2便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)(全)講解

1、便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)目錄1需求分析21.1 技術(shù)需求21.2 設計思路21.3 設計依據(jù)32系統(tǒng)總體技術(shù)方案42.1 網(wǎng)絡拓撲42.2 系統(tǒng)組成42.3 系統(tǒng)功能描述52.4 系統(tǒng)設計方案62.5 設備配置表182.6 空間衛(wèi)星資源19i便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)1需求分析根據(jù)應急通信及現(xiàn)場新聞采訪的需求，建設1套衛(wèi)星機動通信系統(tǒng)以滿足應急通信及現(xiàn)場新聞采訪的需求，包括1套通信固定站和1套衛(wèi)星通信便攜站及現(xiàn)場圖像采集傳輸系統(tǒng)，固定站和衛(wèi)星通信便攜站之間的通信采用現(xiàn)有衛(wèi)星通信ku資源實現(xiàn)。衛(wèi)星通信便攜站將通過現(xiàn)場圖像采集傳輸系統(tǒng)采集到的話音、數(shù)據(jù)及視頻傳送到衛(wèi)星通信便攜站，再經(jīng)衛(wèi)星通信便

2、攜站通過衛(wèi)星傳輸?shù)焦潭ㄕ竞椭笓]中心的大屏幕上。根據(jù)通信系統(tǒng)實際情況，衛(wèi)星通信系統(tǒng)建設規(guī)模如下：(1) 指揮中心建固定衛(wèi)星通信地球站；(2) 建設1套機動通信機動平臺。本建議書對用戶需求分析要點如下：1.1 技術(shù)需求根據(jù)通信系統(tǒng)需求，工程系統(tǒng)配置包括固定和機動兩大系統(tǒng)：1、位于指揮中心的固定站通信系統(tǒng)：包括天線系統(tǒng)：Ku頻段天線系統(tǒng)一套； 主站室外單元設備：包括低噪聲放大器系統(tǒng)一套，SSPA系統(tǒng)(內(nèi)置BUC)一套，安裝在天線基座架上； 室內(nèi)單元設備：包括調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)一套；視頻編碼器和解碼器一套；語音網(wǎng)關(guān)一套；網(wǎng)管、監(jiān)控設備一套；2、應急通信機動平臺：包括 衛(wèi)星通信便攜站一套；自動衛(wèi)星便攜天伺饋

3、系統(tǒng)、一體化衛(wèi)星信道設備、BUC 單兵圖傳設備一套；1.2 設計思路我們的設計原則是建立在滿足用戶當前需求和今后的擴展要求之上，采用以下設計思路： 系統(tǒng)設計采用成熟技術(shù)，盡量減少技術(shù)風險，采用模塊化、通用化設計原則。設備故障部件或單元的替換、檢查和修理應該很容易進行。硬件和軟件預留擴容能力，可方便的實現(xiàn)系統(tǒng)擴容。設備布局充分考慮電磁干擾、散熱及便于維護。天線分系統(tǒng)技術(shù)指標滿足IESS-207所規(guī)定的E標準地球站的性能要求，安裝設備滿足IESS-308/310中有關(guān)的性能要求。地球站系統(tǒng)所選用的設備均為技術(shù)先進、質(zhì)量可靠的在用設備。設計壽命應大于15年。在設計壽命內(nèi)，地球站系統(tǒng)總的可用度應優(yōu)于9

4、9.9%，滿足每天24小時有人/無人值守下連續(xù)運行的要求。1.3 設計依據(jù)（1）遵循IESS-207E-3標準地球站的性能要求和IESS-308和IESS-310最新版本中規(guī)定的中速、高速數(shù)據(jù)速率的電視業(yè)務、話音業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務設備技術(shù)參數(shù)要求。（2）中華人民共和國通信行業(yè)相關(guān)標準： YD5050-2005國內(nèi)衛(wèi)星通信地球站工程設計規(guī)范 YD/T5017-2005國內(nèi)衛(wèi)星通信地球站設備安裝工程驗收規(guī)范 YD5059-2005電信設備安裝抗震設計規(guī)范 YD5098-2005通信局（站）防雷與接地工程設計規(guī)范32系統(tǒng)總體技術(shù)方案2.1網(wǎng)絡拓撲7圖3-1系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖2.2 系統(tǒng)組成通信系統(tǒng)由固定站和

