卫星通信范文

2023-10-05

卫星通信范文第1篇

【摘要】本文以卫星通信干扰技术为研究对象,通过对卫星通信技术可能面临的干扰技术类型的和相关抗干扰技术方案的分析,结合现代卫星通信抗干扰技术的革新和发展趋势,在克服现有卫星通信抗干扰技术的不足的基础上,试图探索出一种能整合运用多种有效抗卫星通信抗干扰技术的优化卫星信号处理的新型卫星通信体制,推动卫星通信抗干扰技术的理论研究。

【关键词】卫星通信干扰抗干扰系统

现代卫星通信由于具有多种独特的通信优势,如通信范围广、通信数据质量高、通信组网方便、通信系统投资成本低、可有效克服复杂地理环境等优势,因此在军事和其他特殊行业领域应用范围十分广。卫星通信系统的种种优点能有效满足军事通信的保密性和抗干扰性要求,然而卫星通信系统也会面临通信干扰的潜在危险,需要进一步发展和完善通信系统的抗干扰技术方案和体系。

一、卫星通信面临的潜在的干扰

卫星通信系统主要分为上行链路和下行链路,上行链路面临的潜在干扰是主要是电磁干扰,如陆地固定式干扰机、机载干扰机和干扰卫星发射的干扰电磁信号,下行链路主要面临的是飞航式、机载式通信电磁干扰,但是下行链路被干扰时,干扰源在覆盖范围和信号干扰强度上都较小。因此卫星通信系统的上行链路干扰处于相对薄弱环节。上行链路面临的干扰依据不同的划分标准可以划分为多种不同的干扰类型。如按照干扰的形成方式可以划分为欺骗式干扰、压制式干扰和搅扰式干扰;按照干扰信号的频谱形式可以换分为瞄准式信号干扰、部分频带式信号干扰、扫频式信号干扰和阻塞式信号干扰等。西方发达国家的通信干扰技术的频率范围是0.5GHz到20GHz之间,干扰信号的脉冲峰值功率甚至可以达到10万W级上,干扰类型众多。

二、卫星通信常用的抗干扰技术

卫星通信抗干扰的主要目标是对信息数据、信息载体和信息传播方式进行有意识的处理,从而有效提高通信接收端的输出信干比,提升信号的抗干扰能力,使卫星通信系统能高效实现有用信息的传递。卫星通信抗干扰技术主要有:通信扩展频谱技术、通信抗干扰天线技术和编码调制技术等。

(1)天线抗干扰技术。

由于卫星通信网络空间跨度很大,通信很容易受到干扰,因此卫星通信抗干扰的核心方案之一就是完善和优化通信卫星的覆盖结构,以便即使某一方向受到强烈的通信干扰,仍然能保障我方天线能顺利接受卫星通信信号。具体的天线技术包括多波束天线技术(MBA)、智能天线技术和自适应调零天线技术等。MBA最大的优点是能灵活控制卫星发射天线指方向,尤其是相控阵MBA,可灵活选择卫星天线的波束形态以有效提高通信抗干扰能力;自适应调零天线主要原理是通过自适应加权来调整和优化天线阵,尽可能地降低卫星通信受干扰程度;智能天线技术则主要是在自适应天线的抗干扰技术基础上,通过优化阵列信号处理并利用数字波束形成技术来降低信号受干扰程度。

(2)扩展频谱抗干扰技术。

与传统的无线通信通过扩频与天线阵列技术结合的抗干扰技术不同,卫星通信的抗干扰技术对扩频的技术要求更高,因此卫星通信的核心抗干扰技术之一就是扩频抗干扰技术。扩频抗干扰技术一般分为直接序列扩频技术(DS)和调频技术(FH)。直接序列扩频技术可将接收到的信号进行解扩转化为窄带信号,窄带干扰信号也可被解扩为宽带信号,再通过窄带滤波器进行能量滤除,有效降低信号干扰度。而FH技术则通过在多种载波频率之间进行随机切换的方式进行抗干扰,相对于DS技术,调频在带宽较宽的情况下更为实用。

(3)编码调制抗干扰技术。

当卫星通信系统的数据遇到差错控制的问题是需要FEC技术进行解决—前向纠错。前向纠错可利用的FEC码主要是卷积码。当卫星通信遇到干扰时,可采用级联编码方案进行解决,该技术拥有两种简单级联码,相对于单一码有更多的编码增益。而卫星通信抗干扰可利用包括恒包络调制方式、PSK技术、连续相位调制方式、格状编码调制技术等调制方式进行抗干扰调制。针对不同的频段信号采用相应的调制方式可以有效提高卫星通信系统的抗干扰容限。

