導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇衛(wèi)星通信論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.1信號(hào)采集天線對(duì)準(zhǔn)某顆通信衛(wèi)星（如中星6A）后，移動(dòng)車(chē)載站上的衛(wèi)星信標(biāo)接收機(jī)會(huì)收到一定強(qiáng)度的衛(wèi)星信標(biāo)，信標(biāo)值的大小用來(lái)衡量對(duì)星的準(zhǔn)確度。信標(biāo)機(jī)提供串行通信接口，通過(guò)串口服務(wù)器，將串行通信做協(xié)議轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，再通過(guò)一根網(wǎng)線與交換機(jī)連接，最終與控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。設(shè)備連線后，在計(jì)算機(jī)上要進(jìn)行虛擬串口映射，即把串口服務(wù)器的串口映射到計(jì)算機(jī)上，映射成功后，就可以把這些虛擬串口作為計(jì)算機(jī)上的串口使用，解決計(jì)算機(jī)本身無(wú)串口的問(wèn)題。載波的發(fā)射狀態(tài)是通過(guò)改變調(diào)制解調(diào)器參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，控制載波發(fā)射狀態(tài)實(shí)際上通過(guò)控制調(diào)制解調(diào)器的發(fā)射狀態(tài)繼而達(dá)到控制載波狀態(tài)的目的。調(diào)制解調(diào)器提供網(wǎng)絡(luò)接口，通過(guò)交換機(jī)最終與控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。控制軟件實(shí)時(shí)監(jiān)視信標(biāo)機(jī)和調(diào)制解調(diào)器的工作狀態(tài)，以此作為發(fā)送控制指令的依據(jù)。

1.2信號(hào)處理通過(guò)監(jiān)控軟件完成，為了不占用更多的主線程資源，監(jiān)控軟件分別建立兩個(gè)獨(dú)立的線程CThreadBeacon信標(biāo)機(jī)線程類和CThreadModem調(diào)制解調(diào)器線程類，通過(guò)這兩個(gè)線程的通信處理載波的關(guān)閉與開(kāi)啟。當(dāng)確定天線進(jìn)入遮擋區(qū)后，CThreadBeacon信標(biāo)機(jī)線程根據(jù)當(dāng)前的信標(biāo)強(qiáng)度和調(diào)制解調(diào)器載波發(fā)射的狀態(tài)，發(fā)送打開(kāi)或關(guān)閉載波的消息給CThreadModem線程。CThreadModem線程主要有兩個(gè)作用，一是讀取調(diào)制解調(diào)器當(dāng)前的參數(shù)，明確設(shè)備的工作狀態(tài)，二是負(fù)責(zé)接收由CThrea-dBeacon線程發(fā)送過(guò)來(lái)的消息，根據(jù)消息的具體內(nèi)容，向調(diào)制解調(diào)器發(fā)送相應(yīng)的控制指令。

車(chē)載站在載波發(fā)射的行進(jìn)中，如遇到高大的貨車(chē)或小面積的建筑遮擋瞬間遮擋時(shí)，這時(shí)關(guān)閉載波是不必要的，故在信標(biāo)機(jī)線程中，設(shè)定當(dāng)遮擋超過(guò)10s后發(fā)送關(guān)閉消息給調(diào)制解調(diào)器線程，進(jìn)而關(guān)閉載波發(fā)射。同樣在離開(kāi)遮擋區(qū)超過(guò)5s后發(fā)送開(kāi)啟消息給調(diào)制解調(diào)器線程，進(jìn)而開(kāi)啟載波發(fā)射。具體流程見(jiàn)圖1“載波自動(dòng)關(guān)閉流程圖”。

2實(shí)現(xiàn)過(guò)程

軟件以visualc++6.0作為開(kāi)發(fā)編譯環(huán)境，在基于對(duì)話框的應(yīng)用程序界面中，運(yùn)用多線程串口通信編程和SNMP網(wǎng)絡(luò)編程方法，利用線程間通信機(jī)制，完成載波自動(dòng)關(guān)閉功能。軟件啟動(dòng)時(shí)，建立CThreadBeacon線程并啟動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)用串口通信編程，在InitInstance函數(shù)中，初始化串口參數(shù)，線程中使用定時(shí)器，頻率為300ms，按照通信協(xié)議格式，以查詢方式讀取信標(biāo)強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后，以浮點(diǎn)數(shù)顯示在監(jiān)控界面上，范圍是0~10，根據(jù)浮點(diǎn)數(shù)的大小，來(lái)判定天線是否進(jìn)入遮擋區(qū)，如當(dāng)信標(biāo)強(qiáng)度小于3時(shí)，確定天線進(jìn)入遮擋區(qū)，再以PostThreadMessage的方式發(fā)送消息給CThrea-dModem線程。建立CThreadModem線程，運(yùn)用SNMP網(wǎng)絡(luò)編程，在In-itInstance函數(shù)中，初始化調(diào)制解調(diào)器SNMP相關(guān)參數(shù)，創(chuàng)建兩消息響應(yīng)函數(shù)OnGetParam_Modem用來(lái)獲取設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)，和OnSetParam_Modem用來(lái)接收由CThreadBeacon線程發(fā)送過(guò)來(lái)的消息，根據(jù)消息的附加參數(shù)和當(dāng)前調(diào)制解調(diào)器的狀態(tài)，確定發(fā)送關(guān)閉或開(kāi)啟載波的指令。

3結(jié)語(yǔ)

篇2

1.1衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成衛(wèi)星通信系統(tǒng)由兩段組成，即地面段和空間段。

1.1.1空間段空間段包括通信衛(wèi)星以及地面用于衛(wèi)星控制和監(jiān)測(cè)的設(shè)施，即衛(wèi)星控制中心，及其跟蹤、遙測(cè)和指令站，能源裝置等。

1.1.2地面段地面段包括所有的地球站，這些地球站通常通過(guò)一個(gè)地面網(wǎng)絡(luò)連接到終端用戶設(shè)備，或直接連接終端用戶設(shè)備。地球站的主要功能是將發(fā)射的信號(hào)傳送到衛(wèi)星，再?gòu)男l(wèi)星接收信號(hào)。地球站根據(jù)服務(wù)類型，大致可分為用戶站、關(guān)口站和服務(wù)站3類。

1.2衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作過(guò)程衛(wèi)星通信系統(tǒng)地球站中各個(gè)已調(diào)載波的發(fā)射或接收通路經(jīng)過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)，可以組成多條單跳或雙跳的雙工或單工衛(wèi)星通信線路，整個(gè)通信系統(tǒng)的通信任務(wù)就是分別利用這些線路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。單跳單工的衛(wèi)星通信系統(tǒng)進(jìn)行通信時(shí)，地面用戶發(fā)出的基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)地面通信網(wǎng)絡(luò)傳送到地球站。在地球站，通信設(shè)備對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行處理使其成為已調(diào)射頻載波后發(fā)送到衛(wèi)星。衛(wèi)星作為中繼站，接收此系統(tǒng)中所有地球站用上行頻率發(fā)來(lái)的已調(diào)射頻載波，然后進(jìn)行放大和變頻，用下行頻率發(fā)送到接收地球站。接收地球站對(duì)接收到的已調(diào)射頻載波進(jìn)行處理，解調(diào)出基帶信號(hào)，再通過(guò)地面網(wǎng)絡(luò)傳送給用戶。為了避免上下行信號(hào)互相干擾，上下行頻率一般使用不同的頻譜，盡量保持足夠大的間隔，以增加收發(fā)信號(hào)的隔離度。