5、通信機動平臺兩部分組成，見圖3-2。圖3-2通信系統(tǒng)配置圖本系統(tǒng)固定站由一套天線、ODU、LNB、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡交換機、視頻編碼器、視頻解碼器、語音網(wǎng)關(guān)、視頻監(jiān)視器組成。衛(wèi)星通信機動平臺由0.9米Ku波段自動便攜式天伺饋系統(tǒng)、BUC、衛(wèi)星一體化信道、音視頻切換矩陣、地面圖像傳輸系統(tǒng)、視頻監(jiān)視器組成。2.3 系統(tǒng)功能描述衛(wèi)星通信系統(tǒng)通過衛(wèi)星的Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器傳輸圖像、話音業(yè)務。遠端視頻采集的圖像通過地面無線圖像傳輸系統(tǒng)或現(xiàn)場攝像系統(tǒng)將音視頻信號送至衛(wèi)星通信一體化信道設備，音、視頻信號經(jīng)過編碼器、調(diào)制器調(diào)制成L頻段RF信號送至BUC再經(jīng)變頻為KU頻段信號放大后通過便攜天線發(fā)射到衛(wèi)星。指揮中心天

6、線接收到衛(wèi)星發(fā)來的微弱信號經(jīng)LNB系統(tǒng)放大后變換為L波段的中頻信號送到調(diào)制解調(diào)器，解調(diào)后的信號送至終端，將視頻信號在本地進行顯示，指導現(xiàn)場的各種突發(fā)事件。2.4 系統(tǒng)設計方案2.4.1固定站分系統(tǒng)設計方案2.4.1.1 天線分系統(tǒng)固定站天線及控制分系統(tǒng)由天線部分、二端口饋源網(wǎng)絡、機械傳動部分組成。天線負責對高功放分系統(tǒng)ODU輸出的信號進行功率放大并精確對星，將信號送往衛(wèi)星。天線對星采用自動方式以滿足主站對不同經(jīng)度衛(wèi)星的傳輸要求。該天線主反射面是賦形拋物面，由十二塊硬鋁合金面板組成，每塊面板均采用高精度拉伸成型蒙皮與高剛度骨架鉚接而成，這種復合結(jié)構(gòu)的面板保證了天線重裝精度，減少了安裝工作量，使天

7、線有很強的抗風能力和足夠的強度。天線副反射面及饋源喇叭均由數(shù)控車床加工成型，表面處理采用導電陽極化、噴涂氯磺化聚乙烯硅環(huán)氧磁漆的處理工藝；收發(fā)雙工器采用銅制鍍銀，外表面噴涂氯磺化聚乙烯硅環(huán)氧磁漆的處理工藝。天線中心體、座架、輻射梁等全部鋼結(jié)構(gòu)部件采用熱浸鋅的表面處理工藝，全部連接用標準件采用不銹鋼件，增強了它的防腐蝕能力，使天線的使用壽命大于15年。衛(wèi)星通信天線是高性能的環(huán)焦型天線。由于采用了計算機優(yōu)化設計和先進的制造工藝，因而該天線具有高增益、低旁瓣、高極化鑒別率、小電壓駐波比等良好特性。圖3-3Ku天線外型結(jié)構(gòu)圖便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)表3-1天線分系統(tǒng)技術(shù)指標（3.7米）射頻特性Ku波段接收發(fā)

8、射工作頻段GHz10.9512.7513.7514.5天線增益dBi51.452.7極化線Linear交叉極化鑒別率dB3535電壓駐波比1.251.25噪聲溫度仰角10°30°50°49°K39°K35°KG/T值(El.>10°)30.6dB/K(70LNA)-3dB波束寬度0.44°0.38°饋源插損dB0.25dB0.2dB功率容量KW2KW接口WR-75WR-75收發(fā)隔離dB85旁瓣第一旁瓣-14dB寬角旁瓣29-25lo$d°W8<20°)機械特性天線口徑3.7

