天王星的卫星米兰达（汇集20篇）

在  1977 年之前，我们只知道天王星有 5 颗卫星，这 5 颗卫星几乎都在接近天王星的赤道面上，绕天王星转动。因为天王星的自转轴倾斜为 98°角，这 5 颗卫星都成了逆行卫星。其中，天卫三和天卫四较大，直径分别为 1000 千米和 1630 千米，其余三颗比较小，最小的天卫五是 1948 年美国天文学家柯伊伯发现的，直径为 484 千米。天卫五的地形复杂，有高达 24 千米的山峰，坑坑凹凹的洞和数条线状的沟，它的成因迄今依然还是个谜。

1986 年旅行者 2 号探测器造访了这颗行星，发现了 10 颗新卫星，使它的卫星数目增加了 2 倍，共计 15 颗，新发现的卫星都很靠近天王星，但都比较小，直径多在 20～100 千米之间。最大的一颗直径为 160 千米，此卫星被称为 1985UI。只有这颗卫星是旅行者 2 号在飞往天王星的旅途中发现的。

天王星的面目才稍稍揭开，还会不断有新的疑谜产生。要想更深地了解谜一样的天王星，还要靠天文学家们的长期不懈的努力。

美天文学家发现天王星两颗卫星，已知卫星数达 24 颗

借助“哈勃”太空望远镜，美国天文学家新发现了天王星的两颗卫星，从而使天王星已知卫星总数增至 24 颗。

美国太空望远镜科学研究所在一份新闻公报中介绍说，天文学家们是根据“哈勃”上的先进测绘照相机于今年 8 月 25 日所拍摄的照片而获得这一发现的。这两颗卫星过于黯淡，只相当于天王星亮度的 4000 万分之一，以致美国“旅行者 2 号”飞船 1986 年从天王星附近飞过时，都未能探测到它们。参与对“哈勃”数据进行分析的研究人员肖沃尔特认为，新发现充分证明基于地球和地球轨道的天文观测仪器，近年来观测能力有了显著提升。

新观测到的两颗卫星直径分别只有 12 公里和 16 公里，是迄今发现的最小的两颗天王星卫星。它们的运行轨道与天王星的距离，比天王星 5 颗直径几百公里的主要卫星都要近。天文学家们说，在天王星诸卫星中，有多达 13 颗在相对更靠近天王星的轨道上运行，这些卫星在如此拥挤的一个区域中共处，很可能因彼此间引力的影响而不太稳定。他们希望通过进一步观测，更精确地搞清新发现的两颗卫星的轨道，进而加深对天王星卫星系统形成及稳定机制等的认识。

Blockstream针对其卫星服务的更新协议使无需互联网即可下载完整节点成为可能。

Blockstream刚刚升级了他们的卫星网络，该卫星网络近两年来首次拥有比特币区块链。现在，数据速率快了25倍，用户可以同步整个节点而无需连接到Web。

Blockstream卫星服务向世界几乎每个角落的加密用户提供无互联网比特币（BTC）交易和信息共享。该公司已租借了六颗地球静止卫星，用于将区块链广播到非洲，欧洲，南美和北美以及亚太地区。

根据公司网站5月4日发布的消息，这家加拿大区块链公司的Blockstream Satellite 2.0包括基于标准的传输协议，更大的带宽，额外的覆盖范围以及“从头到尾一直同步比特币完整节点的能力”。直到今天，创世纪都无法实现。”

BTC从太空发出的整个历史

公告说：“不再像1.0那样要求用户将比特币的完整节点连接到互联网进行初始同步（与1.0一样），Blockstream Satellite 2.0现在可以实现完整的历史同步！

Blockstream Satellite用户可以连接一个比特币的完整节点，并完整下载整个比特币区块链，从最初的2009年创始块到今天的最新交易……绝对不需要互联网！”

自从Blockstream 在2018年12月向其2017年8月发布的协议的第一个版本引入应用程序编程接口（API）以来，这是升级后的网络。这是针对2.0版的DVB-S2协议，据称可提高频谱效率和信号可靠性，并提供更高的比特率，是该协议的首次更新，并增加数据容量和带宽。

Blockstream首席战略官（CSO）Samson Mow借此机会对竞争对手的以太坊区块链进行了轻描淡写，在Twitter上表示：“通过Blockstream Satellite同步新的比特币完整节点所需的时间比同步新的Etherium完整节点所需的时间更少通过宽带。”

我们已经安装了Blockstream比特币卫星系统，该系统可通过卫星下载和验证比特币的区块链，而无需互联网连接。我们能够相当快地建立系统，并且卫星连接确实确实有足够的带宽来使节点在大多数时间都处于比特币区块的头部。我们通过总结得出结论，尽管许多比特币爱好者可能会发现安装和运行该系统很有趣，但对于大多数用户而言，它不太可能达到任何实际目的。但是，由于这种基于卫星的系统确实有可能改善比特币网络的抗审查性并抵御某些形式的日蚀攻击（针对对等式网络的一种攻击类型：攻击者通过使节点从整个网络上消失，从而完全控制特定节点对信息的访问。），因此其存在可能是一个积极的发展。

概述在本篇文章中，我们将安装并使用由Blockstream提供的“比特币卫星节点设备” 。我们订购了Blockstream Satellite Pro Kit和Blockstream的Flat-Panel Antenna，这是一个非常昂贵的包装，总价近1200美元。

（“ Blockstream 卫星节点专业版套件”开箱）

安装安装过程比我们预期的要容易，仅花费了几个小时。基本上，所有需要做的就是安装卫星天线，将其指向正确的方向，将其连接至运行Linux的笔记本电脑，然后运行一些自定义Blockstream软件以及经过修改的Bitcoin Core 0.19.1版本。最具挑战性的部分是碟形天线与对地静止卫星的对准，但是，一旦我们确定了如何有效使用对准工具（通过调整灵敏度），对准只需要15分钟。但是，天气条件是有利的，这在不同条件下可能更具挑战性。

（建筑物屋顶上的卫星天线）

（卫星天线通过S400 Pro卫星接收器连接到笔记本电脑）

（S400 Pro Satellite接收器Web管理控制台）

用法我们使用互联网将比特币节点同步到当前提示，一旦达到提示，我们便通过添加connect=0到比特币配置文件来禁用互联网连接。此后，为验证比特币P2P网络是否正常运行，我们确认客户端没有任何对等方。

然后，卫星节点可以通过卫星接收比特币区块，从而发挥作用并停留在头部。通常，该节点在我们基于Internet的节点发现有关它们的信息后5到10秒钟就找到了一个块。

然后，该节点将下载完整的块并进行验证，大约比基于互联网的节点落后2分钟。但是，请注意，我们的经验非常有限，我们仅使用基于卫星的节点已有几天了。

客户端以分段的形式下载块，首先以分段的形式下载块头，然后以分段的形式下载块的主体。根据卫星广播块数据的方式，该节点并不总是以连续的顺序下载块，并且稍后能够填补丢失的块的空白。

有时，卫星节点无法跟上链梢，并落后了几个区块。根据我们卫星连接的速度，一旦它落后4至5个区块，它通常很难追上区块头。

网络监控

我们将卫星节点添加到了Fork监控器网站。该节点可以由卫星接收器表情符号识别，并且与基于互联网的节点相比，可以跟踪该节点的性能。它通常会卡住或滞后几格，但大多数时候都在区块链尖端。

监控卫星节点可能是令人兴奋的，因为我们可以确定在发生过时的区块或断链事件时卫星馈送的反应。

结论安装和运行基于卫星的比特币节点非常有趣。对于某种类型的比特币极客，这款产品无疑是值得的，只是因为它很有趣。至于它是否有用，我们有点怀疑。在以下情况下，极不可能出现以下情况：

一、你需要通过同步区块链来使用比特币二、你没有可用的互联网连接三、你拥有所有必要的设备，并且能够使卫星馈送正常工作以同步到你的传入交易。

与此相反的说法是，系统提高了网络的审查抵抗性。例如，如果潜在用户位于互联网审查严格的司法管辖区中的偏远地区。在这种情况下，我们可以看到潜在用户如何安装卫星系统并完全验证收款。卫星设置的另一个潜在优势是，尽管广播是由Blockstream集中控制的，但可以将其视为独立检查，这可以帮助减轻有人尝试某种形式的日日蚀攻击的风险。因此，我们认为该项目值得称赞。

经常使用CAD的朋友需要将下载的卫星影像和自己原有的矢量数据相叠加，那么如才能做到准确的叠加呢，现在给大家介绍一下叠加的办法。

1、地图下载

打开水经注万能地图下载器，将地图切换为“卫星.谷歌地球”(图1)，点击“框选下载区域”然后在地图上框选一个矩形范围，双击左键，弹出“新建任务”对话框，在对话框内设置下载名称和选择下载级别(图2)，点击“确认”开始下载地图。

2、导出图片

下载完成后点击“导出拼接图片”弹出“导出图片数据”对话框，在对话框内将“保存类型”选择为“GeoTIF”，勾选上“生成TXT坐标文件”和“按实际范围裁剪”(图3)，点击“输出”开始导出图片。

输出完成后打开输出文件所在的文件夹，可以看到生成了一个tif和一个txt两个文件(图4)，打开txt文件我们可以看到下载的图片的四个角的坐标(图5)，稍后我们将会使用到这4个坐标值。

3、导入卫星影像

用CAD打开我们自己的矢量图(图6)，在命令栏输入“ pl”命令然后依次输入左下角→左上角→右上角→右下角的坐标画出一个矩形范围( 图7)。

点击“ 插入”→“附着 ”→找到刚刚导出的图片后点击“ 打开 ”(图8)，弹出“ 附着图像 ”对话框，默认即可，点击 “确定”， 将插入点选择为之前画的矩形的左下角，调整图片大小，视其于矩形框重合，叠加后效果如图9。

将导入的图片选上，在图片上点击右键→“ 绘图次序 ”→“ 后置 ”(图10)将矢量图的位置上移一层，效果如图11。将图片放大后，可以看到已经完全重合了(图12)。

通过上面的步骤我们已经将下载好的卫星影像加载和矢量图叠加上了，希望对大家有所帮助。

卫星绕球大家都知道，这种效果怎么制作呢，主要运用的是球面化功能，通过分层云彩滤镜命令来制作神秘的背景色，一起来看看吧!

方法

1、新建一个文档，大小 为400*400.

2、双击图层解锁。

3、编辑——填充——黑色。当然，这步可以在第一步新建的时候同时完成。

4、选择直线工具，粗细为0.2厘米。按住shift键画一条直线。

5、复制直线图层，一共九个。

6、然后把背景图层隐藏了，按ctrl+e把其它图层合并。

7、然后复制一下形状。

8、选中副本，然后图像——旋转90度，顺逆时针旋转均可。

9、选择椭圆选框工具，按住shift+alt从中心位置拉动，画出一个圆

米兰达可儿是国际名模，长着一张让人过目不忘的娃娃脸，近日传出米兰达可儿结婚的消息，其实这已经不是她的首次婚姻了，下面本网的小编为你们介绍米兰达可儿结婚了？米兰达可儿老公是谁？

米兰达可儿结婚了

据国外媒体TMZ报道，超模米兰达-可儿(MirandaKerr)将于今日(5月27日)与“Snapchat”联合创始人埃文-斯皮格尔(EvanSpiegel)举行婚礼，地点是“自家后院”。

据TMZ爆料称，这一对夫妻现在的身价合计高达50亿美元(约合人民币340亿余元)，并且两人将在位于布伦特伍德的家中后院里举办婚礼。周五，TMZ拍到两人家中有进进出出的卡车，整个后院里都是“嗡嗡”不断的工作声音。

而即将举行婚礼的米兰达依旧是一副超模的酷样，看起来并没有婚礼前最后一刻的紧张。周五，她被拍到和自己的组父母以及儿子出现在布伦特伍德街头，一家人看起来非常轻松愉快。

据此前报道，埃文比米兰达小7岁，是知名社交软件“Snapchat”的联合创始人。2014年，他的资产就已经达到15亿美元，超过了Facebook创始人扎克伯格，成为世界上最年轻的亿万富翁。

2013年，埃文曾经与性感名模露西-阿拉贡(LucyAragon)有过一段恋情，随后在2014年年初时与霉霉传出绯闻。2016年7月，米兰达在ins上公开了埃文的求婚消息，配图是一张钻戒的特写，并且还P上了两人的卡通形象。配文称：“我答应了!”