三、建构完善的卫星通信抗干扰技术体系

卫星通信抗干扰技术是卫星通信系统安全运行的保障,必须加强完善的抗干扰技术体系的研究。现代卫星通信抗干扰技术主要朝优化星上信号处理、综合运用多种抗干扰手段并且由灵活的组网能力和业务的抗干扰体系方向建设。智能天线技术要加强相控阵多波束天线技术和盲波束形成技术的研究以获得理想波束;加强混合扩频和自适应扩频技术的研究,提高通信扩频抗干扰能力;加强衛星通信信道研究,寻求最优通信信号调制方式;加强对抗复杂干扰时频的干扰低效算法研究,同时加强可有效整合多种卫星通信抗干扰技术的信号传输方案的研究,建构出完善的卫星通信抗干扰技术体系。

卫星通信范文第2篇

摘 要:新时代信息变革带动全球信息化的发展,在21世纪到来的今天,信息革命渗透到人类社会的每一个领域并引起该领域的快速变化,一旦某领域广泛应用信息技术,那必然会产生质的飞跃。高科技信息模块技术的发展,带动了全球经济进步,极大地促进了经济增长。而微电子技术、通信技术和计算机技术先进理念的运用,在信息模块发展中发挥着举足轻重的作用。

关键词:信息 网络化 技术 经济全球化 发展

文献标识码:A

引言

随着互联网、移动通信技术、物联网和云计算机等信息技术的出现发展,在21世纪的今天,一个新的时代——全球化信息时代正经历着一场伟大的革命到来。以微电子技术、通信技术和计算机技术为标志的现代科学技术革命已经进入了一个新技术信息时代,电子计算机和通信为主的信息产业,通过人类的信息传递储存的质量和速度的变化,使信息处理第一次可以超越人类的自身发展,从而真正达到信息的传递、储存、加工处理以及利用的一体化和自动化,实现了人类第五次信息变革。世界经济的全球化进程不断加快跨区域商品经济的发展,推动了全球经济的增长,带动了世界政治、社会、经济的进步。一个高效、快捷准确的Internet的智能化物流信息系统快速发展,信息网络越来越被各行业所重视,并带来了一场商业革命,也波及到全球的世界经济格局的变化,使各国争相研制开发信息软件朝更加高科技发展,促进经济增长,带动人类的进步。

一、微电子技术——信息技术的细胞

1.电子技术已广泛应用于各个领域,渗透到千家万户。最常见的电视机、自动洗衣机等都要使用电子技术。由电子技术组成计算机和通信设备,以往的电子电路的基本单元是电子管、晶体管,由它的集成电路(简称IC)更广泛应用于生产、生活各个方面,小到电子表,大到电子计算机和通信设备。

2.早在1948年美国贝尔实验室研究出晶体管,它体积小、可靠性好,1959年美国就有了57家半导体公司。随着我国的科技的发展,电视机的使用率大大增加,四川长虹、海尔等品牌大量的销售带动经济的发展。而微电子技术的蓬勃发展,是在广泛深入地渗入到通信领域后才得以实现。微电子技术革命深入人心,以大规模集成电路为基础的微处理机价格低廉,电子计算机出现在大众眼前。由于计算机的广泛应用,带动了微电子技术的发展,同时促进了消费产品的广泛使用。例如,炊具、洗衣机、洗碗机、缝纫机、空调器等,并广泛应用于汽车产品中。在医学上也得以广泛的应用,X光照相仪器、CT心电图、理疗机来监视病人的体内病情,从而达到治疗的效果,给医疗提供了先进的技术,为患者提供必要的保障。机器人出现代替人工的就业,实现了机器人进入焊接、涂漆、组装、搬运、检修等领域,把人类从身体劳动和危险工作中解放出来;还有各种各样的IC卡为我们的生活提供了便利条件,也使得微电子技术在各个领域的广泛应用。

二、通信技术

简单地说通信信息功能即是信息的转移、传递过程,它是通过电子计算机和大规模集成电路技术、激光技术、空间技术等科学技术发展,应用了卫星通信、光纤通信、数据通信等新的技术手段展开的新通信业务。

1.移动通信。移动互联网领域已经被描述成一个遍地黄金的新战场,无数的淘金者在这里从事了开发制造营销等工作,从过去的寻呼机(传呼机、BP机)由使用者随身携带到大哥大再到现在全球化任一地方,互相通信的手机通信技术为智能和移动互联网的迅速普及和发展带来了APP的繁荣。有调查显示手机APP的使用率达到了68%,成为智能手机里使用最频繁的应用种类之一。据不完全统计,我国联通、电信、移动连续几年创新高,其中移动在个人业务中获利4.4亿人民币,可见信息的发展变革带动了经济的快速增长。

2.光纤通信。光纤和卫星通信等的出现,导致了一个全球网络时代的到来。光纤是一种传播光波的导线,它一般由两层组成,线路损耗低、传输距离远、速度快、重量轻、绝缘性能好、保密性强、成本低,可以在同一条道路上进行双向传输。利用这一特性,用户可以通过交互信息系统与对方“对话”使之为光纤进入办公室,光纤进入家庭做准备。