2衛(wèi)星通信所使用的頻率

衛(wèi)星通信所用的頻率大多是C頻段和Ku頻段，但是由于業(yè)務(wù)量急劇增加，這兩個(gè)頻段乃至1—10GHz的頻段都顯得過(guò)于擁擠，所以必須開(kāi)發(fā)更高的頻段?，F(xiàn)已開(kāi)發(fā)出Ka（26—40GHz）頻段，其帶寬是3—4GHz，遠(yuǎn)大于上述兩個(gè)頻段。

3衛(wèi)星通信的基本參數(shù)

3.1有效全向輻射功率：也稱等效全向輻射功率，其定義為發(fā)射機(jī)發(fā)出的功率與天線增益的乘積。

3.2噪聲系數(shù)和等效噪聲溫度：噪聲系數(shù)，定義為接收機(jī)的輸入信噪比與輸出信噪比的比值，它用來(lái)表示接收機(jī)噪聲性能的好壞。根據(jù)噪聲理論，電子元器件內(nèi)部的電子熱運(yùn)動(dòng)和電子不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)都將產(chǎn)生噪聲，而且溫度越高，噪聲越大。所以接收機(jī)的噪聲可用等效噪聲溫度來(lái)衡量。等效噪聲溫度是假設(shè)接收機(jī)輸入端接一等效電阻，該電阻在一定溫度下與該系統(tǒng)實(shí)際產(chǎn)生的噪聲溫度相同的熱噪聲。

3.3載噪比：衛(wèi)星通信線路中的載波功率與噪聲功率之比，是決定衛(wèi)星通信線路性能的最基本的參數(shù)之一。

3.4地球站的品質(zhì)因數(shù)，定義為接收機(jī)天線增益與接收端系統(tǒng)噪聲溫度之比。

3.5衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器飽和通量密度：表示衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的靈敏度，其基本含義是，為使衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器單載波飽和工作，在其接收天線的單位面積上應(yīng)輸入的功率。

3.6門(mén)限載噪比：為保證用戶接收到的話音、圖像和數(shù)據(jù)的質(zhì)量達(dá)到一定要求，接收機(jī)所必須得到的最低載噪比，也是門(mén)限載噪比的含義。

4衛(wèi)星通信與互聯(lián)網(wǎng)

互聯(lián)網(wǎng)是全球最大的多媒體商用網(wǎng)絡(luò)、信息庫(kù)和數(shù)字媒體?；ヂ?lián)網(wǎng)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展使得所有信息內(nèi)容都在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)，特別是數(shù)字音視頻技術(shù)使得可以在互聯(lián)網(wǎng)上看電視聽(tīng)廣播[3]。由于衛(wèi)星通信具有三維無(wú)縫覆蓋能力、遠(yuǎn)程通信、廣播特性、按需分配帶寬，以及支持移動(dòng)性的能力，成為互聯(lián)網(wǎng)擺脫自身諸多問(wèn)題的一個(gè)重要途徑，也是向全球用戶提供寬帶綜合互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的最佳選擇[4]?；谛l(wèi)星的互聯(lián)網(wǎng)是衛(wèi)星直播、數(shù)字音視頻、互聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合，作為一個(gè)開(kāi)放、寬頻、實(shí)時(shí)廣播的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可以提供以下服務(wù)。

4.1寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入，可根據(jù)使用者的需求，通過(guò)地面網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星線路回傳。

4.2多媒體服務(wù)，比如網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容投遞、內(nèi)容鏡像、緩存、數(shù)字電視、商務(wù)電視、流式音視頻、軟件分發(fā)(更新)、遠(yuǎn)程教學(xué)、信息商亭等。

4.3交互式應(yīng)用，如視頻點(diǎn)播、網(wǎng)上學(xué)習(xí)、網(wǎng)上游戲等。衛(wèi)星通信與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合能夠帶來(lái)很多益處，同時(shí)也應(yīng)注意到，衛(wèi)星系統(tǒng)和現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)地面基礎(chǔ)設(shè)施之間的結(jié)合存在著互操作性問(wèn)題，再設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于衛(wèi)星的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)還存在許多技術(shù)挑戰(zhàn)。

5衛(wèi)星通信與導(dǎo)航定位系統(tǒng)

該系統(tǒng)是以人造衛(wèi)星為導(dǎo)航臺(tái)的星基無(wú)線定位系統(tǒng)，其基本作用是向各類用戶和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)實(shí)時(shí)提供準(zhǔn)確、連續(xù)的位置、速度和時(shí)間信息。目前該技術(shù)已基本取代無(wú)線電導(dǎo)航、天文測(cè)量和大地測(cè)量，成為普遍采用的導(dǎo)航定位技術(shù)。擁有此技術(shù)及能力，國(guó)家就會(huì)在政治、軍事和經(jīng)濟(jì)等諸多領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，因此世界各大國(guó)不惜花巨資發(fā)展這一技術(shù)。1958年美國(guó)為解決北極星核潛艇在深海航行和執(zhí)行任務(wù)中的精確定位問(wèn)題，開(kāi)始研究軍用導(dǎo)航衛(wèi)星，命名為“子午儀計(jì)劃”，從1960年起就取消了無(wú)線電導(dǎo)航，第二代導(dǎo)航系統(tǒng)即———GPS(GlobalPositioningSyitem)便應(yīng)運(yùn)而生。俄羅斯的GLONASS(GlobalNavigationSatelliteSystem)是繼GPS之后又一全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，歐盟與歐空局也開(kāi)發(fā)了新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)———伽利略（Galileo）系統(tǒng)，習(xí)慣上稱其為3G（GPSGLONASSGalileo）系統(tǒng)。我國(guó)的導(dǎo)航定位技術(shù)始于GPS，從2000年10月開(kāi)始，我國(guó)發(fā)射了多顆導(dǎo)航衛(wèi)星，命名為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，現(xiàn)已覆蓋我國(guó)及周邊地區(qū)，預(yù)計(jì)2020年前后覆蓋全球。

6衛(wèi)星與激光通信

衛(wèi)星與激光通信是利用激光光束作為信息載體在衛(wèi)星間或衛(wèi)星與地面間進(jìn)行通信。經(jīng)過(guò)多年探索，衛(wèi)星激光通信已取得突破性進(jìn)展，逐步成為開(kāi)發(fā)太空、利用廣闊的宇宙空間資源提供大容量、高數(shù)據(jù)率、低功耗通信的最佳方案，對(duì)于國(guó)防及商業(yè)應(yīng)用都具有極大的價(jià)值。其原理是信息電信號(hào)通過(guò)調(diào)制加載在光波上，通信雙方通過(guò)初定位和調(diào)整以及光束的捕獲、瞄準(zhǔn)和跟蹤建立起光通信鏈路，然后在真空和大氣中傳播信息。其組成有激光光源子系統(tǒng)、光發(fā)射/接收子系統(tǒng)、APT子系統(tǒng)和其他一些輔助系統(tǒng)，其工作過(guò)程如下：

6.1發(fā)射過(guò)程。使用不同的激光器，產(chǎn)生信號(hào)光和信標(biāo)光。經(jīng)準(zhǔn)直系統(tǒng)對(duì)激光進(jìn)行光束準(zhǔn)直后，具備了合適的發(fā)射角，2束光由合束器合成1束光，然后經(jīng)分光片、精對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)和天線發(fā)射出去。