米兰达可儿老公是谁

埃文·斯皮格尔是Snapchat的创始人，出生于1990年6月4日。2014年，Snapchat创始人艾文·斯皮格尔获得了世界最年轻亿万富翁的宝座，2014年资产也达到15亿美元,24岁的他是世界上最年轻的亿万美元富翁。

2017年2月3日，Snap联合创始人兼CEO埃文·斯皮格尔(EvanSpiegel)将效仿FacebookCEO马克·扎克伯格(MarkZuckerberg)等人，在公司IPO(首次公开招股)之后主动将年薪降至1美元。

米兰达可儿个人资料

米兰达·可儿(MirandaKerr)，1983年4月20日出生于澳大利亚新南威尔士冈尼达，模特。13岁时从《Dolly》杂志封面女郎的全国模特甄选竞赛中荣获冠军，步入模特生涯。因代言美宝莲而被关注。2007年代言维多利亚的秘密签约成为“天使超模”。2010年6月，与奥兰多·布鲁姆正式订婚。两人育有一子。2013年10月25日，米兰达·可儿与奥兰多·布鲁姆正式离婚。2016年7月20日在个人IG上宣布与伊万·斯皮格尔订婚。

米兰达·可儿出生于澳大利亚悉尼，有着澳大利亚、塞尔维亚、波斯以及菲律宾血统。1997年，13岁的她从《封面女郎》杂志举办的全国模特儿甄选竞赛中荣获冠军，此后便开始她的模特生涯。

2006年成为维多利亚的秘密(VICTORIASSECRET)的“天使代言人”——模特儿界的最高荣誉，米兰达·可儿的天使代言活动06年在美国洛杉矶的维多利亚的秘密(VICTORIASSECRET)时尚内衣秀中首次登台。米兰达·可儿开始成为全球“超级名模”之一。

2007年参加维多利亚的秘密内衣时装秀。

2008年在美剧《老爸老妈浪漫史》(HowIMetYourMother)的第三季中和众维多利亚秘密超模客串出演，包括HeidiKlum，AlessandraAmbrosio等。

2013年9月，米兰达·可儿为时尚杂志《V》拍摄写真，在写真中致敬意大利艳星西西奥莉娜(Cicciolina)露点上阵，随后为《Interview》杂志拍摄的写真。

近日，极路由推出了全新一代Wi-Fi信号中继器——极卫星2015，传输速度提升到300Mbps，相比上代产品速度翻倍。现在我们已经拿到了这款产品，下面来看图赏。

极卫星2015外观素雅白净，插在墙壁插孔之中也不会太过显眼。 其正面采用两段式设计(上下处理工艺不同)，配有两颗“眼睛”指示灯，不禁让人想起了Android机器人。

经过芯片升级， 最高传输速度从上代的150Mbps提升到300Mbps，号称可让路由信号覆盖200平方米的空间。 而且无需安装界面，智能配对系统通电后即可自动搜索和扩展极路由信号。同时 该极卫星还号称兼容99.9%的路由器 ，与其他品牌路由器配对也非常简单。

售价方面，官方给出的价格是99元，目前可在 京东 预约购买。

1.必要性分析

现代通讯中数据通讯越来越重要，评估误码率是评判传输系统性能的最终标准。误码率的测试都是作为一个系统指标主要集中在基带信源码的测试。随着系统集成度的复杂性增加，系统功能划分细化导致了在分机系统中也需要进行误码率的测试。接收机，发射机的误码测试已经越来越多的出现在我们面前。而误码率测试系统所面对的信号已经由传统的信源信号转变为模拟的中频信号，甚至是射频信号。

2.平台的组成框图

系统组成：81250误码率分析系统。

如图1，测试系统由安捷伦ParBERT 81250A 并行误码测试系统构成。ParBERT 81250A 并行误码测试系统采用VXI模块化构架，为了满足用户不同的测试需求，以及增强系统配置扩展升级的灵活性，系统硬件划分为前端、数据模块、时钟模块、主机箱，系统控制计算机组成（如下图所示）。前端决定了数据端口的特性（码型发生器/误码分析器）能力，而数据模块作为小的机架，承载前端并最终实现其（码型发生器/误码分析器）功能。这样，数据模块就能够对数据码形（包括用户自定义数据文件，标准PRBS/PRWS）进行生成、排序和分析。所有数据模块需要至少一个时钟模块驱动，才可以产生/分析相应速率的数据，其作用是产生仪器的公用系统时钟或频率。

3.平台的功能特点

可测试复杂的具有多通道，多种频率的设备，例如完成数字视频多路复用器/解复用器（并串转换器/串并转换器）电路测试，可利用一个通道向被测设备提供/接收控制信号，并可对来自被测设备的控制信号作出响应可测试多种逻辑电平，如预设CML、LVDS、ECL、PECL、SSTL-2等电平。而且用户可以自定义逻辑电平。

可生成包含基于存储器的数据和、或PRBS并支持生成具有报头和净荷的数据包。利用嵌套循环，原则上可以生成任何长度数据包。例外可以通过捕获数据直接生成测试数据包。

在测试过程中，可以自动将预期数据与输入数据进行对准，无须以手工方式找到正确的采样点，故可节省时间，一般仅需100ms如果终端上的误码率超过了再同步误码率的门限，则测量自动实现再同步在改变分析仪时延设置时测量连续进行抖动模拟，用于抖动容限测试

4.仪器的性能参数

5.平台的配置

81250A： 并行误码分析仪系统

81250 #013 IEEE 1394 PC link to VXI

81250 #149 E8403A （VXI 13 slot mainFrame）

E4857A Control software.

E4805B*1 2.7GHz Central Clock Module

E4832A*1 675Mb/s Gen./An. Module

E4838A*2 675Mb/s Generator Front End

E4835A*1 675Mb/s Analyzer Front End

作者：安捷伦科技专家 孙灯亮

从权威渠道独家获悉，中国北斗卫星导航产品检测认证联盟(以下简称“联盟”)日前举办了“北斗卫星导航产品认证试点工作推进会”，正式启动对包括芯片、终端产品、信息系统、运营服务在内的北斗卫星导航产品和服务的认证试点工作。下面就随安防电子小编一起来了解一下相关内容吧。

据指导此项工作的中国国家认证认可监督管理委员会和中国卫星导航定位应用管理中心介绍，此举将进一步推进北斗卫星导航产品认证体系建设，有助于提升北斗卫星导航产品整体质量水平，规范北斗卫星导航行业管理，加速北斗卫星导航产业化进程，确保产业健康、可持续发展。

北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运营的全球卫星定位导航系统，不但是我国重大科技创新成果，还正在形成以北斗卫星导航系统为核心的高技术产业。据介绍，今年我国计划发射18颗左右“北斗三号”组网卫星，优先为“一带一路”沿线国家和地区提供服务。到2020年底，将建成包括35颗卫星的全球覆盖系统，为全球用户提供定位、导航等服务。同时，“北斗三号”的组网将有效带动行业市场、大众市场、特殊市场以及智慧城市等新兴领域的发展，为我国卫星导航产业化、规模化发展创造契机。

联盟向《经济参考报》记者介绍，试点工作将首先针对新品、板卡、模块、天线、接收机等核心产品展开认证。随后，将根据相关部门指导，将认证工作逐步扩大到配套设备、信息系统、运营服务等全产业链环节。以此形成北斗卫星导航产业统一的、高质量的产品和服务标准，促进全产业链发展。

联盟秘书长张益青介绍，目前北斗导航系统在通信、铁路、测绘等领域的市场应用存在大量可培育和推广的空间，但我国尚未建立相关的认证制度、缺少权威认证机构，导致北斗标准体系不完备、产品研发体系不完整、行业应用标准滞后等问题愈发显现。因此，通过上述工作，将快速有效地打造北斗监测认证体系，为北斗导航系统，以及我国卫星导航产业整体发展扫清障碍。

目前，我国卫星导航产业发展势头良好，《2018中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》介绍，北斗卫星导航系统正式开通5年来，已广泛应用于交通、海事、电力、民政、气象、渔业、测绘市政管网等十几个行业领域，各类国产北斗终端产品推广应用已累计超过4000万台/套，包括智能手机在内的采用北斗兼容芯片的终端产品社会用户总保有量接近5亿台/套。2017年我国卫星导航与位置服务产业总体产值已达到2550亿元，较2016年增长20.4%。其中包括与卫星导航技术直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备等在内的产业核心产值占比为35.4%，达到902亿元，对产业核心产值的贡献率已达到80%。业内预计，2018年产业增速仍有望保持20%以上，产业总产值也将有望突破3000亿元大关。

中国卫星导航定位应用管理中心等机构数据还显示，我国卫星导航设备营销总规模相较于全球市场，占比逐年提高，已接近15%。

当前，我国卫星导航与位置服务领域企业事业单位数量保持在14000家左右，其中卫星导航及北斗应用相关上市公司(含新三板)总数已达到58家(截至2018年1月数据)，全行业从业人员数量超过50万。

北斗星通导航技术股份有限公司董事长周儒欣介绍，目前北斗系统的建设速度非常快，到2020年将建成覆盖全球的卫星导航系统，届时“GPS有的功能北斗全有，GPS没有的短报功能北斗也有”，这将使北斗系统具有强大的国际竞争力。他同时表示，2017年全球卫星导航市场达到万亿规模，这将为我国卫星导航产业发展提供巨大空间。随着北斗系统核心技术取得突破，产品体系不断完善、服务日益多样化，我国卫星导航产业整体发展将不可限量。

据悉，《中华人民共和国卫星导航条例》起草工作已取得积极进展，即将形成征求意见稿。该条例将通过法治手段强化顶层设计和统筹发展，保障北斗系统工程建设、稳定运行、提供连续可靠的服务，促进北斗系统的广泛应用。业内认为，随着这一条例的出台，以及北斗系统提供全球服务，我国卫星导航产业化进程将大大提速。

中国“天通一号卫星移动通信”正式商用了。由中国电信独家来运营天通一号卫星的地面业务。这也意味着未来去中国电信营业厅买个套餐，手机既可以用地表移动信号也能接入卫星信号，可谓“上天入地”信号均随时随地可连接。

2011年，“天通一号卫星移动通信”系统工程正式启动，它是中国首个卫星移动通信系统。2016年8月6日，中国成功发射自主研制的移动通信卫星“天通一号01星”，这是中国首颗移动通信卫星，具有完全自主产权。

公开资料显示，天通一号01星覆盖区域主要为中国及周边、中东、非洲等相关地区，以及太平洋、印度洋大部分海域。覆盖地形没有限制，海洋、山区、高原、森林、戈壁、沙漠都可实现无缝覆盖。覆盖人群涉及车辆、飞机、船舶和个人等各类移动用户，为个人通信、海洋运输、远洋渔业、航空救援、旅游科考等各个领域提供全天候、全天时、稳定可靠的移动通信服务，支持语音、短消息和数据业务，发生自然灾害时，天通一号的应急通信能力可以发挥极大作用。此外，天通一号01星最主要的优势体现在终端的小型化、手机化，便于携带。

中国电信内部人士证实，天通一号地面业务由中国电信独家负责运营，未来与地面移动通信系统共同构成移动通信网络，即使走到天涯海角，都可以跟家人朋友实时无障碍交流。中国电信推动卫星通信设备小型化，未来各类手持终端或小型移动终端都可以接入卫星移动信号。