3.数据通信。数据通信已经深入老百姓家中,随着社会经济、科学技术的发展,社会各界对信息传递要求越来越多从原来的电话、声音到现在的图像,文件资料等汇成了一个系统,使之数字通信最容易实现的多种业务的综合,数字化的综合业务通信网则能更好地满足现代化通信的要求。

4.卫星通信。早在20世纪60年代中期开始使用卫星通信,并迅速成为国际通信的主要传输手段。卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。由一个无人值守的空中微波中继站,接收从地面站发射来的信号,经过放大,再送回另一个或几个地面站。目前通信卫星已经发展到第六代。

5.北斗系统。我国自行研制的北斗全球定位系统,现在已开始向亚洲国家开发服务,在这一地区,北斗已经成为美国GPS和俄罗斯格洛纳斯系统的有力竞争对手。按照计划“北斗系统”,今后将渐渐进入全球市场,获得经济效益。目前中国已经发射了35颗北斗导航卫星中的14颗,可以为中国全境提供GPS服务。到2020年左右,全部35颗卫星将发射升空,全球都可享受北斗的服务。到2020年北斗系统具备全球覆盖能力后,靠一个北斗终端,就可以走遍天下。由此看来北斗系统不仅是高投入更是高产出,由此系统延伸下来的产业链条是将推动我国经济跃进的主力军。

6.信息高速公路。信息高速公路实际是一个高速信息网体系,主要由三大阶段组成,即信息源、通信平台和信息系统。所谓信息高速公路是指在全国形成一个多媒体巨型交互式高速计算通信网络系统,即根据分散的电话、计算机、电视、广播、传真、数据库等系统集成一体,形成以现代计算机网络通信技术为基础,以光纤通信和卫星通信为骨干,以各种数据库、信息库、知识库为信息流,跨越全国以至世界各地的大容量高速度的电子数据传输系统。20世纪50年代,美国修建了纵横全国的洲际高速公路干线,这对加速美国商品,物资、劳务、和人员的流通发挥了巨大的作用,推动了美国经济的发展。早在1992年参议员小阿尔伯特·戈尔提出建立美国国家信息基础设施法案,给美国的经济带来了效益。随着各国相应研制了信息高速公路,我国近期开通了京广高铁、哈大高铁,方便运行,提高了客运效率,减少了运行时间,提高了经济效益。

三、计算机技术——信息技术的“大脑”

1.计算机是一种能快速而高效地自动完成信息处理工作的电子设备,它通过计算机本身运行所需的系统软件和用户完成任务所需的应用软件。几乎所有人对电脑最初的回忆都是从286、D6S奔腾、Windows开始的。数十年来,微软和英特尔牢牢地统治技术界联盟。Wineel售出了数不清的台式电脑、笔记本电脑和服务器。

2.计算机是集算法语言、变异程序、操作系统、应用程序等,将各种程序编入进去,供工作人员使用,方便、快捷,可以快速下载文件,发布微博,也是广泛交友的工具,使用率极高。如商场的收费、火车购票,只要一点计算机,在家就可以缴费、买票。在没有全球计算机互联网之前,即便利用现代化邮政,一封信跨越太平洋也需要半个月左右时间,而今电子邮件却几乎只需数秒时间,在大洋彼岸对面就可以通话。在网上视频、网上购物、电子银行等,将计算机和信息网络融入经济,提高制造业的生产力竞争力以及变化的适应能力,增进了世界人民的友谊,加强了世界人民的团结,促进了全球经济的发展。

四、结论

综上所述,在全球化信息时代,每一个国家都在迅速飞跃地发展,靠的是信息带来的便利,得益于信息技术的进步。而这种信息是三项技术的重要结合,因此只有微电子技术、通信技术和计算机技术齐头并进,在计算机走进人们视野的同时,并运用计算机宽带无线上网和微电子技术、通信技术,做到高科技同步发展,才能达到前所未有的经济效益。在未来,个人电脑更像一个拥有免费操作系统的平板电脑,运行着寄存云计算平台和内储在ARM芯片里的免费应用程序,就如“苹果”展现给世界信息科技的飞速变换。也许有些过于快了,但只有创造力的设计才能脱颖而出,这已经不是从前的那个世界了。

在当今全球化浩浩荡荡的潮流面前,没有任何国家或地区能够置身于这个潮流之外。全球化的核心是经济全球化,已经对世界的每一个层次都产生了影响,它不但促进经济飞速发展,而且还给世界带来了翻天覆地的变化。光纤和卫星通信等的出现,最终导致了一个全球网络化时代的到来,在历史年轮不断向信息化社会前进的大趋势下,笔者相信,不久的将来人们必将在信息的海洋中遨游,在信息无处不在的环境下学习、生活,并最终带动世界各国的进步,促进经济的增长。