6.2接收過(guò)程。接收到的光經(jīng)過(guò)天線和分光片后，信標(biāo)光一部分到達(dá)粗對(duì)準(zhǔn)探測(cè)器，由粗對(duì)準(zhǔn)控制器控制和驅(qū)動(dòng)電路控制粗對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，完成粗對(duì)準(zhǔn)和捕獲；信標(biāo)光另一部分經(jīng)精對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、分光片、分束片到達(dá)精跟中蹤探測(cè)器，由精對(duì)準(zhǔn)控制器控制精對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，完成雙方的精確對(duì)準(zhǔn)和跟蹤。信號(hào)光由信號(hào)光探測(cè)器檢測(cè)。

7衛(wèi)星與量子通信

衛(wèi)星搭載量子通信技術(shù)，能夠使人們借助外太空的衛(wèi)星平臺(tái)，建立星地高效自由空間量子信道，實(shí)現(xiàn)量子保密通信、星地量子糾纏分發(fā)、量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)。我國(guó)擬在近期發(fā)射量子通信衛(wèi)星，在衛(wèi)星平臺(tái)應(yīng)用量子技術(shù)的能力將達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

7.1星地量子通信通過(guò)自動(dòng)跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)在高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)的地面站和衛(wèi)星終端之間建立高效穩(wěn)定的量子信道，地面站隨機(jī)發(fā)送H/V和+/-四種偏振狀態(tài)的單光子信號(hào)；接收端接收量子信號(hào)，并隨機(jī)選擇H/V或+/-基矢對(duì)單光子信號(hào)進(jìn)行測(cè)量；測(cè)量到足夠的量子比特后，接收端將通過(guò)經(jīng)典信道通知發(fā)射端其每次測(cè)量所用的基矢，拋棄所用基矢不一致的測(cè)量結(jié)果；接收端再將基矢選擇一致的測(cè)量結(jié)果取一部分在經(jīng)典信道公布出來(lái)供發(fā)射端校驗(yàn)。通過(guò)這一過(guò)程就可以在星地之間建立安全的量子密鑰。

7.2星地糾纏分發(fā)將糾纏光源放在衛(wèi)星上，通過(guò)搭載在衛(wèi)星平臺(tái)上的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)和自動(dòng)跟瞄系統(tǒng)同時(shí)與兩個(gè)地面站之間建立量子信道。將糾纏光子對(duì)的兩個(gè)光子分別發(fā)送給兩個(gè)地面站，兩站在滿足類空間隔條件下分別對(duì)糾纏光子對(duì)進(jìn)行獨(dú)立測(cè)量，觀測(cè)量子糾纏現(xiàn)象。

7.3星地量子隱形傳態(tài)地面量子信源產(chǎn)生一對(duì)糾纏光子，其中一個(gè)光子通過(guò)地面發(fā)射端傳輸給衛(wèi)星，另一個(gè)放入量子存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)起來(lái)?？臻g量子通信平臺(tái)將接收到的光子態(tài)和未知量子態(tài)進(jìn)行聯(lián)合Bell態(tài)測(cè)量，同時(shí)將測(cè)量結(jié)果通過(guò)經(jīng)典信道傳輸給地面系統(tǒng)。地面系統(tǒng)將另一個(gè)糾纏光子從量子存儲(chǔ)器中讀出來(lái)，并根據(jù)空間量子通信平臺(tái)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的幺正變換，從而得到空間量子通信平臺(tái)的未知量子態(tài)。

篇3

該過(guò)程組負(fù)責(zé)對(duì)為客戶提供服務(wù)所需的所有資源管理和運(yùn)行維護(hù)工作，主要資源包括衛(wèi)星空間資源、地面衛(wèi)星系統(tǒng)、知識(shí)資源庫(kù)、IT系統(tǒng)以及后勤配套設(shè)施等。該部分負(fù)責(zé)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施資源進(jìn)行管理、運(yùn)行和維護(hù)，確?；A(chǔ)設(shè)施資源穩(wěn)定可靠運(yùn)行，保障基礎(chǔ)設(shè)施資源處于良好狀態(tài)并可快速響應(yīng)客戶需求或員工需要。另外，該過(guò)程還承擔(dān)資源信息監(jiān)控、收集、匯總和統(tǒng)計(jì)分析工作，通過(guò)對(duì)資源信息的匯總、關(guān)聯(lián)和統(tǒng)計(jì)分析，從而提高資源使用效率。（4）供應(yīng)商和合作伙伴關(guān)系管理。供應(yīng)商/合作伙伴主要包含衛(wèi)星建造商、設(shè)備供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商及工程服務(wù)商等合作伙伴，該過(guò)程組主要負(fù)責(zé)與各供應(yīng)商或合作伙伴進(jìn)行接口和管理，負(fù)責(zé)采購(gòu)信息、分析評(píng)估、對(duì)比選擇、合同簽署、到貨付款以及質(zhì)量管理等工作。

2戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊垂直過(guò)程分組細(xì)化設(shè)計(jì)

戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊垂直過(guò)程分為戰(zhàn)略和基礎(chǔ)設(shè)施生命周期管理兩個(gè)垂直過(guò)程分組，如圖3所示。戰(zhàn)略指出了為開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)某個(gè)特定市場(chǎng)戰(zhàn)略所需的資源建設(shè)重點(diǎn)任務(wù)，基礎(chǔ)設(shè)施生存期管理過(guò)程驅(qū)動(dòng)和支持為客戶提品。它們的重點(diǎn)是滿足客戶對(duì)商務(wù)的期望，包括為客戶提供的產(chǎn)品或服務(wù)、支持運(yùn)營(yíng)服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施，或者在企業(yè)為客戶提品的過(guò)程中涉及的供應(yīng)商或合作伙伴。（1）戰(zhàn)略。該過(guò)程負(fù)責(zé)制定支持產(chǎn)品服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施的戰(zhàn)略，還負(fù)責(zé)在企業(yè)內(nèi)為實(shí)現(xiàn)這些戰(zhàn)略而建立的規(guī)劃方案的落實(shí)實(shí)施。它覆蓋了市場(chǎng)、客戶、產(chǎn)品服務(wù)和資源各種層次的運(yùn)營(yíng)，通過(guò)所基于的服務(wù)和資源及涉及到的供應(yīng)商/合作伙伴來(lái)滿足客戶需求。戰(zhàn)略高度重視分析研究，其給出企業(yè)內(nèi)專門(mén)的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)購(gòu)入策略的側(cè)重點(diǎn)，戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)的成功與否需要進(jìn)行有效性跟蹤，并且在必要時(shí)做相應(yīng)的調(diào)整。（2）基礎(chǔ)設(shè)施生命周期管理?；A(chǔ)設(shè)施生命周期管理負(fù)責(zé)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的性能進(jìn)行評(píng)估，并確定新的基礎(chǔ)設(shè)施或新服務(wù)引進(jìn)開(kāi)發(fā)和建設(shè)部署，從而為滿足市場(chǎng)和客戶需求的運(yùn)營(yíng)服務(wù)提供支撐。因此，基礎(chǔ)設(shè)施生命周期管理對(duì)客戶需求響應(yīng)和提供企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的意義。

3戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊水平過(guò)程分組細(xì)化設(shè)計(jì)