5月16日，中国电信首次面向商用市场放出天通一号专用“1740”号段，标志着中国自主卫星电话正式开启商用，打破该领域被国外垄断的局面。

5月25日，中国电信“天通一号卫星移动通信”在青海正式商用，实现了真正的落地商用。

与地面移动通信比，卫星通信覆盖范围广，尤其是地面移动通信信号覆盖不到的地方，卫星通信可以保证顺畅的通话。

“天通的信号非常好，我们现在在开展试商用，很多人有兴趣，比如在边远地区作业的人群、新闻媒体记者都有需求。”上述中国电信内部人士说。

中国电信近日发布招标公告称，为配合天通卫星运营服务顺利开展，计划采购天通手机10万台。其中，天通手机单模和双模产品各5万台。

这意味着中国电信的天通卫星运营服务即将商用。未来去电信办理一个天通套餐买个天通手机就可以接入卫星信号。

根据中国电信的招标方案，本项目共划分2个标段，每标段确定中标人数量为1名。标段一：单模（单卫星通讯）手机，预估采购数量5万台；标段二：双模（卫星+地面通讯）手机，预估采购数量5万台。单模手机只能接收卫星信号，双模手机可以接收卫星和地面两种通信信号。公告称，项目采用框架+订单模式，实际采购数量视需求和销售情况而定，根据订单要求供货。

据估计，2025年前，中国移动通信卫星系统的终端用户将超过300万，服务范围涵盖灾难救援、个人通信、海洋运输、远洋渔业、航空客运、两极科考、国际维和等方面。

卫星激光通信具有通信容量大、传输距离远的特点，更是当前各国竞相开发的热点。据报道，激光通信终端国际首次高轨卫星对地高速激光双向通信试验成功标志着我国卫星激光通信技术走在世界前列。

记者从国防科工局、国家航天局获悉，1月23日我国首颗高通量通信卫星实践十三号在轨交付，正式投入使用。2017年实践十三号搭载的激光通信终端，成功进行了国际首次高轨卫星对地高速激光双向通信试验。本次试验任务达到预期效果，取得圆满成功，标志着我国在空间高速信息传输这一航天技术尖端领域走在了世界前列，为后续天地一体化信息网络国家重大科技工程的实施奠定了坚实基础，意义重大，影响深远。

卫星激光通信具有通信容量大、传输距离远、保密性好等优点，是建设空间信息高速公路不可替代的手段，也是当前国际信息领域的前沿科学技术。尤其是高轨星地激光通信技术，技术难度极大，是当前各国竞相开发的热点。

此次试验由哈尔滨工业大学马晶、谭立英教授所带领的卫星激光通信团队负责。该团队取得了多项技术突破，攻克了多项国际难题，开创了国际卫星激光通信发展的新局面。一是试验链路跟踪稳定，在距地球近4万公里高度的卫星与地面站之间，攻克光束“针尖对麦芒”般的高精度捕获难题，有效克服了卫星运动、平台抖动、复杂空间环境等因素影响，成功实现光束信号的快速锁定和稳定跟踪，有平均捕获时间2.5秒，1小时跟踪稳定度为100%。二是传输速率高，国际首次实现了高轨星地激光双向通信，最高速率达5Gbps，国际领先。三是通信质量好，国际上首次实现了高轨星地600Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps、5Gbps多种数据率的激光通信，误码率均优于10-6。四是采用多项自主创新先进技术，在卫星与地面间首次采用波分复用激光通信技术，并对高速激光信息接收与转发、远距离高速激光通信大气影响补偿等多项关键技术进行了验证，为后续军民业务应用奠定了基础。

卫星激光通信实现创新跨越发展，是我国航天科技自主创新和军民融合发展的典范。近年来国防科工局在航天发展中，始终坚持国家引领，瞄准技术前沿。此次试验任务，国防科工局近二十年如一日，支持哈工大从预先研究到完成海洋二号低轨卫星对地激光通信试验，再到实践十三号卫星成功实现高轨卫星对地激光通信，有力地保障了从基础技术研究到飞行产品验证再到推进产业化发展的良性循环。

该团队坚持自主创新，集智攻关，汇集国内优势研发力量，攻克了多项国际难题，获得了70多项国家授权发明专利，取得了2项国家科技发明奖，研制了5代适应不同轨道卫星的终端产品，实现了卫星激光通信终端从无到有、从大到小、从重到轻、从低轨到高轨的重大跨越，构建了高轨、低轨和地面的激光通信试验试用体系，为超大容量高分辨率对地观测数据中继和传输提供技术支撑。同时，该技术还将用于天地一体化信息网络工程等重大航天工程任务，在带动产业发展的同时，打造航天科技军民融合创新的新局面。

在现在信息量高速增长的情况下，人们对通信系统容量的要求也在高速增长， 而当前无线通信受到带宽和容量限制，已经不能满足当前需要， 对图像信息的实时传递更是无能为力。随着激光的产生，光波通信技术日益表现出适应这种通信需求的势头。卫星激光通信是一个较新的研究领域，美国欧洲、日本等国都对此极其关注，并已进行了深入的研究，这主要是因为用激光进行卫星间通信具有如下优点：开辟了全新的通信频道使调制带宽可以显著增加、能把光功率集中在非常窄的光束中、器件的尺寸、重量、功耗都明显降低、各通信链路间的电磁干扰小、保密性强并且显著减少地面基站，最少可只有一个地面站。

卫星激光通信包括深空、同步轨道、低轨道、中轨道卫星间的光通信， 有GEO （geosynchronous earth orbit， GEO）- GEO，GEO- LEO （ low- earth orbit， LEO）， LEO - LEO， LEO- 地面等多种形式，同时还包括卫星与地面站之间的通信。随着元器件发展，卫星光通信技术已基本成熟，并逐渐向商业化方向发展，美国、欧洲、日本等国家都制定了多项有关卫星激光通信的研究计划， 对卫星激光通信系统所涉及到的各项关键技术展开了全面深入的研究， 在最近几年卫星激光通信就将进入实用化阶段。特别是一旦实现小卫星星座之间的激光星间链路及其系统成熟， 必将更加促进其商业化发展。可以预言，卫星激光通信必将成为未来超大容量卫星通信的最主要的途径。

系统及其关键技术

1、系统基本组成

为了实现空间光传输与ATP（acquisiTIon tracking poinTIng）技术， 通常需要信号光与信标光。一般的卫星间光通信系统由以下4 部分组成， 其主要部件如图1 所示。

（1）光天线伺服平台

包括天线平台及伺服机构， 由计算机控制。在捕获阶段完成捕获扫描， 系统处于按预设指令工作状态， 将光束导引到粗定位接收视场， 从而完成光束捕获。在跟踪、定位阶段，根据跟踪探测器获得的误差信号， 经处理后送到伺服执行机构， 构成一个负反馈闭环系统， 完成精定位。对于运动载体上的光通信系统， 为了减小各种扰动误差影响， 还需要增加陀螺控制回路。

（2）误差检测器

包括光天线及光电探测器。光电探测器一般由捕获探测器和定位探测器两部分组成。捕获探测器完成捕获与粗跟踪， 并将接收到的光信号引导到定位探测器上， 进行精定位，最后调整收发端， 使光束对准。

（3）控制计算机

控制计算机包括中心控制处理器与输入、输出接口设备。控制计算机可以接收卫星控制指令， 控制天线伺服平台粗对准光链路的连接方向。捕获阶段可以由预定的程序控制光束扫描和捕获。在跟踪阶段， 计算机对误差信号进行计算，并实时地输出信号控制天线伺服平台的粗、精跟踪， 完成光束的对准。

（4）光学平台

收发端机的功能是探测对方发来的信标光， 确定信标光方位， 给出误差信号使ATP 系统校正接收天线的方位， 完成双方光天线的粗对准。在天线已粗对准的情况下， 探测双方发来的信号光， 并利用信号光在4 象限探测器上的坐标， 提供方位误差信号给ATP 单元完成双方天线的精对准和跟踪任务。探测对方发来的信号光， 通过放大、解调等电处理， 完成通信任务。

卫星激光通信系统是在自由空间中利用激光作为信息传输的载体。光束传播过程中发散角很小， 所以光束的对准是十分困难， 尤其是作为运动卫星间的光通信， 完成收发光束的捕获、跟踪、瞄准就成为自由空间激光通信最关键的技术。以上所谈系统只是理论分析， 对实际应用国内还有一段很长的路要走。

2、关键技术

在卫星激光通信系统中要实现信号的发送接收， 以及光束的精对准， 通常都需要信标光与信号光来共同完成。信号在星间传输系统中有以下关键技术。

（1）光信号的发射与接收

1）高功率光源及高码率调制技术

在激光通信系统中大多可以采用半导体激光器或半导体泵浦的YAG 固体激光器作为信标光和信号光的光源， 工作波长为0.8- 1.5 pm 近红外波段。通常信标光的调制频率为几十赫兹至几千赫兹或几千赫兹至几十千赫兹， 以便克服背景光的干扰。

2）高灵敏度抗干扰的光接收技术

在空间光通信系统中， 接收的光信号通常都很微弱。此外， 在高背景噪声场（如太阳光、月光、星光等）的干扰情况下，又加大了光信号接收的难度。快速、精确捕获目标和接收目标信号就是光、机、电结合的精密综合技术， 也是空间激光通信的核心技术之一。一般采用两种方法削弱这种影响。

① 提高接收端机的灵敏度， 最好达到nW—pW量级。

② 对所接收的信号进行统计处理， 在光信道上采用光窄带滤波器（ 干涉滤光片或原子滤光器， 但由于通光频带较窄，对存在多普勒效应的光波滤光效果存在很大的缺陷） 以抑制背景杂散光的干扰， 在电信道上采用微弱信号检测与处理技术。

3）精密、可靠、高增益的收发天线

为完成系统的双向互逆跟踪， 光通信系统均采用收、发合一的天线。由于半导体激光器光束质量一般比较差， 要求天线增益要高， 另外， 为适应空间系统， 天线（包括主副镜、合束、分束滤光片等光学元件）总体结构要紧凑、轻巧、稳定可靠。

（2）光束的捕获、对准、与跟踪

1）捕获、对准过程：分别以A， B 表示需建立光链路的两个终端

① A 端机发出信标光， 然后在不确定视场范围内进行扫描。B 端在A 端扫描的同时采取跳步扫描的方式进行扫描，另一帧B 端跳一步， 凝视于另一角度。如果不确定视场不大，而B 端的接收视场等于或大于不确定视场时， 则B 端不必进行扫描， 只处于凝视等待状态。A 端信标光的光束在扫描过程中必然会落在B 端的接收视场内， 即B 端必然会接收到A 端的信标光。

② 当B 端接收到A 端的信标光后， B 端探测器输出的位置误差信号， 经处理后送给万向支架控制器， 驱动万向支架转动， 从而对准A 端。A 端收到B 端的信标光， 达到一定门限后， 扫描停止。A 端探测器（CCD）功输出位置误差信号， 经处理后送给万向支架控制器， 驱动万向支架转动， 进一步对准B端。

③ A 端和B 端进一步调整， 从而达到捕获、对准的目的。

光速的捕捉、对准与跟踪过程示意图如图2 所示：

2）目标跟踪

跟踪、瞄准系统是进行精跟踪， 其功能是在完成了目标捕获后，对目标进行瞄准和实时跟踪。通常采用4 象限红外探测仪QD 或Q- APD 高灵敏度位置传感器来实现，并有相应电子伺服控制系统。

　国内外发展状况

1、卫星激光通信发展回顾

（1）美国

美国开展空间光通信方面的研究最早， 于60 年代中期就开始实施空间光通信方面的研究计划。美国国家航空和宇航局（NASA）的喷气推进实验室（JPL）早在70 年代就一直进行卫星激光通信的研究工作，其它如林肯、贝尔等著名实验室也都开展了空间激光链路的研究。近几年来，空间激光链路研究已成为美国的研究热点，这将有助于改变近些年美国在这一领域的研究落于欧洲甚至日本之后的局面。

（2）日本

日本是光通信技术发展很迅速的国家， 日本与80 年代中期开始空间光通信研究，主要有邮政省的通信研究室（CRL）、宇宙开发事业团（NASDA）和高级长途通信研究所（ATR）的光学及无线电通信研究室进行这方面的工作。ETS- VI 和OICETS 计划， 是由他们提出的计划，这是两个十分引人注目的空间光通信研究计划。ETS- VI 计划旨在进行星地之间的空间光通信实验， 且已于1995 年7 月成功地在日本的工程试验卫星ETS- VI 与地面站之间进行了星地链路的光通信实验，这是世界上首次成功进行的空间光通信实验。此举使日本一跃而居空间光通信研究领域之首位。日本和欧空局还将利用各自研制的、装于各自卫星上的空间光通信终端， 合作进行空间光通信系统的空间实验， 这进一步显示出空间领域逐步走向国际合作化的趋势。