9、m天線類型環(huán)焦型RINGFOCUS天線座架形式俯仰/方位El.OverAz.反射面成型工藝2mm硬鋁合金板拉伸成型反射面精度RMS）W0.5mm天線指向范圍方位俯仰土42°0°90°工作風速保精度80km/h降精度106km/h不破壞風速216km/h環(huán)境溫度-40°C+60°C濕度0100%太陽輻射1135Kcal/h/m2地震0.3g水平，0.15g垂直冰雪載荷13mm裹冰正常工作；25mm裹冰不破壞表面處理鋼件：熱浸鋅；鋁件：噴漆（白色）2.4.1.2 射頻鏈路分系統(tǒng)射頻鏈路分系統(tǒng)由高功率放大器和低噪聲放大器兩部分組成。高功率放大器分系統(tǒng)

10、對視頻調(diào)制分系統(tǒng)送來的L波段信號進行上變頻，將信號頻率變換為適合衛(wèi)星傳輸?shù)腒u波段射頻信號，然后對此信號進行功率放大，并送往天線相應的極化端口。衛(wèi)星接收到下行信號經(jīng)LNB進行變頻放大，送至L波段放大器將LNB送來的L波段信號再次進行放大，同時提供增益調(diào)節(jié)功能，用戶可以通過RS232或RS485接口對下行支路進行增益調(diào)節(jié)，已滿足設備接口電平的要求。2.4.1.3 調(diào)制解調(diào)分系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器分系統(tǒng)由調(diào)制解調(diào)器組成，是基于IP的標準DVB-S/DVB-S2衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器。對收到的IP數(shù)據(jù)進行適配、信道編碼、前向糾錯、基帶成形和濾波，形成標準的DVB-S/DVB-S2基帶信號，并將基帶信號調(diào)制到L波段信

11、號。并將低噪聲放大器送來的信號進行解調(diào)，輸出IP信號。2.4.2通信機動平臺分系統(tǒng)技術(shù)方案2.4.2.1 便攜天線分系統(tǒng)便攜站天線及控制分系統(tǒng)由天線部分、饋源網(wǎng)絡、信標接收機、GPS、跟蹤控制部分組成。天線負責對高功放分系統(tǒng)BUC輸出的信號進行功率放大并精確對星，將信號送往衛(wèi)星，天線控制系統(tǒng)及信標接收機完成對天線方位和俯仰的控制，確保天線對準衛(wèi)星。天線對星采用一鍵對星方式，以滿足系統(tǒng)快速建立衛(wèi)星通道的傳輸要求?？晒ぷ饔贙u頻段或Ka頻段。該天線為整體箱式結(jié)構(gòu)，天線面、天線座、伺服驅(qū)動單元以及低噪聲放大器、BUC、一體化信道等設備單元均置于箱體內(nèi)，天線可方便地裝載于各類車中。天線采用了蜂窩夾層碳

12、纖維材料反射面，反射面成形精度高，反射面精度不受環(huán)境溫度變化的影響。天線結(jié)構(gòu)緊湊、造型美觀、重量輕、體積小、操作快捷方便。天線設計思想先進，功能齊全。便攜天線廣泛應用于公安、消防、新聞采集、石油地質(zhì)勘探、科學考察等需要進行移動的衛(wèi)星通信的領(lǐng)域。功能特點天線采用整體箱式結(jié)構(gòu)，且外形美觀；采用賦形雙偏置拋物面天線，消除了單偏置拋物面天線圓極化工作時的波束傾斜； 采用了蜂窩夾層碳纖維材料反射面，反射面成形精度高，反射面精度不受環(huán)境溫度變化的影響； 采用了蜂窩夾層碳纖維材料反射面，反射面重量輕，伺服驅(qū)動功率??； 方位、俯仰采用了特殊的消隙技術(shù)，天線的指向精度高； 具有自動快速收藏和展開、快速捕星和步進

13、跟蹤等功能，捕星時間小于3分鐘。技術(shù)性能指標性能指標CTI.A-Ku090C-2型CTI.A-Ka090C-2型天線口徑0.9m天線形式雙偏置格里高利天線天線增益（dBi）三40.7+201g(f/14.25)三39.6+201g(f/12.5)三46.8+201g(f/30.0)±43.3+201g(f/20.0)G/T值（dB/K,10°仰角、晴空，f：GHz）三17.8+201g(f/12.5)(Ku頻段LNA：80K)三18.5+201g(f/20.0)(Ka頻段LNA：160K)電壓駐波比<1.25:1<1.30:1饋源插入損耗W0.45dBW0.9d