参考文献:

[1] 经济展望.经济展望杂志社,2013

[2] [法]伯纳德利奥托德.郑晓丹,胡睿译.商务智能.电子工业出版社,2002

[3] 翟杰金.让科技跨越时空.北京理工大学出版社,2002

[4] 卢向华.信息系统价值管理.经济管理出版社,2005

[5] 阎平凡.信息时代我们将怎样生活.清华大学出版社,2001

(作者单位:沈阳建筑大学图书馆 辽宁沈阳 110168)(责编:若佳)

卫星通信范文第3篇

【摘要】    随着我国科学技术的不断发展与进步,我国的卫星通信技术也已经越来越广泛的应用在了我国的民航发展当中,目前,在我国民航发展的过程中,主要有C波段和Ku波段两种网络卫星通信系统,他们在我国民航领域中的具体应用,在一定程度上更是推动了我国民航事业的高速发展。本文将针对卫星通信的基本概述、特点以及在我国民航中的具体应用进行分析和研究,以期为相关工作人员提供参考。

【关键词】    卫星通信技术    民航事业    基本概述    具体应用    分析研究

改革开放以来,随着我国社会经济的发展,民用航空事业作为一种现代化的交通运输方式也得到了较快的发展,自然而然,其对通信服务方面的要求也随之增加。一些航空部门为了避免采取有线电路而引起电路中断现象的发生,通常就会使用我国先进的卫星通信技术作为民航领域中相关信息数据传输的方式。与此同时,由于我国部分地区处于沙漠,条件相对落后,有线电通信技术实现的难度较大,因此,民航部门相关的领导都会选择卫星通信的技术,与此同时,它也在一定程度上推动了我国民航事业的进一步发展。

一、卫星通信技术

1.1基本概念

卫星通信技术是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信。自上世纪九十年代以来,卫星通信技术的高速发展在一定程度上更是推动了我国天线技术的进步,它也被认为是建立全球个人通信的一种不可或缺的重要环节。在现代卫星通信系统中,人们往往会使用C波段的频段,由于其具有相对较小的天线尺寸,频段范围有相对较宽,因此,能够很好的使用微波中继通信的技术。

1.2具体分类

卫星通信技术主要可以分为:卫星的中继通信、卫星的移动通信、卫星的直接广播以及卫星的固定通信。其中卫星的中继通信主要是指利用卫星向航天器或者地球站之间进行相关信号的转发;而卫星的移动通信、卫星的直接广播以及卫星的固定通信则都是指通过卫星单纯的向地球站转发相关的信号信息。

1.3优势和特点

与一般的电缆通信、微波中继通信、光纤通信以及移动通信等通信的方式相比较,卫星通信技术具有以下几个优势:其一,卫星通信技术的覆盖面积相对较大,所能涉及到的通信距离较远;其二,卫星通信技术频段相比其他较宽,容量较大;其三,卫星通信技术灵活性较好;其四,通信的质量较好,可靠性高;其五,卫星通信技术还具有新进的多址连接的功能;最后,其通信的成本与距离的远近基本无关[1]。

二、卫星通信在民航中的具体应用

在我国的民航发展领域中,目前采用的是VSAT卫星通信系统,主要有C波段和Ku波段两种,下面就针对这两种波段卫星通信在我国民航中的具体应用进行相关的分析和说明。

2.1 C波段卫星通信在我国民航领域中的应用

C波段卫星通信在我国的民航领域中是十分常见的。与此同时,由于卫星通信的地球站分别是由PES以及TES两个系统所共同组成的。而PES的网络系统目前已经不在被人们所使用,在上世纪八十年代的时候,美国的相关科学家就已经研发出了一种新型的网络卫星通信系统,即TES网络通信系统。它既可以按照星状网联接,同时,也可以按照网状网联接。其中任意一种联接的方式都会使卫星通信更好的发展,它采用了语音激活器維特比译码的技术,从而能够更好的运用我国的卫星通信技术。在我国的第九个五年计划时期,充分的引入TES卫星通信网络,所建成的地球站数量高达162座,与此同时,利用以前的PES卫星通信网络也相应的建成了95座地球站。然而,其中最有意义的莫过于我国的民航通信网,它可以利用C波段卫星通信中的TES卫星通信网络技术先进的语音以及数据转换的强大功能,更好的促进卫星通信技术在我国民航领域中的进一步发展。