（3）欧盟

欧洲空间局（ESA）于1977 年夏就开展了高数据率空间激光链路研究，至今欧空局在空间光通信方面已经进行了二十多年的研究工作。ESA 先后在空间光通信研究方面制定了一系列计划，有步骤地开展对空间光通信各项技术的研究，现已在该领域的一些关键技术方面处于明显的领先地位。

（4）国内情况

不论是美国、欧洲、还是日本对卫星光通信的研究都已经进入了空间实验阶段，而且很快就要发展到实用阶段。我国卫星光通信研究与美、欧、日相比起步较晚， 目前国内只有少数几个单位（ 比如电子科技大学， 哈尔滨工业大学等， 武汉大学近年来也参与了卫星激光通信方面的研究，并取得了较大成果。） 进行卫星光通信方面的研究工作， 这些工作涉及到卫星光通信的基础技术及基本元器件的研究，以及关键技术的研究但离空间实验阶段还有相当一段距离。虽然我国在这方面的研究与国外的距离较大，但从现有国内器件及技术水平看，卫星光通信所需的技术基础已经具备， 这与国外开展卫星光通信研究的初期情况不同， 当时卫星光通信所需的主要元器件均不成熟，因此， 国外卫星光通信方面的研究工作初期走了不少弯路。现在卫星光通信所需元器件已经比较成熟，我国的卫星光通信研究只要加大投资力度，一定会很快在关键技术方面得到突破，我国卫星光通信研究从开始到进行星上搭载实验的时间也会大大短于国外所花费的时间。

2、卫星激光通信展望

近年来的商业需求和信息高速公路的发展， 对卫星间激光链路技术要求更加迫切， 这些已经作为美国、欧洲日本等国发展该方面技术的动力， 并正向商业应用转化。现在空间光通信系统发展的趋势主要是：

（1） 空间光通信系统的应用正在向低轨道小卫星星座星间激光链路发展；

（2）激光星间链路用户终端向小型化、一体化方向发展；

（3）低轨道小卫星星座激光链路正进入商业化、实用化发展阶段。在空间光通信研究的前期， 主要是以中继星为应用背景。然而，随着小卫星星座的迅猛发展，国外对第二代中继星的兴趣已经下降，对小卫星星座的兴趣大大增加。空间光通信研究工作，已经开始逐渐从以中继星为主要背景转到以小卫星星座为应用背景上。可以预见研究重点将会逐渐转移到小卫星星座星间激光链路的研究上。基于此点， 对小卫星星座星间激光链路的研究工作将在空间光通信的研究中占有重要地位。

总结

对卫星激光通信关键技术（ 如信号收发、空间目标捕获、对准、跟踪） 的研究在美、欧、日等国已开展了近20 年， 但是前些年由于受到元器件技术的限制发展较慢。在上世纪， 进入90年代， 随着元器件技术的成熟和发展而进入商业化发展阶段。特别是小卫星星座的迅猛发展， 使得对小卫星星座的星间光通信更加重视。 利用小卫星星间激光通信实现全球个人移动通信， 已不是遥远的事情了。

我国自20 世纪70 年代开始激光通信的研究， 取得了较满意的结果。国内若干科研机构开展了大气激光通信方面的学术和实验研究。我国虽然在此方面的研究工作开展较晚，但由于卫星光通信的元器件及技术已成熟， 同时又有国外经验借鉴， 如抓紧机会， 定会在较短时间内赶上世界发达国家研究水平。因此， 我国应该尽快投入人力物力， 全面开展卫星光通信的研究工作。只有这样， 我国才能在将来的全球卫星商业通信中处于领先地位。

模拟卫星电视信号与地面模拟微波信号都是由视频和音频副载波组成的基带信号对载频进行调频后发射出去的微波信号。因此，卫星接收机是可以代替微波收信机和解调器的，但是注意解决以下几个问题。

1、调整视频输出幅度

卫星电视传输系统为了实现超远距离传输，采用大频偏调制方式：视频频偏16MHz峰峰值，音频频偏1.15MHz峰峰值，而地面微波分别为8MHz和560KHz。根据调频传输系统中的调频改善系数MF公式可知，当微波信号的载频、带宽与卫星接收机接收的信号、设备一致，且两者的载噪比也一致时，鉴频后得到的信号信噪比要相差6dB，伴音副载波信噪比也将低6dB左右。所以在卫星接收机代替微波收信部分时，应尽可能提高收信电平。由于频偏差异,卫星接收机接收大频偏的卫星信号时,图像信号的幅度是1VP-P,而在接收小频偏的微波信号时图像信号的幅度只有接收卫星信号时的一半。以东芝公司C4机来说，调整卫星接收机后面板的视频调整旋钮可使视频信号幅度增大，但最大也是只有0.8 VP-P左右。如图一所示，还可以调整高频头上的VR4,进一步增加视频输出的幅度，达到标准的1 VP-P。

2、改变伴音去加重参数

我国卫星传输采用J17预加重方式，而地面微波预加重时间常数τ＝50μS，两者是不一样的，混用会产生伴音失真。以C4机为例，有J17和τ＝75μS两种去加重方式，如图二所示，将电阻RV40（A1声道）、RW40（A2声道）从7.5KΩ置换为5KΩ（5KΩ电阻在市面上不易买到，可用两个10KΩ电阻并联实现），就可将去加重时间常数从75μS改变为50μS，适合地面微波的使用，解调出来的伴音也就动听悦耳了。

3、增加降频器，改变微波频率

卫星接收机输入950MHz――2000MHz的第一中频信号，地面微波有1.4G、8G、11G、13G等频段，如图三所示，对于1.4G频段,只要在卫星接收机之前另一个低噪放大器；8G、11G、13G等频段需加一个降频器，将频率降为卫星接收机的输入频率范围。

当然，本文是介绍模拟卫星机的再利用，对于使用QPSK调制方式的地面数字微波，可以采用这种变频的方法，使用数字卫星接收机接收地面数字微波信号。

在卫星通信中，数据传输速率是性能的重要指标。近期的研究发现卫星的平均功耗增加了350%，设计寿命从10年增加到近14年，卫星的外形和复杂度也增加了2到5倍。Shin公司的新一代互联网协议（IP）卫星iPSTAR总容量达到了40Gbps，据称是现有卫星容量的40倍。美国休斯网络系统公司的SPACEWAY每个点波束的下行链路数据速率为800Mbps。现代信息技术需更宽的卫星传输带宽。

当今正在开发的先进宽带通信卫星的设计、制造和部署成本都较高。卫星设计者尽量增加卫星的有效载荷能力，以便在投入使用之后能够最大限度地获取利润。

对设计卫星的工程师来说，这意味着：因为先进的通信卫星要求最大限度地增加数据速率和容量，所以留给设计者的误差余度很小。如果未能分析或者考虑到任何相关参数或者真实效应，都可能导致设备性能下降，从而减少收益。与此相反的情况是设计过于缜密，亦即因为考虑了所有未知因素或者按照最差情况来设计而导致参数余度过大，从而增加了不必要的成本、部件、重量和复杂度。

图1给出了传统“弯管”式卫星下行链路的整体示意图，它包括了主要的部件，但卫星部分只显示了一个转发器图像。实际上，一个卫星可能带有30到50个转发器。

AAZSZSZ每个部件都有会降低系统整体功能的不理想性能。降低系统整体性能的最主要、最基本原因是热噪声。可以通过载波功率来设置信道内的载噪比（CNR）或者信噪比（SNR）。在特定的信噪比和带宽情况下，可通过香农定律来定义每秒钟的最大信道容量（位数），但在实际操作中永远不会达到这个最大值。为确保最佳系统设计，必须准确模拟信道内所有真实存在的坏损。

仿真测试解决方案

全面、真实的通信通道仿真是设计和验证的需要。针对卫星通信业务发展的需要，设计人员需要更为有效的仿真测试设备，要求它具有宽带仿真和测试功能，真实地模拟通道中环境坏损因素、以及通道中各部件对系统的影响。这样，设计人员才能在设计阶段有效地控制设计余度，同时满足成本、可靠性和容量的要求。

目前，卫星系统设计者在设计过程中可以使用若干种辅助工具。设计模拟和测试工具主要有以下三种：计算机建模和模拟工具、制造和发射试验卫星、卫星通道模拟器。

借助计算机建模和模拟工具，设计者可以建立多种信道坏损的模型，并通过模型综合考虑系统的总体性能。这些工具能够完成基本设计，并进行性能评估。此类软件用于台式机和高级工作站。为得到准确的结果，即使使用最快的处理器也需要花费大量的计算时间，这样就限制了模拟对象的数量，也限制了能够分析的综合坏损模型。这些模型也可能并没有正确反映实际情况。

此外，有的公司或者单位已经制造并发射了实验卫星，以便在真实环境中通过真实的硬件和软件来检测新的通信技术和理念。这些卫星包括ACT、Artemis、Kopernikus、N-Star、Superbird以及Italsat F1。这些卫星的制造成本昂贵，但它们为当今宽带卫星设计的精细技术和定义方法提供了颇有价值的实验环境。卫星位于整个设计金字塔的塔尖，它们的性能通过设计来确定，因此根据需要更改技术规格的余地很小，同时也很难通过更改坏损机制来检测它们对系统整体性能的影响。

卫星信道模拟器把测试环境和模拟环境很好地结合起来，为用户提供所需的精确度和实时性能。Aeroflex生产的Celerity CS80000宽带信道模拟器（BCS）系列就是很好的例子。这些模拟器在实验室中通过受控的、精确的、可重复的方式创建带有坏损机制的真实信道。因为这些信道是带有宽带射频输入和输出的实时系统，所以在测试过程中可以使用真实的硬件终端。和软件模型相比，这种实时测试可以运行更多检测对象，进而能进行更详细的测试。

它们的特点如下：稳定的、可重复的模拟，带有定义好的、受控的坏损机制；实时和全带宽信道，能够支持真实的硬件和快速测试时间；最坏情况模拟，可以包含任何综合坏损模型；通过实验室设备来最大限度地减少高成本测试或者实际卫星测试时间。

Aeroflex通道模拟器的价值体现在：具有非常真实的仿真；带宽高；高动态范围（14 b ADC/DAC w/ 36 MHz BW）；低相位瑕疵，并支持动态延迟更新；模块化设计，易于升级；具有丰富的真实环境坏损选择，包括动态多谱勒、动态延迟、热噪声、路径损失、带内干扰、邻道干扰、信道载荷、相位噪声、Rayleigh衰落、雨损、群延迟失真、通带内幅度波动、非线性增益等。

其它开发测试工具包括宽带信号发生器（BSG）和宽带信号分析器（BSA）。它们不是信道模拟器，但是能够创建真实的卫星信号和带有坏损机制的环境，并记录和分析信号信道的性能。

Aeroflex宽带通道模拟器简介

Aeroflex 宽带信道仿真器模拟（BCS）可以为高速通信系统，点对点微波和卫星通信建立精确的和可重复的信道，提供带宽最宽的通道模拟和连接仿真，实现最全面的干扰信号模拟。实时的仿真可提供带宽达500MHz、时间延迟最大达10秒，并同时可提供1至4个独立的通道仿真。BCS可实时为输入信号加入干扰信号，模拟实际传输通道的干扰。可提供的干扰信号包括：动态延迟（从地面到GEO卫星住返的短时间延迟）、动态多普勒、精确的相位噪声、Ricean和 Rayleigh衰落、附加白高斯噪声、平衰落、雨水衰落、附加CW和调制的干扰信号、通带幅度和相位奇变。用于相关或独立信道的变频器，可以对输入/输出信号进行变频控制。卫星仿真软件包，使用行业标准的TLE组件，可产生24小时的多普勒和延迟仿真文件。Aeroflex的通道模拟已成功应用于多个卫星工程中，用于模拟信号往返路径，可在卫星发射之前对卫星和地面站进行全面测试。