與運(yùn)營(yíng)和服務(wù)模塊的四個(gè)水平分組相對(duì)應(yīng)，戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊也有四個(gè)水平的功能過(guò)程分組：營(yíng)銷和定價(jià)、業(yè)務(wù)規(guī)劃和建設(shè)、資源規(guī)劃和建設(shè)、供應(yīng)鏈開(kāi)發(fā)和管理。這四個(gè)水平的功能過(guò)程分組為戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊的垂直過(guò)程分組提供支持。如圖4所示。（1）營(yíng)銷和定價(jià)。該部分包含制定和實(shí)施營(yíng)銷和定價(jià)策略、開(kāi)發(fā)新的服務(wù)和產(chǎn)品、管理已有的產(chǎn)品等所有必須的功能。在競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)，革新的速度和品牌的認(rèn)同決定了企業(yè)的成功，因此營(yíng)銷和定價(jià)管理是很重要的業(yè)務(wù)過(guò)程。（2）業(yè)務(wù)規(guī)劃和建設(shè)。為運(yùn)營(yíng)過(guò)程提供支持，強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)的計(jì)劃、開(kāi)發(fā)和交付。它包括制定業(yè)務(wù)生成和設(shè)計(jì)的策略；管理和評(píng)估現(xiàn)有業(yè)務(wù)的性能、確保有相應(yīng)的能力以滿足未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。（3）資源規(guī)劃和建設(shè)。為運(yùn)營(yíng)過(guò)程提供支持，強(qiáng)調(diào)衛(wèi)星資源等基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃、建造和交付。主要包括衛(wèi)星資源建造、知識(shí)共享庫(kù)建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施配套互聯(lián)互通，管理和評(píng)估現(xiàn)有資源的性能，確保擁有可滿足未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展需要的資源能力。（4）供應(yīng)鏈開(kāi)發(fā)和管理。強(qiáng)調(diào)企業(yè)與供應(yīng)商及合作伙伴的交互，負(fù)責(zé)建立和維護(hù)企業(yè)與供應(yīng)商及合作伙伴之間的所有信息流和資金流，確保企業(yè)能夠選擇最好的供應(yīng)商和合作伙伴；確保企業(yè)有相應(yīng)的能力與它的供應(yīng)商和合作伙伴進(jìn)行交互；確保供應(yīng)商和合作伙伴能夠及時(shí)地交付所需要的產(chǎn)品，并且供應(yīng)商和合作伙伴對(duì)企業(yè)的整體的性能和貢獻(xiàn)優(yōu)于垂直集成的企業(yè)。

4企業(yè)管理模塊分組細(xì)化設(shè)計(jì)

企業(yè)管理模塊是為完成衛(wèi)星通信企業(yè)所進(jìn)行的任何商業(yè)運(yùn)行所必須的基本的業(yè)務(wù)過(guò)程，我們將衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)企業(yè)管理劃分為若干功能部分，主要包括企業(yè)發(fā)展規(guī)劃，品牌管理、市場(chǎng)調(diào)研和廣告，財(cái)務(wù)和資產(chǎn)管理，人力資源管理、利益相關(guān)者和外部關(guān)系管理，企業(yè)質(zhì)量管理、流程、IT規(guī)劃和架構(gòu)，知識(shí)管理和黨群紀(jì)檢管理，如圖5所示。

5衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架的系統(tǒng)集成

衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架通過(guò)自頂向下和分層分級(jí)分解方法，描述了整個(gè)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)運(yùn)行過(guò)程，涵蓋了衛(wèi)星通信企業(yè)的完整業(yè)務(wù)鏈，包括衛(wèi)星基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)營(yíng)服務(wù)、衛(wèi)星建造商、衛(wèi)星應(yīng)用供應(yīng)商和合作伙伴等部分，形成了一個(gè)全方位的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)框架模型，如圖6所示。同時(shí)，我們可通過(guò)分層分級(jí)分解方法，根據(jù)任務(wù)需要，對(duì)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基礎(chǔ)框架模型各個(gè)過(guò)程開(kāi)展更進(jìn)一步細(xì)化和發(fā)展，形成更為詳細(xì)的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架第二層級(jí)視圖，如圖7所示。此外，在基礎(chǔ)框架的一、二級(jí)視圖基礎(chǔ)上，我們可以進(jìn)一步細(xì)化和描述業(yè)務(wù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，很簡(jiǎn)便的繪制出各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的直觀流程圖。綜合以上研究成果，我們認(rèn)為，衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架提供了一個(gè)企業(yè)內(nèi)部整體活動(dòng)圖景的全方位描述，可結(jié)合運(yùn)用錢(qián)學(xué)森綜合集成思想，以基本框架為指導(dǎo)，利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以人機(jī)集合的方式，開(kāi)展衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)建設(shè)、企業(yè)知識(shí)共享庫(kù)建設(shè)、流程重組、機(jī)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整等現(xiàn)實(shí)工作，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)管理的流程化和智能化，進(jìn)一步提高運(yùn)營(yíng)效益和服務(wù)水平。本文所建立的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架強(qiáng)調(diào)以客戶為中心，面向外部客戶提供業(yè)務(wù)交付?？蔀樾l(wèi)星通信企業(yè)的高層決策者提供了一個(gè)便利的評(píng)估工具，可以用于評(píng)估、指導(dǎo)整個(gè)企業(yè)的業(yè)務(wù)活動(dòng)，使得企業(yè)中的所有組織都能夠識(shí)別企業(yè)職責(zé)范圍內(nèi)的重要生產(chǎn)管理過(guò)程；為衛(wèi)星通信運(yùn)營(yíng)服務(wù)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化、流程化、高效化服務(wù)提供思路；并能夠以一種低成本高效率的方式實(shí)現(xiàn)企業(yè)自動(dòng)化，增強(qiáng)服務(wù)提供商的企業(yè)管理能力，為企業(yè)提質(zhì)增效打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架的主要優(yōu)點(diǎn)和功能還體現(xiàn)在：一是在戰(zhàn)略方面體現(xiàn)了對(duì)衛(wèi)星和其他軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施資源的全生命周期管理和一體化管理的理念。二是在運(yùn)營(yíng)方面體現(xiàn)了面向客戶關(guān)系管理、對(duì)客戶提供端到端的快速的服務(wù)交付和營(yíng)銷理念。三是在企業(yè)管理流程方面明確標(biāo)識(shí)了企業(yè)管理流程，把企業(yè)管理流程和運(yùn)營(yíng)、戰(zhàn)略作為一個(gè)整體，以便企業(yè)中的每個(gè)人都能夠確定其關(guān)鍵流程，從而使整個(gè)企業(yè)在流程框架中高效運(yùn)行。

6結(jié)束語(yǔ)

篇4

1．1協(xié)議基本類型目前CFDAMA基本協(xié)議類型有CFDAMA－PA、CFDAMA－RA、CFDAMA－PB等幾種。CF-DAMA－PA的上下行鏈路幀結(jié)構(gòu)和基本的CF-DAMA相同，不同的是協(xié)議中的每一個(gè)用戶在上行鏈路都有自己的預(yù)約請(qǐng)求時(shí)隙，系統(tǒng)將該時(shí)隙固定的分配給相應(yīng)的用戶，用戶在這個(gè)固定的預(yù)約請(qǐng)求時(shí)隙中發(fā)出請(qǐng)求消息進(jìn)行預(yù)約。CFDAMA－RA的上下行鏈路幀同樣與CFDAMA－PA協(xié)議類似，不同的是其控制部分的預(yù)約時(shí)隙不再是固定分配給用戶或者通過(guò)星上調(diào)度采用輪詢的方式進(jìn)行分配，而是用戶終端通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)預(yù)約的方法來(lái)獲取預(yù)約請(qǐng)求時(shí)隙的位置。CFDAMA－PB的上行鏈路幀結(jié)構(gòu)不同于前面兩種接入方式，如圖2。上行鏈路幀不再劃分為控制部分和數(shù)據(jù)部分，而是由一系列的數(shù)據(jù)信息時(shí)隙組成，數(shù)據(jù)信息時(shí)隙里面包含有按需分配時(shí)隙和自由分配時(shí)隙，它們隨機(jī)的被安排在上行鏈路幀中，每一個(gè)數(shù)據(jù)信息時(shí)隙都對(duì)應(yīng)一個(gè)業(yè)務(wù)分組，各用戶的預(yù)約時(shí)隙請(qǐng)求信息附帶在相應(yīng)業(yè)務(wù)分組上以捎帶的方式發(fā)送給星上集中調(diào)度器。