2.2 Ku波段卫星通信在我国民航领域中的应用

近年来,随着我国社会经济的发展与进步,国家对民用航空的发展也越来越重视。在改革开放后的十一个五年计划中,国家大力组织建设了Ku波段卫星通信网络。新建成的Ku波段卫星通信网络在实际运行的过程中有诸多的优势,主要表现在:其波束相对C波段卫星通信网较窄,天线的尺寸也相对较小,在网络通信的过程中传输信息的速度较快,能够很好的满足现阶段民航发展的诸多需求,在一定程度上能够更好的促进卫星通信技术在我国民航领域中的发展。另外,新建成的Ku波段卫星通信网络在我国民航中的应用主要包括以下几个方面:拨号DAMA语音电路、热线电话、相关的多媒体信息业务以及民航中的数据信息广播等等[2]。

结束语:综上所述,卫星通信网络的不断更新和完善,在我国社会发展的过程中发挥了至关重要的作用。与此同时,近年来,卫星通信技术在我国民航领域中的广泛应用,在一定程度上也推动了我国民用航空事业的进一步发展,促进了我国整体经济水平的进一步提高。

参  考  文  献

[1]郭湘云.卫星通信在民航中的应用概述[J].数字通信世界,2018(04):165.

[2]欧阳承曦,马俊康,王洪全,韩艳峰.SBB卫星通信在民航上的应用与发展[J].通信技术,2017,50(02):292-296.

卫星通信范文第4篇

摘    要:本文根据科考船的作业及航行特点,并结合科考船实船建造过程中的信息系统安装经验,分析介绍了:科考船的信息系统的功能模块,包括业务管理系统、安全管理系统、信息采集系统、综合显示系统、远程交互系统;信息系统的设备配置,包括外部交互设备、内部数据交互设备、终端设备;信息系统装船配置。为类似船舶的信息系统设计提供参考。

关键词:科考船;信息系统;系统配置

Key words: Research ship; Information system; System configuration

1     前言

科考船主要用于调查研究海洋地质、水文、生物、气象、资源等。作为海上移动数据采集、分析的试验室,科考设备之间有大量的数据交互,另外,船与岸基、船与船之间也需要进行数据交互;随着信息技术的进步,为丰富出航时科考船上的船员、科学家等人员的业余生活,科考船上常配置休闲娱乐系统。所有这些都可由船舶信息系统来实现,信息系统可增强船舶功能,方便船舶管理,提高船上工作舒适度。

2    信息系统的功能模块

根据科考船的工作特点与人员配置,信息系统主要包括:业务管理系统、安全管理系统、信息采集系统、综合显示系统、远程交互系统等。所有这些系统均可通过公共信息子网或科考作业子网进行数据交互,各个系统在终端可以通过统一门户网站进入。信息系统模块图,见图1所示。

统一门户网站主要由新闻动态、通知公告、船舶概况、船舶实时状态、生活娱乐、统一登陆等模块组成,作为整个信息系统的交互窗口。

2.1   业务管理系统

包括时间统一系统、船务管理系统、作业管理系统、综合导航信息显示系统组成。

(1)时间统一系统

可以对局域网内用户提供网络时码信息和SNTP授时服务;

(2)船务管理系统

主要有设备管理、备件管理、物资管理、资料管理、登船管理、外事管理、人员管理等功能;

(3)作业管理系统

主要有航程管理、科考数据管理、科考设备管理、系统管理等功能;

(4)综合航行信息显示系统

主要有导航信息集中显示、报警信息集中显示和处理、传感器信息集中显示和处理等功能。

2.2   安全管理系统

包括数据加密系统、门禁系统、视频监控系统、权限管理系统。

(1)数据加密系统

能够为科学调查子网内的数据提供一套加密算法,所有通过数据实时采集和人工上传的数据会自动通过数据加密服务器提供的加密算法,对自身数据进行加密封装,提高数据安全性;

(2)门禁管理系统

主要用于船上重要部位,防止非授权人员任意出入。门禁系统在断电情况下会失去作用,除使用UPS不间断电源为门禁系统供电外,各重要舱室门上设立机械门锁,避免在断电情况下无关人员自由出入重要房间;

2.3   数据管理系统

包括数据处理系统和数据存储系统。主要功能是按照調查任务需求实现科考船数据的现场快速初步处理、质量控制、分析、初步成果输出与展示;以及现场资料的安全存储与科学管理[1],并为科考船现场作业提供辅助决策功能。

2.4   信息采集系统

包括导航信息采集系统、船舶设备信息采集系统、科考设备信息采集系统。

(1)导航信息采集系统

主要是采集GPS、AIS、电罗经、测深仪、计程仪、气象仪等,以上数据都会保存在服务器,网络用户可以通过船舶网络访问数据,对数据进行查询、下载服务;采集的导航信息数据作为整个科考业务的参考信息,通过船舶网络平台进行存储、处理、转发,为船舶航行、科考业务服务;

(2)船舶设备信息采集系统

主要接入机舱监测系统数据,可实时显示电站、推进设备、辅机等设备信息;

(3)科考设备信息采集系统

可以实时获取存储放缆长度、收放缆速度、缆绳张力等绞车信息及多波束、浅剖、ADCP等聲学数据。以上数据都会保存在服务器,网络用户可以通过船舶网络访问数据,对数据进行查询、下载服务。