联合国《外层空间条约》规定：卫星频率和轨道资源是全人类共有的国际资源。国际资源既需要有国际机构来管理，也需要有国际公认的规则、工作程序和技术标准为依据。

作为联合国的专门机构，国际电信联盟（简称ITU）是管理卫星频率和轨道这一国际资源的国际机构。ITU《组织法》第196款规定：在为无线电业务分配频率时，各国主管部门应该牢记，无线电频率和对地球静止卫星轨道是有限的自然资源，必须按照《无线电规则》的规定合理、经济、有效地使用，在考虑发展中国家和具有特定地理位置国家的特殊需要的同时，使各国或各国家集团可以公平地使用无线电频率和地球静止卫星轨道。

为了落实《组织法》的上述原则精神，ITU自1963年召开首次空间通信特别无线行政大会为多种空间无线电业务划分频段以来，各国无线电管理政府主管部门在ITU框架下，通过多次世界无线电大会，制定了一系列的国际规则，包括《组织法》、《公约》、《无线电规则》、《程序规则》及《建议书》。根据这些国际规则，卫星频率和轨道资源在ITU各成员国之间的分配，主要通过“先登记可优先使用”的抢占和“公平”规划两种方式进行。

1 卫星频率和轨道资源的抢占

为了落实ITU《组织法》第196款中“经济、有效地使用无线电和卫星轨道资源”的要求，在西方主要发达国家，特别是美、俄等航天强国的推动下，国际规则中卫星频率和轨道资源的主要分配形式为“先申报就可优先使用”的抢占方式。在这种方式下，各国首先根据自身需要，依据国际规则向ITU申报所需要的卫星频率和轨道资源，先向ITU申报的国家具有优先使用权；然后，按照申报顺序确立的优先地位次序，相关国家之间要遵照国际规则开展国际频率干扰谈判，后申报国家应采取措施，保障不对先申报国家的卫星产生有害干扰；国际规则还规定，卫星频率和轨道资源在登记后的7年内，必须发射卫星启用所申报的资源，否则所申报的资源自动失效。也就是说，通过这种方式抢占卫星频率和轨道资源，需要经过国际申报—国际协调—国际登记的过程。

1.1 卫星频率和轨道资源的国际申报

1.1.1 为什么要进行卫星频率和轨道资源的国际申报

由于卫星频率和轨道资源是国际资源，各国都可以依据国际规则开发利用，实施自己的卫星系统。为尽量避免各国拟实施的卫星网络产生相互干扰，国际规则要求各国无线电管理政府主管部门，在卫星网络投入使用前不早于5年，但不晚于2年，向ITU申报并公布拟使用的卫星频率和轨道资源。各国根据ITU公布的他国使用计划，分析评估他国申报的卫星网络是否可能对自己申报的卫星网络或地面业务产生不可接受的干扰，并依据国际规则在卫星网络实施前，解决可能存在的干扰问题。

1.1.2 如何进行卫星频率和轨道资源的国际申报

进行卫星频率和轨道资源的国际申报工作，大致需要经过3个阶段。

第1阶段：按照ITU《无线电规则》中要求的参数和格式，用ITU规定的专用软件，向ITU申报电子格式的卫星网络提前公布资料（简称API资料）。国际电联通过国际频率信息通函（简称IFIC），将接收到的合格的API资料向全世界公布。

第2阶段：对于大多数非静止卫星网络和所有静止卫星网络来说，在第1阶段申报API资料后的2年内，还需用ITU规定的软件，依据拟实施卫星网络的参数，向ITU申报电子格式的卫星网络协调资料（简称C资料）。ITU对于不同种类卫星网络的C资料，根据《无线电规则》中不同的规则要求，对C资料进行技术和规则审查。审查合格后，ITU将上述C资料通过IFIC向世界各国公布。各国在规定的时间期限内，正式判断新申报的卫星网络是否可能对自己已经申报了的卫星网络或地面业务产生不可接受的干扰，并在规定的时间期限内将判断的最终结果和技术依据通知ITU和相应的主管部门。由此建立正式协调关系。

第3阶段：经卫星网络国际频率干扰协调，消除卫星网络之间可能存在的潜在干扰后，使用ITU规定的软件，向ITU申报卫星网络简要实际使用的通知登记信息（简称N资料）。

其间，申报卫星网络资料的主管部门，还必须依据ITU理事会决议，按时向ITU缴纳卫星网络资料处理费；依据世界无线电通信大会决议，按期向ITU申报卫星项目实施进程信息。

1.1.3 我国卫星频率和轨道资源的申报情况

经过10多年的努力，遵照国际规则规定的程序和要求，信息产业部无线电管理局（以及原国家无线电管理委员会办公室）代表中国政府无线电管理的主管部门，先后向国际电联申报了各类卫星网络资料数百份，答复各类国际函电数千封。目前，我国在国际电联登记有效的卫星网络资料有212组（注：在同一轨道位置上，以相同名称所申报的所有卫星网络资料统称为一组），涉及62个地球静止轨道位置和多种非静止轨道，涵盖国际电联已划分给各类卫星应用的所有频段（包括UHF、L、S、C、X、Ku、Ka频段）。这些国际申报，是我国军民各类卫星应用得以顺利开展的重要基础。

1.2 卫星频率和轨道资源的国际协调

1.2.1 为什么要进行卫星频率和轨道资源的国际协调

根据国际规则规定，卫星网络中的频率指配，只有完成了所有相关的卫星频率和轨道资源的国际协调后，才能通过国际规则中的通知登记程序，将相应的频率指配记录进国际频率登记总表（简称MIFR），才能享受国际认可与保护。任何频率指配的具体使用条件及其在MIFR中的具体地位，都是从其相应的卫星频率和轨道资源的国际协调中得出的。

衡量一个无线电发射电台是否需要进行国际协调的标准是：该电台的使用有可能对其他主管部门的任何无线电业务产生有害干扰。衡量一个无线电接收电台是否需要进行国际协调的标准是该电台需要得到国际认可，得到国际保护。

1.2.2 怎样进行卫星频率和轨道资源的国际协调

所谓卫星频率和轨道资源的国际协调，就是根据《无线电规则》相关条款的要求，各相应主管部门之间或相关无线电台操作者之间，通过信函、传真或会议等任何方便的形式，为了消除频率指配之间可能存在的有害干扰，而进行的技术干扰谈判。谈判一般基于《无线电规则》规定的通用技术标准进行，也可根据双边认可的其他标准进行。《无线电规则》中国际频率干扰协调主要分成如下15种。

（1）地球静止轨道卫星（简称GSO）网络内的台站，在非规划的频段上使用的任何无线电通信业务，需要与所有其它的GSO网络内的台站在非规划的频段上使用的任何空间无线电通信业务协调，相反方向工作的地球站之间的协调除外；

（2）在某些频段上GSO网络里的卫星固定业务（简称FSS）特定地球站（Specific Earth StaTIon）需要与所有非静止轨道卫星（简称NGSO）网络的FSS协调；

（3）在某些频段上NGSO网络的 FSS需要与所有GSO网络的 FSS特定地球站（Specific Earth StaTIon）协调；

（4）在卫星广播业务（简称BSS）和地面业务都是主要业务的频段上，非规划的BSS需要与地面业务协调；

（5）NGSO网络内的任何电台需要与所有其它NGSO网络内的任何电台协调，相反方向工作的地球站之间的协调除外；

（6）NGSO网络内的任何电台需要与所有其它GSO网络内的任何电台协调，相反方向工作的地球站之间的协调除外；

（7）GSO网络内的任何电台需要与所有其它NGSO网络内的任何电台协调，相反方向工作的地球站之间的协调除外；

（8）任何卫星网络里的空间站需要与地面业务协调；

（9）在空间业务和地面业务具有同等频率划分地位的频段上，NGSO网络里的特定地球站或典型地球站（Typical Earth StaTIon）需要与地面业务电台协调；

（10）地面业务发射电台需要与NGSO网络里的地球站协调；

（11）在100MHz以上，空间业务和地面业务具有同等划分地位的频段上，特定地球站和典型地球站需要与地面业务电台协调，上述（9）中的协调除外；

（12）在空间业务两个工作方向具有同等划分地位的频段上，特定地球站需要与反方向上工作的其它地球站协调，下述（14）中的协调除外；

（13）在100MHz以上，空间业务和地面业务具有同等划分地位的频段上，地面业务发射电台需要与地球站协调，上述（10）和下述（14）中的协调除外；

（14）在地面业务、FSS业务（地对空方向）、以及BSS业务具有同等主要业务划分地位的频段上，地面发射电台或发射地球站需要与BSS业务空间站服务区内的典型地球站协调；

（15）某些业务的使用需要寻求其他相关主管部门的允许。

对于上述每一种协调，就如何判定两个频率指配之间是否会出现有害干扰，《无线电规则》中都制定了相应的判定标准和计算方法。

1.2.3 我国开展卫星频率和轨道资源国际协调的情况

为解决中国卫星与其他相关国家卫星之间可能存在的相互干扰，维护我国申报的卫星频率和轨道资源，信息产业部无线电管理局（以及原国家无线电管理委员会办公室）组织国内相关单位，迄今已与14个国家进行了82次政府主管部门级会谈。

自上世纪90年代初以来，许多国家越来越认识到卫星频率和轨道资源的重要性，卫星频率和轨道资源的国际争夺也越来越激烈，国际协调工作也变得越来越困难，甚至可能上升到了政治和外交层面。

1.3 卫星频率和轨道资源的国际登记

1.3.1 为何要将频率指配记录进国际频率登记总表

ITU《无线电规则》规定：记录在国际频率登记总表（MIFR）里的合格的频率指配，享有国际承认与保护；其他主管部门在安排和使用其自己的频率指配时，应避免对此频率指配产生有害干扰；各主管部门应从MIFR记录中的状态，得出其频率指配的国际权利和义务。

一旦使用不符合《无线电规则》有关条款的频率指配对任何MIFR里合格的频率指配产生有害干扰，不符合规则的频率指配应在收到通知后立即消除有害干扰。

1.3.2 哪些频率指配需要向ITU进行国际登记

凡是符合下列情况下之一者，其所有发射电台（以及相关的接收电台）的频率指配，都应根据规则中相应条款，向ITU进行国际登记：（1）如果该频率指配的使用可能对其他主管部门的任何无线电业务产生有害干扰；（2）如果该频率指配是用于国际无线电通信；（3）如果该频率指配希望获得国际认可；（4）如果该频率指配需要履行上述1.3中的任何一款协调程序；（5）特定的射电天文台，希望得到国际保护。

1.3.3 国际登记的一般程序

在成功地履行完1.2中协调的各相应程序后，相关国家主管部门应用国际电联规定的软件，按照在协调过程中最终达成一致意见的技术参数、《无线电规则》要求的参数项和格式，并在自申报API资料起规定的卫星网络生命期内，向ITU申报电子格式的通知登记资料。ITU根据《无线电规则》中相应的技术和规则条款进行审查。如果审查合格，则相应的频率指配就成功地记录进国际频率登记总表（MIFR）；反之，则将N资料退回相应的主管部门。

对于一些不能在规定的卫星网络有效期内成功地履行完上述协调程序的卫星网络资料，可通过《无线电规则》中的一些特别条款，要求ITU将频率指配临时性记录进MIFR，以保持卫星网络资料在其有效期限后继续有效。在卫星网络规定的有效期内，未向ITU申报合格N资料的卫星网络，相应的卫星网络资料在卫星网络有效期后不再有效。

1.3.4 卫星频率和轨道资源的国际登记情况

根据国际电信联盟最新公布的资料，在取得国际地位与保护，并记录进国际频率登记总表的静止轨道卫星网络资料中，美国有163个，俄罗斯有135个，法国37个，中国18个，日本16个。

2 卫星频率轨道资源的规划

为落实ITU《组织法》第196款中“在考虑发展中国家和具有特定地理位置国家的特殊需要的同时，使各国或各国家集团可以公平地使用无线电频率和地球静止卫星轨道”的原则精神，防止少数发达国家借助其技术和经济实力，抢占所有的卫星频率和轨道资源。应大多数发展中国家的强烈要求，《无线电规则》通过“公平”规划的手段，在一些频段上，为世界各国相对公平地分配了一定数量的卫星频率和轨道资源。规划的实质，是为发展中国家预留卫星频率和轨道资源，保障发展中国家在将来有能力时，有最低限度的卫星频率和轨道资源可用。