1．2性能分析CFDAMA基本接入方式能夠?qū)崿F(xiàn)較好的時(shí)延/吞吐量性能。CFDAMA－PA成功的將按需分配和自由分配結(jié)合在一起，采用固定預(yù)約時(shí)隙分配的形式來(lái)保證用戶接入的公平性和實(shí)際業(yè)務(wù)需求量，在信道負(fù)荷較低的時(shí)候，其平均時(shí)延和固定分配方式保持一致，在信道負(fù)荷逐漸增大和接入用戶數(shù)變化較大時(shí)，存在資源利用率下降的問(wèn)題。CFDAMA－RA在低信道負(fù)荷時(shí)由于采用的競(jìng)爭(zhēng)方式進(jìn)行接入，對(duì)信道利用率更高，但對(duì)于用戶接入的公平性卻不能保證，并且存在接入過(guò)程中的碰撞，在高信道負(fù)荷時(shí)碰撞概率逐漸增大，平均時(shí)延性能也急劇下降。CFDAMA－PB通過(guò)對(duì)上行數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，減小了用戶發(fā)送預(yù)約時(shí)隙請(qǐng)求的間隔時(shí)間，但隨著信道負(fù)荷的增大，某些用戶會(huì)因?yàn)槠渌脩纛A(yù)約請(qǐng)求的資源占用導(dǎo)致無(wú)法發(fā)出預(yù)約時(shí)隙請(qǐng)求，同樣不能保證接入的公平性。因此，如何保證用戶的接入時(shí)延和接入過(guò)程中的公平性，成為本文的一個(gè)研究重點(diǎn)。

2CFDAMA－PRI

2．1CFDAMA－PR由于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)大多突發(fā)性較強(qiáng)并且業(yè)務(wù)類型呈現(xiàn)多樣性，抽象出來(lái)這類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流通常用ON－OFF信源模型來(lái)表示［5］。而在此信源模型的情況下，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有很強(qiáng)的突發(fā)特性，用戶的預(yù)約時(shí)隙請(qǐng)求也帶有很強(qiáng)的隨機(jī)性和不確定性?；镜腃FDAMA接入方式此時(shí)由于多次請(qǐng)求造成的再分配策略和預(yù)約請(qǐng)求的沖突概率增大，在信道負(fù)荷較高和接入用戶數(shù)逐漸增大時(shí)，其性能受到明顯的影響。CFDAMA－PR協(xié)議在用戶時(shí)隙申請(qǐng)階段對(duì)發(fā)送隊(duì)列的堆積狀況進(jìn)行判斷，比較當(dāng)前時(shí)刻和上一時(shí)刻發(fā)送隊(duì)列中數(shù)據(jù)分組的差值Δ，如果Δ＞0表示當(dāng)前發(fā)送隊(duì)列有數(shù)據(jù)包的堆積，則通過(guò)加權(quán)的方式向星上調(diào)度器發(fā)送更多的預(yù)約時(shí)隙請(qǐng)求［6］。該協(xié)議的好處在于實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)用戶發(fā)送隊(duì)列的堆積情況獲得更多的分配時(shí)隙，能在突發(fā)數(shù)據(jù)分組到來(lái)情況下實(shí)時(shí)的將新的數(shù)據(jù)分組發(fā)送出去。因此，本文在CFDAMA－PR的基礎(chǔ)上提出了基于用戶優(yōu)先級(jí)排序的改進(jìn)協(xié)議CFDAMA－PRI，優(yōu)化星上調(diào)度算法，進(jìn)一步保證接入的時(shí)延性能和接入的公平性。

2．2用戶優(yōu)先級(jí)排序在對(duì)CFDAMA－PRI優(yōu)先級(jí)排序的詳細(xì)描述過(guò)程中，設(shè)置如下的參數(shù)。在衛(wèi)星收到上行鏈路幀之后，進(jìn)入星上處理的優(yōu)先級(jí)排序階段。資源調(diào)度器的按需分配表如表1所示，每個(gè)預(yù)約用戶都含有優(yōu)先級(jí)條目，衛(wèi)星在收到上行幀之后，首先獲取每個(gè)用戶的預(yù)約時(shí)隙數(shù)，按照從高到低的順序?qū)τ脩暨M(jìn)行排序并設(shè)置優(yōu)先級(jí)號(hào)prinumber_i，優(yōu)先級(jí)號(hào)越小代表當(dāng)前用戶申請(qǐng)的預(yù)約時(shí)隙數(shù)越多，然后根據(jù)優(yōu)先級(jí)號(hào)從小到大的順序依次將用戶ID填入按需分配表中，因?yàn)橛蓄A(yù)約時(shí)隙申請(qǐng)并且foreslots_i＞0的用戶排在按需分配表的前端，所以由表1可以看出，a≤k。如果frame_slotsremain＞0，代表當(dāng)前還有剩余時(shí)隙可供自由分配，此時(shí)資源調(diào)度器實(shí)施按需分配方式，將已經(jīng)分配過(guò)的用戶從按需分配表中刪除，同時(shí)在自由分配表中將該用戶移到表的尾端，按需分配完成之后，資源調(diào)度器為自由分配表中的用戶輪詢分配剩余時(shí)隙，直到將剩余時(shí)隙分配完。由于按需分配中用戶的優(yōu)先級(jí)設(shè)置，有預(yù)約時(shí)隙申請(qǐng)的用戶在自由分配表的尾端仍然是按照優(yōu)先級(jí)號(hào)從小到大的順序進(jìn)行排列，這樣可以保證在輪詢的過(guò)程中時(shí)隙需求量大的用戶仍然可以得到更高的時(shí)隙分配權(quán)。CFDAMA－PRI的下行幀同樣分為控制部分和數(shù)據(jù)部分，如圖3所示，資源調(diào)度器根據(jù)按需分配表中各個(gè)用戶優(yōu)先級(jí)號(hào)從小到大的順序?qū)㈨憫?yīng)信息填入相應(yīng)的時(shí)隙中。當(dāng)用戶收到下行鏈路幀時(shí)，時(shí)隙請(qǐng)求量越大的用戶就能越快的獲取衛(wèi)星的分配時(shí)隙。

3仿真分析

本文采用OPNET仿真平臺(tái)［7］，將基本的CF-DAMA－PA、CFDAMA－PR和改進(jìn)的CFDAMA－PRI進(jìn)行對(duì)比仿真。具體的仿真參數(shù)設(shè)置如表2所示。對(duì)信道負(fù)荷固定但用戶數(shù)目變化條件下的仿真結(jié)果進(jìn)行分析，目的是為了得出CFDAMA－PRI的時(shí)延性能和在用戶接入公平性方面的優(yōu)越性。選取信道負(fù)荷為0．8，用戶數(shù)目依次為5、10、20、40、80，CFDAMA－PA的預(yù)約時(shí)隙數(shù)為20，得到的仿真結(jié)果如圖5、圖6所示。由仿真結(jié)果可以看出，當(dāng)系統(tǒng)中用戶數(shù)不斷增大時(shí)，由于CFDAMA－PA在一個(gè)鏈路幀中僅使用了一部分時(shí)隙用作預(yù)約請(qǐng)求時(shí)隙點(diǎn)，那么更多有請(qǐng)求的用戶就無(wú)法通過(guò)預(yù)約時(shí)隙點(diǎn)接入鏈路幀，加之信道負(fù)荷較大，突發(fā)數(shù)據(jù)強(qiáng)，用戶申請(qǐng)時(shí)隙的不確定性也大。如果增大預(yù)約請(qǐng)求時(shí)隙數(shù)的比例也會(huì)以犧牲數(shù)據(jù)時(shí)隙為代價(jià)，平均時(shí)延和隊(duì)列的分組累積同樣會(huì)增加。CFDAMA－PRI則采用CFDAMA－PR對(duì)信源突發(fā)數(shù)據(jù)分組的計(jì)算方法，并使用優(yōu)先級(jí)排序的方法對(duì)時(shí)隙需求量大的用戶給予更高的時(shí)隙分配權(quán)，確保了用戶的可接入次數(shù)，降低了時(shí)延，提高了接入公平性。

