全重叠），或因信道噪声产生误码，接收端均不能正确接收，发端收不到应答信号，则该站必须重发。 为了避免连续碰撞，各站应该经过随机的延迟分散重发。 纯ALOHA方式系统性能 提供给网络的负载（G）是泊松分布： 纯ALOHA方式系统性能 将上式对G求导，令其等于零，得到最大值存在于G=0.5处，而S=1/2e=0.184，即最大吞吐量仅为容量的18.4%。 例如：设ALOHA网采用9600b/s的数据率，则总的最大吞吐量仅为0.184*9600=1766b/s，且这个1766b/s的容量必须由所有的用户共享。 所以说由于碰撞与信道空闲时间多，纯ALOHA方式信道利用率比较低，且存在不稳定性。 S-ALOHA（时隙ALOHA） 一种时分随机多址方式。 将信道分成许多时隙，每个时隙正好传送一个分组。 时隙的定时由系统时钟决定，各站控制单元必须与此时钟同步。 各站只允许在时隙始端开始发射，一旦发生碰撞就是完全重叠。 所以易受碰撞的时间t=1 R-ALOHA（预约ALOHA） 为了解决长短报文传输的兼容问题，提出了 R-ALOHA方式。 对于长报文：为了避免分成许多数据分组传输会造成时延过长，可以申请预约，分配它一段时隙，一次发射一批数据。 对于短报文：采用非预约S-ALOHA方式传输。 特点：既解决了长报文的传输时延问题，又保留了S-ALOHA传输短报文信道利用率高的优点。 作业： 1、信道编码获得的编码增益可用来改善系统哪些方面的性能？信道编码提高功率利用率所付出的代价是什么？ 2、多址联接方式要解决的基本问题是什么？FDMA是怎样解决信道定向问题的？各有何优缺点？ 3、SOM码的作用是什么？按照PCM-SCPC的话音通道格式，每秒钟共传送多少比特的SOM码？ 4、已知帧周期125us,共５个地球站Tr=2us，Tg=0.1us，系统码速率60Mb/s，前置码90bits，试计算ＴＤＭＡ帧效率？ 5、什么叫话音内插？什么叫话音激活？二者有什么区别？ 表