现行的《无线电规则》，分别为卫星广播业务（即广播卫星）和卫星固定业务（即通信卫星）制定了规划。

2.1 卫星广播业务规划

2.1.1 为什么要进行卫星广播业务规划

为了给广大发展中国家预留一定数量的卫星广播业务频率和轨道资源，自1977年世界无线电行政大会始，ITU通过多次世界无线电通信大会，在11.7~12.2GHz（下行）、14.5~14.8GHz和17.3~18.1GHz（上行）频段上分别制订了卫星广播业务下行和上行规划。

特别是自上世纪80年代末以来，随着世界无线电通信技术的快速发展，卫星广播业务频谱资源越来越显得宝贵。一些发达国家钻ITU《无线电规则》的空子，利用其中某些条款的缺憾，大量“合法”地掠夺卫星广播空间资源，即通过所谓的规划修改程序申报新的卫星广播业务资源。为了阻止少数发达国家无限度地掠夺这一宝贵资源，维护自身的主权和利益，2000年世界无线电通信大会对BSS进行了重新规划，并制订了新的《无线电规则》条款，在一定程度上弥补了《无线电规则》在规划部分存在的一些漏洞，形成了现行的卫星广播业务规划。

2.1.2 “公平”规划频段上额外的资源抢占程序

应该说，现行的卫星广播业务规划是一个发展中国家与发达国家妥协的结果，一方面发展中国家要求平等地分配卫星频率和轨道资源；另一方面发达国家要求抢占更多的资源。所以，在《无线电规则》的卫星广播业务规划中，一方面相对公平地给各国分配了一部分资源，同时也写进了可获得额外资源的规则条款，即附加资源申请的协调程序。其基本过程如下。

（1）一般过程

在计划投入使用前不早于8年，但不能晚于2年，用国际电联规定的软件，按照自己系统实际需要的参数、《无线电规则》附录4中要求的参数项和格式，向国际电联申报电子格式的BSS附加资源申请的协调资料（简称ART4资料）。国际电联根据《无线电规则》中相应条款，对ART4资料进行技术和规则审查。审查合格后，国际电联将上述ART4资料通过IFIC向世界各国公布。各国在规定的时间期限内，正式判断该ART4网络是否可能对自己已经申报了的卫星网络或地面业务产生不可接受的干扰，并在规定的时间期限内将判断的最终结果和技术依据通知国际电联和相应的主管部门。由此建立正式协调关系。

其间，发起协调的主管部门还必须按时履行成本回收原则（参见国际电联理事会482号决议），报送相应的行政性应付努力信息（参见世界无线电通信大会第49号决议）。

（2）规划频段上额外资源的国际登记

在成功地履行完上述协调各相应程序后，应用国际电联规定的软件，按照在协调过程中最终达成一致意见的技术参数、《无线电规则》中要求的参数项和格式，并在自申报ART4资料起规定的卫星网络有效期率内，向国际电联申报电子格式的通知资料（简称N资料）。国际电联根据《无线电规则》中相应的技术和规则条款进行审查。如果审查合格，则相应的频率指配就成功地记录进国际频率登记总表（MIFR）；反之，则将N资料退回相应的主管部门。

对于一些不能在规定的卫星网络有效期内成功地履行完上述协调程序的卫星网络资料，可通过《无线电规则》中的一些特别条款，要求国际电联将频率指配临时性记录进MIFR，以保持卫星网络资料在其有效期限后继续有效。在卫星网络规定的有效期内，未向国际电联申报合格N资料的ART4卫星网络，相应的卫星网络资料在卫星网络有效期后不再有效。

2.1.3 卫星广播业务规划中卫星频率和轨道资源的特别规定

鉴于卫星广播业务的内容涉及到国家广播主权、民族习惯和宗教信仰，《无线电规则》为此制订了特别条款规定：在设计卫星广播业务空间电台的各项特性时，应当利用可得到的一切技术手段，最大限度内切实可行地减少对其他国家领土的辐射，除非事先争得这些国家许可。

此外，规划内的卫星频率和轨道资源永远有效。并且，如果实际投入使用系统的参数在规划中频率指配参数范围内（即：不产生更大干扰，也不要求更多保护），则不需经过任何协调，直接用ITU规定的软件，按照不超过规划中的技术参数、《无线电规则》要求的参数项和格式，向电联申报N资料。ITU审查后将相应的频率指配记录进MIFR。

2.1.4 我国卫星广播频率和轨道资源的基本情况

在现行卫星广播业务规划中，我国有4个卫星轨位位置（即东经62、92.2、122和134度），每个轨位2个下行波束，每个波束12个27MHz带宽的频道，即共有96个27MHz带宽频道。

需要说明的是，在我国内地BSS规划中，下行采用一些区域性波束而不是全国大波束的目的，是为了在遵守ITU规划中一些基本原则的前提下，最大限度地为我国争取到更多的卫星广播业务资源。我们在规划的具体实施过程中，在履行了相应的规则程序后，可根据实际需要采用覆盖全国的大波束。我国上行波束和频道的安排，也是基于上述同一目的。

2.2 卫星固定业务规划

为了给广大发展中国家预留一定量的卫星固定业务卫星频率和轨道资源，国际电联通过1985年和1988年连续两届世界无线电行政大会，在4500~4800MHz（下行）、6725~7025MHz（上行）、10.7~10.95GHz（下行）、11.2~11.45GHz（下行）和12.75~13.25GHz（上行）频段上分别制订了卫星广播业务下行和上行规划。

与BSS指配规划不同的是，FSS规划是分配规划。在将FSS分配规划中的资源投入使用前，必须按照《无线电规则》中相应的程序，将分配转换成相应的频率指配。由于《无线电规则》中卫星固定业务规划的执行程序对额外资源的协调要求非常严格，使得申报卫星固定业务规划之外的额外资源非常困难。所以自卫星固定业务规划最初制订至今，该规划基本上保持不变。但近年来，随着卫星频率和轨道资源越来越紧张，一些发达国家在积极推动卫星固定业务规划中一些程序的修订，并将此事已列入预定于明年在日内瓦召开的世界无线电通信大会议程。

目前，我国大陆在FSS规划中分配有两个轨道位置，即101.4E和135E，每个轨道位置一个波束，分别覆盖我国陆地和南海诸岛。我国香港在卫星固定业务规划分配的轨道位置为56.6E，澳门在卫星固定业务规划分配的轨道位置为117E。

卫星频率和轨道资源既是所有卫星系统建立的前提和基础，也是卫星系统建成后能正常工作的必要条件。没有与之相应的卫星频率和轨道资源，卫星系统就只能成为空中楼阁。正如石油、矿产等自然资源一样，卫星频率和轨道资源已成为越来越重要的国家战略资源。中国要发展、要强大，就必然需要有足够的各类自然资源。在卫星频率和轨道这一特殊国际资源争夺战中，我们将继续尽最大努力，维护好我国的权益。

我国的卫星通信干线主要用于中央、各大区局、省局、开放城市和边远城市之间的通信。它是国家通信骨干网的重要补充和备份。为保证地面网过负荷时以及非常时期（如地面发生自然灾害时）国家通信网的畅通，有着十分重要的作用。

在我国边远省、自治区（如西藏、新疆）的一些地区，难以用扩展和延伸国家通信网的方法来进行覆盖。对于这些地区的一些人口聚居的重镇或县城（也可用于海岛）的用户，我国是利用VSAT的方法将其接入地面公用网。这对我国通信网的全国覆盖具有重要意义。

卫星专用网在我国发展很快，目前银行、民航、石化、水电、煤碳、气象、海关、铁路、交通、航天、新华社、计委、地震局、证券等均建有专用卫星通信网，大多采用VSAT系统，全国已有几千个地球站。

我国需要建立卫星移动通信系统，以支持位于地面移动通信网服务区以外用户的移动通信业务，其终端应当是轻便和低成本的。

卫星移动通信系统还用来为地面通信网未能覆盖的农村和边远地区提供基本的通信（话音和低速数据，这对发展中国家更具有重要意义）。这里所指的“农村和边远地区”用户，是指十分分散的“自然村”，要求其终端的复杂度、体积和成本应远小于VSAT小站。

以我国为主的卫星移动通信系统APMT（亚太移动通信系统）正在筹建，它是以同步卫星支持的区域性系统。系统支持手持机用户，为此星载天线十分庞大（天线直径约1-3m），此外系统还用于支持边远地区的基本通信。

在不久的将来，我国的卫星网还将用于支持低业务密度地区的高速率用户（集团用户）终端的通信需求，比如，对因特网的高速浏览，以及高速率的接入公用网。对于这一类的用户，其终端设备的简化和低成本也是十分重要的。建立我国的综合卫星通信系统的设想。目前，我国在同步卫星通信方面的发展已具规模，在作为国家干线通信网的备份和组建专用网方面发挥了巨大的作用。但是，面对一些业务需求，如移动通信业务、边远地区基本通信业务、高速率用户的接入和因特网浏览以及交互式多媒体业务等方面的需求，我国是采用继续发展和扩大同步卫星通信系统来支持这些新业务？还是建立包括同步卫星和非同步卫星在内的综合卫星通信系统呢？从国外卫星通信发展趋势来看，由于轨道高度较低的非同步卫星无论在支持移动通信，边远地区基本通信和高速率用户的接入等方面都十分有利，它能有效地降低对终端EIRP（有效合向辐射功率）和G／T值（接收机品质因数）的要求，使用户终端大为简化和降低成本。因此，建立我国的综合卫星通信系统在技术上是合理的。

在综合系统中，同步卫星和非同步卫星部分各自支持的业务重点应有所不同。

同步卫星系统主要支持的业务有：

1．地面公用网各枢纽站之间的干线连接，其地面站庞大，成本高；

2．远端用户（VSAT终端）的接入；

3．构成专用网和专用网与公用网之间的连接。

非同步卫星系统主要支持的业务有：

1．移动通信业务；

2．提供过远地区和农村的基本通信（话音和低速数据），其用户终端体积和成本远低于VSAT终端；

3．用于高速率（可达2Mb/S）用户终端的接入，提供交互式多媒体业务和支持用户高速浏览因特网。其用户终端成本和天线尺寸应小于VSAT终端。

在综合系统中，由于非同步卫星将飞越全球，具有全球（非实时）覆盖能力，因此综合系统可以实现全球的（非实时）数据通信（数据信息延时最大约5小时）。尽管通信是非实时的，但系统是完全由我国自主控制的，这在一定程度上能缓解一直困扰我国的全球通信问题，对军事和外交机要通信具有重要意义。

建立我国的综合卫星通信系统，除市场需求和枝术上的合理和先进性之外，系统所需的投资和经济效益如何，是决定建立该系统是否切实可行的关键因素。

我国的综合卫星通信系统是为我国（及其周边地区）服务的区域性系统。一般来说，采用同步卫星也许是一种较好的选择，因为系统所需的投资较省，而采用覆盖全球的非同步轨道卫星星座为某一地区提供服务（在经济上）是不可取的。然而，随着星座设计技术的突破，利用数目较少的非同步轨道卫星构成的星座也是区域性系统的一种选择。

作为我国的综合卫星通信系统中的非同步卫星部分，以采用“区域性时限”星座为宜。该星座可以在特定的时段（通常在每天的业务高峰时段）对我国进行连续覆盖，而空间段所需投资可大致与同步卫星相当。同时，由于覆盖我国的非同步卫星区域性星座对地理上与我国对称（经度差约180°）的美国，具有甚至更好的覆盖特性（仰角更高）。因此，如果同一星座以支持中国和美国的两个区域性系统，空间段的投资共同承担，那么我国的非同步卫星系统所需投资可能比一个同步卫星系统更省。

我国综合系统中的非同步卫星可以是一种由4颗椭圆轨道卫星（近、远地，点分别为4497km和16209km）构成的星座，它能在北京时间每天的7点或至23点30分连续覆盖我国。可以看出，星座对我国的最小覆盖仰角在15°以上，而对大陆的绝大部分地区在20°以上。