4結(jié)語(yǔ)

篇5

與傳統(tǒng)服裝相比，智能定位服裝不僅具備滿足服裝基本功能需求，更能實(shí)現(xiàn)穿著本體在特殊環(huán)境下的定位搜索功能。然而，在實(shí)際設(shè)計(jì)和市場(chǎng)應(yīng)用過(guò)程中，智能定位服裝均存在服用性能和定位信號(hào)等方面的缺陷。與傳統(tǒng)服裝區(qū)別，智能定位服裝在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要包括以下步驟:①設(shè)計(jì)對(duì)象確立。智能定位服裝設(shè)計(jì)在確定目標(biāo)消費(fèi)群時(shí)，因明確規(guī)定對(duì)象的年齡要求以及系統(tǒng)分析穿著者的活動(dòng)軌跡，確保特殊消費(fèi)群體的建立。②定位元件性能檢測(cè)。在進(jìn)行服裝設(shè)計(jì)之前，將選定的定位元件進(jìn)行功能性測(cè)試，明確信號(hào)傳輸?shù)倪B續(xù)性、定位信號(hào)反饋的即時(shí)性以及內(nèi)部定位模塊間的協(xié)調(diào)性。③定位元件設(shè)計(jì)于服裝里。在進(jìn)行與服裝結(jié)合設(shè)計(jì)時(shí)，在保證服裝舒適性和安全性的前提下，定位元件與服裝的融合是整個(gè)智能服裝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)。④智能定位服裝原形測(cè)試。在整個(gè)智能服裝設(shè)計(jì)的最后階段，對(duì)定位服裝在真實(shí)穿著環(huán)境下的基本功能測(cè)試。在智能定位服裝設(shè)計(jì)中，其中步驟3中服裝舒適性和保養(yǎng)性是整個(gè)設(shè)計(jì)面臨的主要問(wèn)題，主要表現(xiàn)在定位元件各組合模塊體積過(guò)大，選擇服裝部位不明確，當(dāng)模塊設(shè)計(jì)在服裝面料上，會(huì)造成服裝舒適性降低，雖然智能模塊能起到一定的定位作用，但總體服用性能降低。此外在定位服裝后整理過(guò)程中，由于定位模塊內(nèi)的電子元件和電路連接，在服裝洗滌和熨燙中，難以完成服裝整體保養(yǎng)的一致性，而需將定位模塊與服裝進(jìn)行分離，長(zhǎng)期以往，造成定位模塊定位信號(hào)減弱，定位精準(zhǔn)度下降，以此增加服裝保養(yǎng)的難度和提高勞動(dòng)成本。因此，對(duì)于智能定位服裝設(shè)計(jì)原理和方法以及定位元件與服裝的融合還需要進(jìn)一步研究與探討。根據(jù)傳統(tǒng)服裝設(shè)計(jì)原理，并結(jié)合服裝安全設(shè)計(jì)方法，繪制服裝安全設(shè)計(jì)方法三角圖。首先，將傳統(tǒng)(Tradition)元素作為智能定位服裝的理論基礎(chǔ)，與傳統(tǒng)服裝一樣，在滿足服裝基本功能需求的同時(shí)，傳統(tǒng)文化需求亦是消費(fèi)者日益追求的內(nèi)在精神;其次，時(shí)尚(Fashion)元素是智能服裝設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。流行是服裝設(shè)計(jì)永恒的話題，當(dāng)服裝脫離時(shí)尚元素，就很難延長(zhǎng)其使用周期性，只能成為一件純粹以遮寒避體為目的的生活用品，而喪失其藝術(shù)價(jià)值，因此，難以被市場(chǎng)認(rèn)可。最后，功能(Function)性是智能安全定位服裝設(shè)計(jì)的核心?，F(xiàn)代紡織技術(shù)和電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的紡織材料應(yīng)用難以滿足消費(fèi)者日益增長(zhǎng)的物質(zhì)需求，因此，將服裝設(shè)計(jì)為具有特殊功能的目的是現(xiàn)代服裝設(shè)計(jì)必須思考的問(wèn)題，由此，改變傳統(tǒng)服裝設(shè)計(jì)理念，迎合消費(fèi)者需要成為智能定位服裝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

2新型兒童智能定位服裝設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的新型智能定位服裝能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)GPS定位服裝的缺陷和不足，賦予智能定位服裝新的綜合性能。并在技術(shù)設(shè)計(jì)、服裝結(jié)構(gòu)造型設(shè)計(jì)、面料設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行系統(tǒng)化與理論化的應(yīng)用。

2.1技術(shù)設(shè)計(jì)

柔性技術(shù)在智能服裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用比較廣泛，例如，一個(gè)生物醫(yī)療智能服裝項(xiàng)目VTAMN(Vetementdeteleassistancemedicalenomade)通過(guò)在面料中加入纖細(xì)鋼絲作為電子系統(tǒng)線路，連接服裝中主板各傳輸模塊以及相應(yīng)微型探頭，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療服裝的智能化功能。因此。以無(wú)線低耗藍(lán)牙技術(shù)為核心的iBeacon基站作為新型兒童智能定位服裝元件并實(shí)現(xiàn)其定位功能。最終按照柔性技術(shù)指標(biāo)，融合設(shè)計(jì)于服裝中，實(shí)現(xiàn)時(shí)尚與功能的完美集合。因此，iBeacon基站技術(shù)設(shè)計(jì)成為整個(gè)新型兒童智能服裝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)核心點(diǎn)。iBeacon定位元件主要由加速計(jì)、閃存條、ARM架構(gòu)處理器、藍(lán)牙模塊以及電路模塊(直徑2×2cm)組成，其中藍(lán)牙模塊與移動(dòng)終端Lightblue軟件連接，最終形成以無(wú)線傳感器和低功耗藍(lán)牙信號(hào)結(jié)合進(jìn)行無(wú)線定位。在電池模塊中，改變GPS定位模塊大體積鋰電池，優(yōu)化電池供電原理結(jié)構(gòu)，并將其通過(guò)固件模塊間組合固定設(shè)計(jì)于PCB板上，在定位信息顯示終端設(shè)備上以Lightblue為平臺(tái)進(jìn)行iBeacong固件傳輸信息參數(shù)設(shè)置。

2.2造型設(shè)計(jì)