2.5   综合显示系统

包括多媒体播放系统、视频会议系统、综合调度系统、移动应用系统:

(1)综合调度系统

将采集到的重要音视频信息统一调度,全船各种重要的视频、数据信息,通过信息指挥调度台在大屏上进行多画面组合显示,实现音视频信号的快速、便捷调度和切换控制,是工作人员作业决策的支撑平台;

(2)移动应用系统

可在手机等移动终端上查看船舶新闻公告、在线观看监控视频图像、查看设备状态、接收设备报警信息、在线查看科考作业录像、查看船舶所在位置和基本的导航信息、即时通讯等。

2.6   远程交互系统

包括基础平台接入管理系统、远程数据交互管理系统、远程支持系统:

(1)基础平台接入管理系统

科考船与外界通信的重要管理手段,该系统可有效防止接入终端过多或者接入终端占用带宽过大,有效分配有限的带宽资源;还可以控制接入终端访问不信任数据源,有效防止错误访问导致病毒入侵,对网络行为进行控制和审计;

(2)远程支持系统

利用船载无线AP覆盖及卫星通信系统作为通讯链路,实现岸基专家对船载设备的远程故障诊断及其相关技术支持。

3    信息系统的设备配置

科考船信息系统设备,主要由外部交互设备、内部数据交互设备、终端设备三部分组成。

3.1   外部交互设备

可采用Ka波段覆盖全球的高速数据通信网络----海事卫星五代星+FBB作为传输通道,此配置基本可满足科考船在全球各地科考作业联网要求;另外需配置一套卫星电视设备,此设备带IP输出的卫星接收机,解调出电视节目,通过本地局域网传送至信息系统,再由信息系统中的IPTV系统在各终端设备上播放。

3.2   内部数据交互设备

主要包括服务器、交换机、科考数据存储设备、科考数据备份存储、公共数据存储设备、视频监控存储设备、硬件防火墙、数据采集模块、数据输出模块、UPS电源等;另外配置各系统需要的软件、机柜等。其中,服务器按2个网络进行物理分割布置提供系统安全性,其科考作业子网与公共信息子网主要要求如下。

(1)科考作业子网主要承担科考作业相关的数据管理,包括科考设备数据、作业计划数据、调查数据、样品数据等。该子网作为科考船科考调查业务信息化的主要承载平台,具有多样化、集中性、低延时、高速存储、可扩展性、安全性等要求:在硬件设计上,应充分考虑高负载网络、大容量数据存储的需求;在软件设计上,结合通信设备、导航设备、专业调查设备、通用调查设备等设备的技术特点和接口形式,顶层规划统一的数据传输标准,从而实现作业数据的集中管理、统筹调度;

(2)公共信息子网融合了卫星通信、无线通信、内部局域网等多种数据交换形式,主要用于运行航行相关以及船员生活相关的保障信息。该子网包括视频监视、语音通信、船务管理、航行辅助、生活娱乐等多方面应用,有效提高船员的工作便利性和生活舒适性。由于涉及到多网融合且承载了视频、语音、数据等多样化信息,公共信息子网在设计上应充分网络资源的优化分配,确保数据传输稳定、流畅;同时,公共信息子网可通过卫星通信接入互联网,实现跨平台数据传输,因此与调查作业子网之间采用物理隔离,从而确保调查作业数据的安全。

3.3   终端设备

主要包括终端电脑、无线路由、摄像机、门禁设备、移动应用终端、机顶盒、电视、会议系统设备等,这些设备根据舱室的布置选取合适的型号规格;电脑里预装信息系统专用软件,根据设置的用户权限,可查看、处理相关的数据信息。

科考船信息系统设备配置简图,如图2所示。可根据系统功能要求,进行适当调整。

4    信息系统的装船配置

(1)信息系统设备集中安装在信息系统提供的机柜中,这些设备、机柜需满足船舶摇晃、振动的特殊环境要求:机柜可增加减振装置,如减振器或减振胶垫等;为减少晃动对设备的影响,机柜顶部应与附近的机构、舱壁连接;机柜前后需预留足够的维护空间,左右两边需留有足够的散热空间;考虑到信息系统设备的安全性、可维护性,上建区域设置一间专用网络机柜间,用于布置信息系统设备;网络机柜间最好能靠近试验室区域,并且配置专用机房监控系统,包含温湿度监控、烟感监测、火焰监测、门禁监控、UPS监控、漏水监测等功能,并把报警信号延伸至值班负责人工作、居住舱室,或延伸至船舶报警系统;网络机柜间需配置足够的通风、制冷、除湿设备,常规配置是由船上集中空调送风,另配置空调柜机、风机盘管;网络机柜间地板可铺上绝缘橡胶皮,提高设备安全性;