14、B極化方式線極化圓極化交叉極化隔離度233dB(Ku軸向)<1.09:1(Ka軸向)收發(fā)隔離度285dB（含阻發(fā)濾波器）第一旁瓣<-14dB遠旁瓣包絡32-25lg029-25lg0饋源接口Ku頻段收發(fā)端口均為WR75；Ka頻段接收端口為WR42；發(fā)射端口為WR28；轉(zhuǎn)動范圍方位角：±90°（微調(diào)）俯仰：10°+75°極化角：±90°驅(qū)動速度0.01°/s2°/s,速度可調(diào)跟蹤性能信標步進跟蹤，位置予置、可人工或自動對星跟蹤精度<1/8波束寬度電源適應性要求DC24(1±15%)V重量W

15、30kg工作風速在5級風條件下工作保指標工作溫度-40°C+55°C(室外)2.4.2.2衛(wèi)星一體化信道系統(tǒng)衛(wèi)星信道編碼調(diào)制一體機是新一代編碼調(diào)制一體設備，采用最先進的H.264視能夠提供高質(zhì)量的視音頻編碼頻編碼、MPEG-4AAC音頻編碼和DVB-S2信道標準,和可靠的衛(wèi)星信道傳輸,同時具有操作簡便、易于攜帶的特點,尤其適用于背負、車載、箱載數(shù)字衛(wèi)星應急及新聞采集系統(tǒng)（DSNG）應用。編碼調(diào)制單元產(chǎn)品功能特性 H.264Baseline、Main、High、Extend多個Profile編碼 MPEG-4AAC-LC、HE-AAC、HE-AACv2音頻編碼 MPEG-2T

16、S碼流封裝 IP、ASI、RF輸出 支持DVB-S2信道標準，兼容DVB-S標準 波特率范圍：0.055MBaud 支持QPSK、8PSK、16APSK、32APSK調(diào)制方式 液晶/按鍵、webserver、SNMP等多種控制方式產(chǎn)品參數(shù)視頻編碼參數(shù) 支持H.264Baseline、Main、High、Extend多個Profile編碼 PAL/NTSC自適應 支持QVGA/CIF/Half-D1/D1多種分辨率 支持CBR/VBR音頻編碼參數(shù) 支持MPEG-4AAC-LC，HE-AAC，HE-AACv2多種格式編碼 支持16kHz，32kHz，44.1kHz，48kHz等多種采樣率 支持16

17、kbps384kbps多檔音頻碼率調(diào)制參數(shù) L波段射頻輸出（50ohm） 支持QPSK、8PSK、16APSK調(diào)制方式 波特率范圍：0.055MBaud輸出頻率范圍：950MHz1750MHz信號輸入 1路模擬復合視頻（CVBS）,BNC陰性插座，1Vp-p,75Q 1路模擬立體聲，BNC陰性插座（非平衡）碼流輸出 MPEG-2TS封裝 TSoverUDP，單播、組播 TSoverASI輸出（可選） 10/100Base-T以太網(wǎng)，RJ45接口 ASI接口（可選），BNC陰性插座，800mV，75Q L波段射頻輸出（50ohm）環(huán)境參數(shù) 工作溫度：5°C40°C 貯藏溫度：

18、-10°C70°C 最大濕度：80%物理參數(shù)尺寸：300X213X44 重量：2.5Kg電氣參數(shù) 電源：100VAC-240VAC 功耗：W25W 機箱接地：良好2.4.2.3射頻分系統(tǒng)射頻分主要包括一臺BUC(Block-UPConverter)設備。主要實現(xiàn)輸入L波段信號的變頻放大功能，并將放大的信號送至天線。特性： L波段輸入、標準Ku波段輸出； 輸出功率1-40瓦(根據(jù)衛(wèi)星鏈路計算選用)； 高效率、低損耗； 10MHz參考源；輕便、小巧的綜合性BUC，具有優(yōu)越的室外工作性能;相位噪聲指標優(yōu)于IESS308/309標準3dB;2.4.2.4單兵圖傳分系統(tǒng)單兵圖傳分系統(tǒng)