基于上述iBeacon定位元件的硬件技術(shù)分析和軟件參數(shù)設(shè)計(jì)，并結(jié)合低功耗藍(lán)牙技術(shù)和無(wú)線傳感技術(shù)，確定將其設(shè)計(jì)于兒童智能定位服裝上，并根據(jù)定位信號(hào)傳輸距離，明確服裝款式為幼兒園園服，最終按照其定位用途，確定為近場(chǎng)安全為目的的新型兒童智能定位服裝。該幼兒園園服設(shè)計(jì)中，考慮iBeacon定位元件體積因素和具體設(shè)計(jì)部位，確定在服裝左前胸以嵌入式工藝手法和疊加工藝固定于服裝上。在部位尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，因考慮胸圍加放量，即松量加放2cm，前衣長(zhǎng)在原凸肚量(2.5cm)的基礎(chǔ)上加放0.5cm，以保證基站固件與皮膚間的空間容量。以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行特定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成新型兒童智能定位服裝的樣板設(shè)計(jì)，使其新型兒童智能定位服裝不僅具有活動(dòng)的便捷性，更具有穿著的舒適性。

2.3面料設(shè)計(jì)

智能服裝設(shè)計(jì)目前在面料上尚未發(fā)展到通過(guò)技術(shù)設(shè)計(jì)手段實(shí)現(xiàn)用戶使用的舒適性和安全性，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)面料的設(shè)計(jì)與選擇并未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。但在新型兒童智能定位幼兒園園服設(shè)計(jì)中，采用滌/棉混紡平紋針織面料，是根據(jù)LiL等提出針織技術(shù)的經(jīng)皮神經(jīng)電刺激智能定位服裝需采用彈性針織面料，通過(guò)不同的針?lè)ê兔媪显O(shè)計(jì)技術(shù)，來(lái)解決服裝壓力分配問(wèn)題，確保兒童在不同環(huán)境下穿著服裝的健康安全性。

3結(jié)論

篇6

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信技術(shù) 網(wǎng)絡(luò) 寬帶視頻

中圖分類號(hào)： TN761 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（a）-0049-02

隨著社會(huì)的進(jìn)步及通信的迅猛發(fā)展，人們對(duì)通信的要求和需求越來(lái)越高，同時(shí)對(duì)通信的依賴也非常強(qiáng)。衛(wèi)星通信作為一個(gè)天生的應(yīng)急通信手段在無(wú)線電通信中受到更多人們的關(guān)注和青睞。傳統(tǒng)的C波段衛(wèi)星通信系統(tǒng)是比較成熟的一代系統(tǒng)，但是它傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)主要是語(yǔ)音，盡管采取了很多措施改善語(yǔ)音質(zhì)量和減少帶寬，但隨著人們對(duì)通信的要求不斷增加，以語(yǔ)音為主的衛(wèi)星通信已經(jīng)不能滿足人們的需求，因此為了能傳輸高質(zhì)量的圖像和視頻，新的一代KU波段的能通視頻和數(shù)據(jù)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)被廣泛采用。但是是近幾年來(lái)，隨著數(shù)據(jù)通信的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)走入到日常百姓家中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)不斷得到應(yīng)用，因此基于網(wǎng)絡(luò)及IP協(xié)議的衛(wèi)星寬帶視頻傳輸系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，衛(wèi)星通信和地面光纜傳輸系統(tǒng)相比，它只是提供一個(gè)遠(yuǎn)距離的透明無(wú)線傳輸信道，與傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)有了非常大的區(qū)別，信號(hào)進(jìn)入中頻后都是基于IP網(wǎng)絡(luò)的組成方式，因此基于網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)得到了充足發(fā)展。本文就是通過(guò)開(kāi)發(fā)和研究衛(wèi)星調(diào)制器的路由功能，使得衛(wèi)星通信的整個(gè)路由更加透明化。

1 衛(wèi)星通信調(diào)制解調(diào)器介紹

調(diào)制解調(diào)器是衛(wèi)星通信中的一個(gè)重要設(shè)備，它的作用就是將工作在微波頻段的衛(wèi)星射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)，從而便于用戶進(jìn)行提取在衛(wèi)星上傳輸?shù)幕鶐盘?hào)，通過(guò)對(duì)基帶信號(hào)的提取從而轉(zhuǎn)換成語(yǔ)音信號(hào)，從而完成整個(gè)通信的流程。以往的衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器經(jīng)過(guò)處理后都是在70M或者140MHz的中頻信號(hào)，但是隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展和普及，基于IP模塊的調(diào)制解調(diào)器被研制并被廣泛使用在衛(wèi)星通信中，它不僅僅可以完成傳統(tǒng)的射頻信號(hào)到中頻信號(hào)的轉(zhuǎn)變，而且能將中頻信號(hào)通過(guò)IP轉(zhuǎn)化，將信號(hào)能通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)線來(lái)傳送到下一級(jí)的網(wǎng)絡(luò)中區(qū)，從而也大大加強(qiáng)了衛(wèi)星通信的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。Comtech EF Data公司生產(chǎn)的一款帶有IP功能的調(diào)制解調(diào)器就是滿足低成本終端的需求，配合L波段接 口至低噪聲變頻器（LNBs）和上變頻模塊（BUCs），是L波段衛(wèi)星通信的理想應(yīng)用，它包括有同步EIA-530/422，V.35，EIA-232接口，G.703 T1/E1接口，另外，可選的Internet協(xié)議（IP）模塊是為L(zhǎng)AN和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供帶有10/100以太網(wǎng)接口，同時(shí)它的體系結(jié)構(gòu)是固件（Firmware）和可編程門(mén)陣列（FPGA）為基礎(chǔ)的，通過(guò)串口或前面板上的USB端口很容易對(duì)內(nèi)部閃存（Flash Memory）進(jìn)行更新.調(diào)制解調(diào)器被封裝在1個(gè)RU里，提供了出色的靈活度和性能.

2 調(diào)制解調(diào)路由功能使用

衛(wèi)星視頻傳輸系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信基礎(chǔ)上并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)利用衛(wèi)星的帶寬資源來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種新的衛(wèi)星通信方式，它不僅僅可以發(fā)揮衛(wèi)星通信的遠(yuǎn)距離、高容量的特點(diǎn)而且能和地面的數(shù)字通信網(wǎng)進(jìn)行有效連接，發(fā)揮兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)各自的優(yōu)勢(shì)。但是目前的衛(wèi)星視頻傳輸系統(tǒng)所采用的都是兩者調(diào)制解調(diào)之間是通過(guò)橋連接的模式，特別是在調(diào)制解調(diào)器后面都要經(jīng)過(guò)路由器來(lái)識(shí)別不同網(wǎng)段之間的用戶信息，用戶雙方一般只能對(duì)路由器以下的設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn)和遠(yuǎn)端控制，對(duì)于對(duì)方的調(diào)制解調(diào)器卻不能進(jìn)行控制，在家庭組建的網(wǎng)絡(luò)之中用戶安裝路由器就能通信，調(diào)制解調(diào)器不需要進(jìn)行設(shè)置，但是在衛(wèi)星通信中調(diào)制解調(diào)器是一個(gè)非常重要的設(shè)備其參數(shù)非常多，這些參數(shù)設(shè)置不好都能影響到整個(gè)通信的正常進(jìn)行，而且在同車(chē)載站等智能化程度高的衛(wèi)星設(shè)備的操作，固定站要根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求和需要對(duì)遠(yuǎn)端的參數(shù)要進(jìn)行修改和設(shè)置，此時(shí)傳統(tǒng)的橋模式就不能達(dá)到任務(wù)需求不能訪問(wèn)對(duì)方的調(diào)制解調(diào)器，因此就需要將調(diào)制解調(diào)器改為路由方式進(jìn)行工作。下面我們就利用Comtech EF Data公司生產(chǎn)的CDM5700L調(diào)制解調(diào)器介紹如何利用路由功能實(shí)現(xiàn)整個(gè)信道的透明傳輸。

（1）通過(guò)鍵盤(pán)操作將調(diào)制解調(diào)器的IP地址設(shè)置為計(jì)算機(jī)可以設(shè)置的網(wǎng)段192.168.32.100。