在非同步卫星不能覆盖的低业务量时段（如深夜和凌晨），可由同步卫星来支持这些较小的业务量。此时，对我国连续覆盖的同步卫星也处于低负荷时段，它有足够的资源（如功率）来改善由非同步卫星转换至同步卫星时因传播损耗增加所带来的不利影响。

小尺寸卫星很难在室外进行融合，那是因为室外的环境只适合地面站，这种小尺寸、重量轻、低功耗的产品会是无处安放。但我们又在想若干新兴市场推动了对小尺寸Ka波段接入的需求，无人机（UAV）和步兵若也能接入此类信道，那会是大大受益。

传统Ka波段地面站卫星通信系统依赖于室内到室外配置。室外单元包含天线和块下变频接收机，接收机输出L波段的模拟信号。该信号随后被传送到室内单元，室内单元包含滤波、数字化和处理系统。Ka波段的干扰信号通常较少，因此，室外单元的主要任务是以线性度为代价来优化噪声系数。室内到室外配置很适合地面站，但难以融合到小尺寸、重量轻、低功耗（SWaP）的环境中。若干新兴市场推动了对小尺寸Ka波段接入的需求。无人机（UAV）和步兵若能接入此类信道，将大大受益。对于无人机和步兵，无线电功耗直接决定电池寿命，进而决定任务时长。此外，过去专门用于空中平台的传统Ka波段信道，现在正被考虑用于提供更广泛的接入。这意味着，传统上仅需要下变频单个Ka信道的空中平台，现在可能需要工作在多个信道上。本文将概述Ka波段应用面临的设计挑战，并说明一种支持此类应用实现低SWaP无线电解决方案的新架构。

卫星通信行业的最新趋势显示，信号传输正从X波段和Ku波段推进到Ka波段。这在很大程度上是因为该频率范围内很容易实现带宽更宽的收发器。与此同时，X、Ku和Ka波段中的发射机总数在不断增加。过去，Ka波段中的发射机数量非常少，但随着这种趋势的发展，此范围内的频谱会变得越来越拥堵。这给此类系统的收发器设计提出了挑战，尤其是针对低SWaP市场，这些市场的尺寸和功耗要求会限制可达到的选择率。由于选择率压力越来越大，人们自然会折中考虑，降低选择率要求。某些情况下，例如频谱环境不那么明确的移动平台中，这种折中是有意义的。但在其他可以非常精确地预测干扰的平台中，选择率仍将是最高优先目标。

室内和室外概述

在典型的永久性卫星通信设施中，室外设备和室内设备在功能上是分开的。室外设备由Ka波段天线、低噪声块（LNB）和下变频级组成，其将Ka波段信号下变频为L波段信号，然后发送到室内单元。LNB和下变频级通常合并为一个单元，其输出端利用同轴电缆或光纤将信号发送到室内以供进一步处理。在天线端下变频至1 GHz到2 GHz信号可防止连接到室内单元的电缆产生额外损耗。室内单元由L波段接收机和解调器组成。此单元负责对信号做进一步滤波、数字化和处理。此外，它与地面传输网络相连，以便将信号发送到中央处理地点。

在发射侧，波形产生发生在室内L波段设备中。信号通过同轴电缆或光纤发送到室外设备。室外设备包含如下器件：一个块上变频器（BUC），用以将信号从L波段变频至Ka波段;一个HPA，用以将信号放大到所需的发射功率水平;以及一根天线。如果接收机和发射机共用该天线，则还会有一个双工器，用以将发射机信号和接收机信号隔离开来。

尺寸和功耗

由于是永久设施，固定安装地点中的器件通常不是针对低SWaP而设计。根据其特性和滤波要求，室外LNB可能有10“ &TImes; 4” &TImes; 4“那么大。它通常尽可能靠近天线馈线放置，以优化系统噪声系数。室外BUC通常有相同的尺寸，而室外HPA可能非常大，具体尺寸取决于输出功率要求。室内设备包含一个19英寸宽机架安装解调器，它可以同其他机架安装调制解调器或处理设备叠放在一起。此设备负责完成接收和发射卫星通信信号的任务，但其SWaP效率可能不是很高。

低SWaP市场

随着全球移动通信发展的深化，以及人们期望即便在最偏远地区也有通信和数据链路可用，市场对降低SWaP的呼声越来越高。

小尺寸卫星通信解决方案

近年来，政府和商业对无人机的使用越来越多。无人机可用在距离其基地超过数百英里的偏远地区，日益依赖卫星通信来发送收集到的数据及接收操作员指令。此外，我们看到商业世界开发的无人机用途越来越多，其中许多既需要与卫星通信，也需要与其他航空器通信。这导致使用的频谱更高，而以前对高频谱的使用非常少。随着频谱变得越来越拥挤，滤波、频率规划和灵活性变得越来越重要。

低SWaP卫星通信持续增长的另一个市场是手持式和便携式领域。除安全通信外，人们还希望发生和接收其他更多内容，这导致对手持设备的需求不断增加。人们渴求快速发送数据，包括照片、音频文件、地图和其他数据，以及捕获带宽更宽的信号。这要求提高瞬时带宽，而外形尺寸则保持不变或比上一代更小，并且要降低功耗，以免携带笨重昂贵的电池包。战术车辆自身的功率有限，空间较小，故而存在类似的SWaP限制。

另外，与波形无关的系统有很多潜在好处，可以进行配置以使其在任何给定波形环境中发挥作用。在当今的一些军用系统中，航空器上需要三到五个不同的收发器系统以帮助不同系统相互通信。将这些系统合并成一个与波形无关且具有软件定义灵活性的系统，可以让卫星尺寸缩小5倍。

低SWaP的设计挑战

随着来自低SWaP市场的需求不断增加，还有许多挑战需要克服。举例来说，单单滤波这一项要求就会使此类系统的尺寸增加不少。随着频率范围提高到Ka波段，当下变频到1 GHz中频（IF）时，越来越难以实现同样的抑制性能。这就需要增加滤波器数量或增大滤波器尺寸。而且这些滤波器并不便宜，每个通常要花费200美元或更多。就此而言，较高中频会很有利，因为这样可以降低滤波器要求。

此外，在低SWaP市场中，网络的不同节点以网格方式通信，部分网络没有地面基础设施。由于没有一个中央位置来执行处理，因此，各收发器必须能够处理收到的数据。传统卫星通信市场的天线与处理器之间是分离的，但在低SWaP市场，人们希望数字化处理和FPGA尽可能靠近天线。这种本地处理为此类网络应使用多少带宽设置了限制，因为要处理的带宽越宽，则所需的时钟速率和器件功耗越高。在传统固定安装的Ka波段网络中，可以使用高达1 GHz的瞬时带宽;在低SWaP市场中，100 MHz到200 MHz更符合实际。

为了解决这些接收机挑战，传统办法是采用超外差架构，其会将Ka波段下变频至L波段，在下变频到L波段之前可能还有一个中间级。这种方法需要使用大滤波器，器件数量多且功耗高，无法支持低SWaP要求。鉴于上述限制，典型超外差架构开始在此类应用中势微。

高中频架构

针对此类市场，更好且更合适的架构是高中频架构。这种架构利用了直接变频收发器相关技术的最新进展。在直接变频收发器中，输入RF能量直接变频到基带，并分割为I和Q两个单独的流。此类产品已将其频率范围提高到6 GHz，从而支持新的独特使用场景。过去，这些器件的性能满足不了要求超高性能的军用和商用系统的需要。但最新进展表明，利用这种技术可以满足高性能需求。

这些器件的一些最新进步包括：带宽更高、线性度更好、集成数字信号处理功能更多、校准更轻松。这些器件的典型带宽高达200 MHz，而且可以针对不需要高带宽的情况进行调整。在频谱拥挤的环境中，此类器件的高线性度还有助于提高性能。这会使灵敏度略有降低，但在这种环境中，此类折中是必要的。此外，集成DSP功能可降低系统中FPGA的负担，节省功耗，减少复杂性。这些器件集成的FIR滤波器可进一步帮助解决拥挤环境中常见的许多通道选择率问题。

此类器件的另一个进步是集成了连续时间Σ-Δ型ADC （CTSD）。抗混叠滤波是这类ADC的固有功能，因此不再需要SAW滤波器，这有助于降低此类系统的延迟。

在高中频架构中，Ka波段不是直接变频为基带，而是先转换到高中频，然后馈入直接变频接收机。由于此类转换器的频率范围得到提高，该中频可以放在5 GHz到6 GHz之间。中频频率从1 GHz（当今的典型系统）提高到5 GHz，使得镜像频率范围比以前离得更远，故而前端滤波要求大大降低。前端滤波简化是缩小此类系统尺寸的一个因素。

采用AD9371的系统示例

图1显示了此类系统的一个例子。该系统由一个17 GHz到21 GHz的接收机通道和一个27 GHz到31 GHz的独立发射机通道组成。从接收机通道开始，输入RF能量先由Ka波段LNA放大，再进行滤波，以让17 GHz到21 GHz信号通过混频器。混频器利用一个22 GHz到26 GHz范围的可调谐LO将17 GHz到21 GHz频段以100 MHz一段下变频至5 GHz IF。前端滤波器处理27 GHz到31 GHz范围中的镜像抑制、LO抑制和带外信号的一般抑制，防止来自m &TImes; n镜像的杂散信号通过混频器。此滤波器很可能需要定制，但由于对此滤波器的要求降低，所以其尺寸、重量和成本会比传统系统要低。

一旦将RF前端转换到5 GHz的高中频，就会进行进一步放大和滤波，然后发送到AD9371。高中频所需的滤波比较弱，利用现成的廉价小型LTCC滤波器即可轻松完成。这里的关键点是要确保无中频谐波影响AD9371。

在发射侧，AD9371可用来产生并输出最高+4 dBm的5 GHz波形。IF位于5.3 GHz的频率，不同于接收机上的5.1 GHz，这是为了降低两个通道之间发生串扰的可能性。然后对输出滤波以降低谐波水平，接着馈入上变频混频器，变频到27 GHz至31 GHz前端。这可以利用与接收机侧相同的22 GHz至26 GHz范围的LO来完成。

此外，采用直接变频收发器可为频率规划提供更大的灵活性。这里仅给出了一个例子，但还有许多可能的频段可以使用相同的架构。AD9371能够快捷轻松地改变其IF频率，使得系统可以灵活地避免有问题的杂散响应，或者像人们对软件定义无线电的预期那样进行性能优化。

结语

世界各地都需要借助通信和数据实现连接，这使得卫星通信收发器的数量越来越多。近年来，X和Ku波段日益拥挤，故而推动低SWaP系统向Ka波段发展。无人机、手持式无线电或战术车辆上安装的卫星通信网络的激增，强烈要求通过创新方法来降低SWaP，同时保持高性能指标。在高中频架构中，我们已展示了一个合适的平台来在这些频段中实现更高的选择率，其利用了目前可用的集成直接变频收发器的小尺寸和低功耗特性。AD9371用作中频收发器可将收发器的整体尺寸缩小一个数量级，从而为解决下一代卫星通信难题提供大量解决方案。

1卫星接收机的组成及工作过程

（ 1）组成：数字卫星接收机的基本组成见图1, 主要由调谐器、QPSK解调器、MPEG - 2 解码器、视频编码器、音频D /A 转换器、控制显示面板（键盘）、开关电源等部分组成。

图1 数字卫星接收机组成方框图

（ 2）工作过程： 接通电源后开关电源工作， 并输出电压供电给接收机内各器件。高频头送来的第一中频卫呈信号， 送至调谐器选出所欲接收的信号， 进行变频（变为479. 5MH z）、A /D 变换、QPSK 解调、信道纠错、解扰处理之后， 生成标准的传输码流（ TS） , 送入解调复用器。解复用器根据所要收电视节目的包识别符（ PID）提取出相应的视频、音频和数据包， 恢复出符合MPDG- 2 标准的打包的节目基本码流（ PES ）。把PES 码流送入MPEG - 2 解码器， PES 数据包经过MPEG - 2解码器芯片解压缩后， 生成符合CC IR601格式的视频数据流和音频数据流， 分别送到视频编码器和音频D /A 转换器， 视频编码和D /A 转换器按一定电视制式（中国为PAL 制式） 生成视、音频信号输出。