(2)信息系统终端设备装船,需船厂提供固定支架,其强度需满足要求,安装位置需方便设备维护;

(3)信息系统内、外部主要使用网线进行数据传输,部分线路使用光纤、对绞线等;网线根据船用要求选用低烟无卤的护套,为提高系统抗干扰性能,网线最好能带铠装;船厂在设计信息系统电缆路径时尽量远离强电电缆路径,与强电电缆分开托架敷设,减少电磁干扰,提高系统稳定性;

(4)信息系统作为船上综合性系统,船上设备需提供相关接口给信息系统,常规接口如下:导航设备主要有DGPS、电罗经、计程仪、测深仪、AIS、气象仪、北斗、子母钟,信号通常使用NMEA0183接口传输给信息系统;电子海图、雷达等图像信号通过网口传送至 信息系统,全船监测报警系统通过RS485接口把船舶报警信号发送给信息系统;科考绞车、声学设备、科考气象设备都有网络接口至信息系统;另外,各实验室也预留网线至信息系统,方便后期临时加装的试验设备连接信息系统,根据实际工作需要传送相关数据。

5    结束语

信息系统在科考船上的主要功能是提高船舶管理、科考工作的效率,提高出航人员的舒适性。随着通信技术的不断进步,信息系统在科考船中占有越来越重要的地位。信息系统的接口可做成开放式的,可根据科考船的实际工作需要不断增加新的功能模块,提高系统的完整性。希望本文的信息系统设计方案,对以后科考船的设计建造具有一定的参考价值。

参考文献

[1]常金玲.信息系统分析与设计---应用与实践[M]. 北京:航空工业      出版社.

卫星通信范文第5篇

摘要:电子技术与通信工程协同发展在信息化产业行业领域的应用非常广泛,随着我国电子信息基础元件、基础产品的技术创新与研发,为通信工程建设提供了更多的硬件、软件及集成电路技术的支持,使得越来越多地高新技术产品应用到信息化产业建设中,提升了通信工程的信息处理传输速率、安全性、稳定性,创建了更好地移动网络通信条件,全面推动我国信息化产业技术向数字化转型发展。研究电子技术与通信工程的协同发展对推动我国建成资源节约型社会和创新型国家有着重要的意义。

关键词:电子技术;通信工程;协同发展

引言

2020年我国二氧化碳排放居世界第一,环境污染和生态破坏问题严重。在面临着严峻的能源危机和环境污染问题背景下,我国提出建设资源节约型社会和创新型国家。建设以光纤通信为基础的信息安全网是建成资源节约型社会和创新型国家的关键。光纤通信系统及信息安全网络的建设离不开电子技术与通信工程的协同发展。

1电子技术基本概念

电子技术是以电子学理论知识为基础,利用特定的电路设备良好的解决实际问题,电子技术的应用涉及诸多领域,主要划分为两大类,即电力电子技术和信息电子技术,这两种技术主要依靠电子信号处理方式进行区分,通常多数信息的发生方式为信号处理,少部分为滤波处理,在信号优化及处理阶段,电子技术发挥着重要作用。电子技术的不断创新与发展,促使信息技术不断创新和升级,从传统电路向集成电路过度,并且随之诞生更加高效的计算机系统,大型计算机和集成电路逐渐兴起。从微观层面分析电子技术,实现了电子与光子的融合发展,推动电子技术进入到光子技术时代,越来越多的光纤设备投入使用,加快了通信工程的发展,使电子技术与通信工程之间的联系更加紧密,对于信息化网络社会的发展起到积极作用。

2通信工程概述

通信工程又叫信息工程、电信工程。它是电子工程的重要分支,也是其最基础的学科。通信工程是现阶段信息科学技术发展最具活力的领域之一,主要包含光纤通信、互联网通信、数字移动通信等几个部分。通信工程设计的技术包括通信技术、通信系统、通信网络等相关的理论知识及实操。从现阶段我国信息化建设发展的需求来看,通信工程在国内主要侧重于光纤通信、互联网通信两大部分的发展。它们都是现代通信的重要组成部分。光纤通信与互联网通信的发展都与电子技术紧密相关。随着现代通信网络需求的提升,光纤通信和互联网通信在向长距离、大容量、超高速、网络化转型,而这一转变对电子技术材料和设备都提出了更高的要求,无形中在推动电子技术材料及其性能向更加多元化发展。