19、，由單兵背負型數(shù)字圖像無限移動傳輸發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)是基于數(shù)字圖像無線移動的傳輸系統(tǒng)，采用COFDM調(diào)治技術(shù)，音視頻壓縮編碼采用MPEG2/4或?qū)Ｓ兴惴ǎ哂畜w積小、功耗低、傳輸距離遠、抗干擾能力強、畫質(zhì)清晰、圖像流暢等顯著優(yōu)點。在通信指揮車不方便到達的地區(qū)，采用單兵式的遠端站結(jié)合衛(wèi)星便攜站實現(xiàn)現(xiàn)場的多媒體信息采集，更好的解決系統(tǒng)覆蓋的盲區(qū)。系統(tǒng)組網(wǎng)方案如下圖：電電電電電電電電電電電單兵式終端結(jié)合衛(wèi)星便攜站的組網(wǎng)方案2.4.2.4.1 單兵背負型數(shù)字圖像無線移動傳輸發(fā)射系統(tǒng)“背負型”移動圖像傳輸設備包括發(fā)射機和接收機兩部分。發(fā)射機集發(fā)射天線、功率放大、數(shù)字調(diào)制、視音頻數(shù)字壓縮于一體

20、，單兵背負使用，可傳輸一路圖像、兩路伴音、一路內(nèi)嵌式GPS數(shù)據(jù)、一路RS232數(shù)據(jù)。最大功率可選5W以上，具有傳輸距離遠，方便攜帶的特點，可用于現(xiàn)場高清晰圖像采集和傳輸,通視條件下傳輸距離可達50公里以上。產(chǎn)品特點:具有“非視距”、“繞射”和良好穿透能力COFDM調(diào)制技術(shù)具有多徑分散能力，抗多徑干擾能力強，具備“非視距”、“繞射”傳輸特點和良好的通透能力。支持高速移動COFDM具有很強的抗動態(tài)衰落能力，支持高速移動中傳輸；最高移動時速達到300公里/小時保持信號暢通連續(xù)。傳輸圖像清晰傳輸圖像質(zhì)量清晰，圖像分辨率最大達到DVD質(zhì)量，具有接近實時的端到端圖像傳輸。這是現(xiàn)有GSM和將來的3G網(wǎng)絡無法

21、提供的速度。AES加密采用128位AES數(shù)字加密技術(shù)、無線寬帶多載波加密、加擾技術(shù)，實現(xiàn)全數(shù)字信號處理，同時使用了超大容量FPGA設計，提高系統(tǒng)集成度，這些都保證了整個系統(tǒng)的保密性、穩(wěn)定性及可靠性，使客戶空中傳輸信息充分得到安全保障。頻率可調(diào)設備頻率可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)整，可有效的避開同頻干擾，加強設備的使用的可靠性。技術(shù)參數(shù)調(diào)制方式COFDM輸出頻率150MHz1700MHz、2.3GHz2.7GHz工作帶寬1.25MHz8MHz（可選）系統(tǒng)傳輸延時50ms/100ms/250ms（由交織深度確定）保護時間間隔1/32,1/16,1/8,1/4可選信道編碼1/2,2/3,3/4可選調(diào)制星座圖

22、QPSK/16QAM/64QAM傳輸碼率1.532Mbit/s可調(diào)交織深度無交織/中交織（100ms）/長交織（200ms）可選發(fā)射頻率允差±1x10-5以下發(fā)射功率輸出誤差±1dB以下輸出電平0dBm±2dBmT4dBm±2dBm載波數(shù)量2K模式/4K模式移動速度時速300公里以下穩(wěn)定接收RS232數(shù)據(jù)150bps19.2Kbps（自適應）GPS選裝圖像格式PAL或NTSC復合視頻圖像分辨率720x576外觀2.4.2.4.2 便攜式發(fā)電機產(chǎn)品屬性：品牌：開普型號：IG2000產(chǎn)品認證：CE產(chǎn)品描述：性能及特性：視頻速率15Mbps(MAX)語音發(fā)射調(diào)制GFSK加密方式128位AES工作電壓DC12.5VDC16V工作電流W3A(DC12.5V)電池工作時間2.5小時外形尺寸250mm*170mm*45mm設備重量2.7Kg 最大輸出功率可達