面板控制显示：主要由微处理器、传感器、LED 或LCD显示器件、面板控制电路和遥控器组成，它的作用：一是方便对接收的控制和使用，二是显示接收机的工作状态，用户可通过按键发出各种指令，达到用户所要求的目的。

2 数字卫星接收机的选用

（ 1）选用有国家入网证、符合国家标准的卫星接收机。

（ 2）根据用户实际情况选用性价比好的接收机，现在市场上有家庭机、工程机，乡村两级前端购置价格低些、标准低些的家庭机型即可，县市级前端应购置质量高的工程接收机。

（ 3）应注意配套购选，避免发生接口电平、阻抗、连接电缆与高频供电的要求不相符等问题。

（ 4）要注意功能与技术要求：①要具有接收天线馈源极化切换功能， 切换电平范围为12~ 24 V （ DC ）可调， I = 350mA （最大） ;② IRD的RF输入频率适应范围最好为950~ 2 150MH z, 输入电平适应范围为-65~ 30 dBm, 符号率为（ 2~ 30） MB / s或（ 2 ~ 45） MB /s;③ 选购数字接收机的门限值E b /N o（E b为二进制码元信号能量， N o为单位频谱的噪声功率）越小越好， 国标要求E b /N o门限值≤ 5. 5 dB （FEC = 3 /4）。现在有的厂家生产的数字机E b /N o值？？ 3. 5 dB, 应首选这类数字卫星接收机，因为在数字卫星电视接收中， 接收信号的值高于接收机的门限值， 如信号E b /N o 值为6. 5dB, 接收机门限值为5. 5 dB 时， C /N 的变化不会影响图像的信噪比S /N, 而接收信号E b /N o值在接收机门限值附近时， 如信号的E b /N o 为5. 7 dB, 接收机门限值为5. 5 dB, C /N 值的下降会引起S /N 值的下降， 从而引起S /N 急剧恶化， 信号出现误码而引发图像停顿或马赛克现象， 严重时接收不到信号， 这时若用门限值为3. 5 dB 的数字接收机， 就不会产生上述现象。

（ 5）选用屏蔽性能好的数字接收机，防止产生相互干扰问题。目前市场上的某些价格便宜的低档接收机采用塑料外壳，机内屏蔽处理不太好， 干扰问题较为突出， 购置接收机时应注意此问题。

（ 6）电缆与高频头连接时要注意：电缆的外丝网细线和芯线不能有任何短路现象； 要用小刀和砂纸把芯线表层的发泡塑料除净，因塑料绝缘，不除净会造成接触不良而影响信号接收。

（ 7）在调试接收卫星信号和按操作键时不要过快，因接收数字信号有解调压缩的运算过程，不能马上出现信号图像而有数秒的滞后，动作过快易错过接收点， 按操作键过快，偶尔会出现“死机”现象， 画面停止在某一个频道上。

（ 8）及时更换遥控器电池，并且要使用容量大些的电池。

（ 9）应选用有盲扫功能的接收机，拥有该功能可随时捕捉到最新卫星的节目而不需要输入繁琐的数据。

（ 10）注意选用有S视频端子的接收机，S端子能够输出高清晰视频的数字电视节目。

3故障排除

（ 1）开机通电保险丝熔断

通电后保险丝熔断，说明接收机电源电路中有短路点。排除此类故障，先断开电源，然后开机查看电源电路各元件、器件有无异常情况，如碳化发黑、断裂、电容鼓包或电解液外溢等，发现此类情况，用三用表电阻档从输入端依次向后检测各元件、器件的短路情况，查出短路点把故障排除后才可再通电。

（ 2）通电后保险丝不熔断， 但无任何电压输出

检修这类故障时， 应先检测输入交流电压是否正常， 若无交流电压输入， 先排除交流电源故障。若输入交流电源电压正常， 说明在各路电压输出的公共电路部分有断路点， 电路因不起振而不工作或电路处于保护状态， 即造成无直流电压输出。

①先断电检查保险丝与插座接触是否良好， 用万能表电阻档检测输入端的热敏电阻是否断路。

②通电测量电源整流部分的滤波电容有无电压，若无电压输出说明整流电路有断路点， 若有电压， 说明变压器初级线圈有断路点， 找出断路点排除故障（或更换变压器）。

③电路不起振的检修： 一是观察电源指示灯是否闪烁， 二是用三用直流电压档测输出电路中的整流二极管负极与地之间的电压， 观察电表指针是否摆动， 若指示灯不闪烁、电表指针不摆动， 说明电路未起振， 查出未起振原因排除故障。

④电路处于保护状态的检修： 先检测过压保护电路中二极管是否被击穿成断路， 若正常再检测稳压控制电路， 重点检测给光电耦合器供电的输出电压整流电路中的各元件是否损坏， 光电耦合器（管）、精密稳压集成电路（管）及给此两管送电压电路上的降压电阻是否损坏。

（ 3）接收机输入端无电压输出

接收机要从输入口输出14 V /18 V 两种直流电压， 供高频头H /切换时用， 若无电压输出， 高频头不能工作， 排除此故障的方法：①根据菜单设置是否输出电压及输出何种电压的控制指令；②检测14 V /18 V整流输出电路有无正常电压；③若电路输出电压正常检查电压输出口（信号输入口）是否有脱焊虚焊点， F头是否有短路现象。

（ 4）出现“死机”故障

排除此故障很简单， 关闭电源， 再开电源即可排除故障。此故障产生原因： 一是信号质量差； 二是干扰信号较强（或时间较长） ; 三是输入信号弱； 四是芯片过热温度过高等均可生产误码使程序陷入死循环， 而引起死机故障， 若经常出现此类故障， 应采取如下措施：

①更换口径大些的接收锅面或换用高质量的高频头， 提高接收信号的强度。

②进一步做好各设备的屏蔽和接地， 降低干扰信号的强度。

③更换比原输送信号线缆衰减小的电缆， 同时保证施工质量， 确保高频头、电缆、卫星接收机的良好匹配， 减少信号反射， 提高信号传输质量。

④注意机房的温度， 解决好机房设备的散热问题。

（ 5）画面与话音不符故障

这是接收有些省电视与广播同时上星的卫星电视信号时， 把音频插头插在R 插孔所致， 把音频线改插入L插孔， 即可排除故降。

（ 6）画面出现马赛克

故障原因：① 输入信号弱；②接收机性能下降， 门限值（E b /N o ）增大，用接收信号正常的接收机来接收该频道的信号，看是否还产生马赛克以判定接收机是否正常，若无马赛克，说明接收该频道的原接收机有问题，更换检修，重点检修QPSK 解调器和MPEG - 2模块。

（ 7）开机后电源指示灯亮但无信号输出

指示灯亮说明电源电路部分正常， 故障产生在与图像、伴音均有关系的公共部分的电路中， 即图1 中MPEG - 2解码器以前的电路中， 排除此类故障可采用信号注入法， 从工作正常的接收机分别取出各种信号，分别注入到相应电路部位点上， 观看电视机上的图像和伴音是否正常， 判定出某部分电路的故障并排除。

（ 8）伴音输出正常， 无图像输出

伴音正常（或图像正常）， 说明与图像、伴音有关的公共部分电路正常， 故障发生在图中的MPEG - 2解调器输出之后的图像电路之中， 即发生在视频编码器及其输出电路中， 可用示波器观察编码器输出脚有无视频波形， 若无1 V 视频信号波形， 更换编码器， 若有视频信号波形， 用三用表检测出输出电路中的断路点、短路点、脱焊点与虚焊点排除故障。

（ 9）开机后图像出现交流声干扰， 且图像翻滚

此类故障多是电源滤波电容漏电和电介电容枯干减小或电容开路造成， 应更换有问题的电容。

（ 10）开机后面板频道指示灯闪烁

指示灯供电一般由+ 5 V 输出电路供给， 此类故障是+ 5 V 输出电路中的滤波电容容量变小或漏电造成， 应更换有问题的电容。

（ 11）面板控制正常， 而遥控器失灵

故障原因： 遥控器自身故障； 接收机的遥控接收电路有问题。此时可将遥控器离接收机近些做试验， 若离接收机很近时遥控正常， 多是电池电压下降所致， 应更换电池， 若近时仍不能控制， 多是遥控器电路接触不良， 晶振损坏， 这时将遥控器打开， 用铅笔芯擦拭接触点， 若还不能控制， 应更换晶振。若遥控器无故障， 说明遥控接收电路有问题， 多是红外接头损坏或微处理器内部电路有问题。

（ 12）遭雷击后接收机机壳带电

此类故障是电源电路中某电容漏电造成， 更换漏电电容， 同时注意接收机外壳良好接地， 保障维修人员安全。

（ 13）接收机开机后图像有细横条干扰

此类故障多是调谐电路中的晶振性能不良或有些电容漏电引起， 更换有问题的元器件故障排除。

（ 14）开机后接收机出现“跑台”

故障原因：①微处理器内部元、器件损坏；② 调谐器内的第二本振电路工作不正常；③AFC 电路出现问题， 无法实现自动频率跟踪， 造成第一中频频率发生变化。

（ 15）接收机输出画面上有轻微网纹干扰

此类故障多是开关电源的输出电路的滤波电容量下降造成。

宽带卫星应急指挥便携系统是为了突发事件现场多媒体信息及时传送到应急指挥中心，用户拟以固定站、便携站组成Ku频段卫星通信网络，通过现场的便携站和应急指挥中心的固定站将现场的视频、话音、数据接入用户通信网络。1、系统主要业务

卫星信道提供信息速率为2 Mbps，由话音、数据、视频业务共享，各业务速率能根据网络情况自适应调节。各业务基于IP网络平台传输。采用IP语音网关设备构建VOIP电话网，视频采集采用H.264视频编码设备，现场传输采用ADHOC单兵设备构建无线自组网络。

IP数据：128K-512K（可更高）；

视频：384Kbps到1Mbps（可更高）；

IP电话：2路。

2、业务主要接口

电话接口：普通电话接口为RJ—11，直接连接路由器话音口。

数据接口：数据接口采用RJ—45接口。

视频接口：视频编码器与摄像机的接口为BNC视频接口，与路由器端连接采用RJ—45接口3、各站业务功能

ADHOC单兵设备、便携站与固定站之间可以进行双向话音、数据和视频的交互。

ADHOC单兵设备、便携站可以接入用户计算机网络。

便携站将ADHOC单兵设备、现场应急指挥中心的话音、数据和视频传输到上级应急指挥中心，实现视频会议、现场视频采集、数据和语音的双向传输。

固定站提供与市话网、用户计算机网络、用户视频会议系统的接口。

二、系统结构根据用户的业务要求和使用特点，在卫星系统设计中决定选用Ku频段，采用FDMA/MCPC/PAMA通信体制，网络结构为小站到固定站的星形网，可实现小站与固定站的通信。为适应现代网络技术的发展，网络业务采用IP技术，终端部分选用路由器进行组网，使卫星网络与地面网络进行有机结合。

卫星通信网采用预分配点对点方式组网，主要由1个3.7米固定站、1套0.9米全自动便携站组成，便携站与固定站建立卫星通信链路。如图所示：

3、ADHOC无线自组网多媒体系统

ADHOC无线自组网多媒体系统可以快速组建突发事件现场多监控点网络。Ad Hoc单兵设备采用了Ad Hoc无线自组织网技术，具有覆盖范围广、灵敏度高、移动性好、抗干扰、防遮挡和抗衰落能力强、传输数据率高、稳定性高、可靠性高、互为中继和双向多媒体通讯等显著优点，实现了现场应急指挥中心、上级应急指挥中心和突发事件现场Ad Hoc单兵之间的视频、图片、话音和数据等信息的交互。

四、系统功能

现场调度指挥? 数据采集和传输? 现场图像接入、显示? D1图片抓拍? 紧急报警? GPS定位? 文字交互? 文件传输? 视频会议