3电子技术与通信工程的协同发展作用

3.1电子技术进步对通信工程的推动作用

通信工程中,交换机是用于完成信息交换功能的重要設备。我国公用电话网络交换机采用了数字交换原理与数字交换网络,促使语音信号实现数字化的关键在于应用了时分多路通信技术。而时分多路通信技术的时间接线器由话音存储器、控制存储器及必要的接口电路组成。它所采用的存储器应用了微电子技术集成电路设计而成,即数字集成电路。数字集成电路芯片是微电子技术的结晶,也是计算机技术的核心。由此可见,微电子技术的进步为数字通信网络和通信工程的发展作出了重要的贡献,推动了通信工程技术向数字化网络发展。随着电子技术的发展,交换设备在不断地更新、升级完善。新一代的交换设备在能量转化率上都较上一代有所提升,而每一次提升都将推动着通信工程不断进步与发展。

3.2通信工程发展对电子技术的推动作用

电子技术作为计算机技术和数字技术的核心,它的发展都承担着计算机技术革新的使命。对于计算机技术而言,它的进步则承担着信息化产业建设的使命。想要完成这一使命,计算机技术必须服务于通信网络技术,以软件、硬件设计提升后重新应用到通信工程中,来服务于通信工程建设。从计算机技术服务视角来看,计算机软件与硬件在通信工程中的革新与应用都伴随着通信工程通信技术提升和网络发展的新需求。正是因为有了移动通信网络技术在信息化产业建设领域通信水平和通信能力需求的提升,才不断的促进电子技术向更高水平发展,来适应信息化产业建设与发展。

3.3电子技术与通信工程的协同发展作用

电子技术与通信工程的协同发展始终致力于电子信息产业的发展[3]。电子信息产业的发展是一项系统性的工程,它需要软件技术、集成电路技术、计算机与数字化3C产品、数字电视、移动通信、WCDMA、CDMA2000、TDSCDMA、下一代互联网、信息安全产品、电子信息基础产品、汽车电子等技术的支持。其中电子信息基础产品的研发及制造技术的进步,对于电子信息产业结构的调整有着重要的影响。计算机网络、移动通信、数字化终端产品、新型显示器件、新型元器件等产品的研发都为信息产业化取得新的突破作出了突出的贡献。电子技术与通信工程在信息化产业发展进程中,相互促进、协同发展,在合力作用下促进了我国电子信息产品的制造与发展。如手机、程控交换机、微机、显示器、组合音响及配套元器件等。这些产品的发展又进一步服务于信息化产业网络系统的建设,推动移动通信网络技术的不断革新与进步。我国从第一代移动通信网络技术发展到第五代通信网络技术,在通信网络技术方面能够取得突破性创新,都离不开软件与集成电路的发展,而它们的每一阶段的发展都会相应地促进通信工程业务水平的提升。如大数据管理系统、云计算平台技术等,推动着通信工程从小规模向大规模化发展。因此,电子技术与通信工程始终是相互促进、协同发展的关系。

4电子技术与通信工程的协同应用

4.1移动通信

移动通信是现代综合业务通信网络的重要组成部分,它与光纤通信、卫星通信被誉为是现代三大新兴通信手段。移动通信最初表现为模拟技术,现阶段已发展至数字技术阶段。数字移动通信技术应用了电子信息科学与技术、通信工程、信息工程等相关的技术,包括电子技术、通信技术。其中适应第三代移动通信终端设备最为典型的是手机芯片。手机芯片应用了集成电路技术。第三代移动通信网络技术的落地需要配合最新的手机终端。移动通信网络技术的发展就是电子技术与通信工程协同应用的典型代表。

4.2多媒体通信

多媒体通信指能够提供多媒体信息传输的通信,传输信息主体包括文本、图像、数据、声音、语音、动画、视频等多媒体。现阶段对媒体通信典型代表媒体有语音、食品。多媒体技术融合网络技术、通信技术、计算机技术、多媒体技术等。其中计算机技术与通信技术的应用代表着多媒体通信中电子技术与通信工程的协同发展。

4.3微电子系统

微电子机械系统指大小在毫米量级以下的微信机电装置。它集合了微传感器、微执行器、微机构、信号处理控制等功能为一体,应用了微电子技术及信息与自动控制技术。微电子系统继承了多学科技术成果和集成电路系统技术,也是电子技术与通信工程协同发展的产物。

结束语

从微电子技术到计算机技术,电子技术实现了集成电路向数字化的转型,而通信工程的电子技术也经历了从整流器到逆变器,再到变频器的发展阶段。纵观电子技术与通信工程的发展,二者始终表现为相互融合与协同发展,在相互作用下推动电子技术与通信工程共同进步,为我国信息化建设作出了突出了贡献。电子技术与通信工程的协同发展对于我国建成资源节约型社会和创新型国家具有重要意义。

参考文献

[1]安东.电子技术在通信发展中的应用探讨[J].南方农机,2020,51(15):210+212.

[2]李萍.电子技术与通信工程的相关研究[J].河北农机,2020(08):52.

[3]姜夙.电子技术及通信工程的协同发展[J].通讯世界,2020,27(06):42+44.

[4]王伟.电子技术及通信工程的协同发展分析[J].电子世界,2020(02):87-88.

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