（2）進(jìn)入調(diào)制解調(diào)器控制軟件將調(diào)制解調(diào)器設(shè)置為路由器點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式（圖3）。

（3）在IP選項(xiàng)中路由器菜單中增加以下路由對(duì)應(yīng)表。

①對(duì)下級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口端（選擇TO Eth）IP Adress/Mask 方框中輸入192.168.10.0/24（即下端局域網(wǎng)的地址）在Next Hop Address方框中輸入192.168.32.254（即下一級(jí)路由器的輸入端IP地址）

②對(duì)上級(jí)衛(wèi)星接口端（選擇TO Sat）增加兩條：

IP Adress/Mask方框中輸入192.168.2.0/24（即對(duì)端設(shè)備具有的網(wǎng)段）

IP Adress/Mask方框中輸入192.168.12.0/24（即對(duì)端設(shè)備具有的網(wǎng)段）

（4）通過(guò)本地計(jì)算機(jī)打開(kāi)固定站路由器增加一固定路由：Ip Route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.32.100（圖2）。

（5）在對(duì)端修改調(diào)制解調(diào)器，將其設(shè)置為路由器點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式。

（6）在車(chē)上的調(diào)制解調(diào)器IP選項(xiàng)中路由器菜單中增加以下路由對(duì)應(yīng)表。

（1）、對(duì)下級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口端（選擇TO Eth）IP Adress/Mask方框中輸入192.168.12.0/24（即下端局域網(wǎng)的地址）在Next Hop Address方框中輸入192.168.2.5（即本端路由器的輸入端IP地址）。

（2）、對(duì)上級(jí)衛(wèi)星接口端（選擇TO Sat）增加兩條：

IP Adress/Mask方框中輸入192.168.32.0/24（即本端站上具有的網(wǎng)段）

IP Adress/Mask方框中輸入192.168.10.0/24（即本段站上具有的網(wǎng)段）

3 結(jié)語(yǔ)

隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)已經(jīng)由話音向網(wǎng)絡(luò)和寬帶視頻通信方向發(fā)展，因此基于網(wǎng)絡(luò)及IP協(xié)議的衛(wèi)星寬帶視頻傳輸系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。本文基于一種被廣泛使用的衛(wèi)星調(diào)制器的IP路由功能實(shí)現(xiàn)了一種雙向進(jìn)行IP訪問(wèn)的視頻傳輸系統(tǒng)，解決了只能雙方訪問(wèn)對(duì)端路由器以后設(shè)備的弊端，用戶可以在整個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行遠(yuǎn)程配置和監(jiān)測(cè)任何終端。

參考文獻(xiàn)

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篇7

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信；信令序列；SVDD；異常檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)35-2097-04

Satellite Communication Network Anomaly Detection Research Based on Signaling Sequence

JIANG Ke-ke1, PAN Zhi-song1, GUAN Xin1,CHEN Ning-jun2

(1.Institute of Command Automation,PLAUST,Nanjing 210007,China;2.Nanjing Army Command College Operation Center,Nanjing210045,China)

Abstract:The traditional anomaly detection uses rules to collect all of the anomalous models, then detects new-coming data. This method is difficult to detect all kinds of new anomaly, andthe data of anomaly is difficult to gain, so we can only obtain the information of normal behaviors. This paper analyzes the different intrusion behaviors and anomaly condition in satellite communication network, we construct the normal user’s profile by normal communication signaling sequences. The anomaly detection model based on signaling sequences can obtain upper detection precision only by trifle samples. Supported by the satellite communication emulator, this model can get higher detection rate and lower false positive rate.

Key words: satellite communication;signaling sequence;SVDD;abnormal detection

1 引言

衛(wèi)星通信應(yīng)用日益廣泛，業(yè)務(wù)的類型也越來(lái)越豐富。地球站是負(fù)責(zé)發(fā)送和接收通信信息的地面終端，是衛(wèi)星通信網(wǎng)的重要組成部分。作為衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，地球站的正常運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的質(zhì)量。除了各種常規(guī)的地球站管理措施之外，實(shí)時(shí)監(jiān)控地球站的異常行為也是保護(hù)衛(wèi)星通信網(wǎng)運(yùn)行的一項(xiàng)重要工作。

地球站異常包括諸多方面，除了地球站的故障之外，還包括地球站被仿冒，丟失，被非法用戶使用或者戰(zhàn)時(shí)被敵方繳獲等等，對(duì)衛(wèi)星通信網(wǎng)的異常檢測(cè)主要是對(duì)地球站的檢測(cè)。由于地球站數(shù)量較多，而且越來(lái)越往小型化發(fā)展，管理上問(wèn)題也越來(lái)越復(fù)雜。非法用戶可以通過(guò)竊取和偽造地球站，對(duì)整個(gè)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行攻擊。在非安全環(huán)境下，如果非法用戶竊取或者偽造了地球站，冒充網(wǎng)內(nèi)人員入網(wǎng)，虛假呼叫請(qǐng)求，消耗有限的系統(tǒng)頻帶資源，并通過(guò)這些地球站竊取機(jī)密，發(fā)送假情報(bào)、傳達(dá)假命令，將會(huì)造成不可估量的損失。同時(shí)由于衛(wèi)星通信利用無(wú)線信號(hào)在空中傳輸數(shù)據(jù)，在衛(wèi)星覆蓋區(qū)域內(nèi)的所有用戶都能接收到這些數(shù)據(jù)，只要具有相同接收頻率就可以獲取所傳遞的信息。另一方面，由于地球站在存儲(chǔ)能力、處理能力和電源供電時(shí)間方面的局限性，使得原來(lái)在有線環(huán)境下的許多安全方案和安全技術(shù)不能直接應(yīng)用到衛(wèi)星通信環(huán)境中，如防火墻不能起作用、計(jì)算量大的加密算法不適宜等，目前的衛(wèi)星網(wǎng)管還沒(méi)有針對(duì)這一問(wèn)題提出有效的異常檢測(cè)機(jī)制和解決方案。而通過(guò)分析監(jiān)控網(wǎng)控中心接受到的各個(gè)地球站發(fā)送來(lái)的信令序列，能夠發(fā)現(xiàn)地球站行為異常行為。

通信信令在衛(wèi)星通信系統(tǒng)的通信過(guò)程起著通信建立、保持和釋放等核心控制作用[1]，是衛(wèi)星通信網(wǎng)中用戶行為在系統(tǒng)交互中的體現(xiàn)。用戶通信會(huì)產(chǎn)生該用戶使用衛(wèi)星通信的信令次序，正常用戶將產(chǎn)生正常信令序列，非正常用戶攻擊或異常行為在其信令序列上表現(xiàn)為和正常序列模式的偏離，因此可以通過(guò)信令序列檢測(cè)來(lái)檢測(cè)異常的發(fā)生。衛(wèi)星通信網(wǎng)網(wǎng)控中心記錄了地球站日常的通信信令序列，通過(guò)對(duì)這些正常的通信信令序列學(xué)習(xí)，筆者試圖建立一個(gè)基于通信信令的異常檢測(cè)系統(tǒng)。本文將模式識(shí)別中單類分類器方法應(yīng)用到通信信令檢測(cè)中，一旦正常地球站的行為被我們建立的模型所學(xué)習(xí)，任何偏離正常地球站“輪廓”的信令序列將被認(rèn)為是異常，實(shí)現(xiàn)基于地球站信令序列的異常檢測(cè)。由于學(xué)習(xí)好的模型是在線監(jiān)控所有地球站發(fā)出的信令序列并進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程只需要簡(jiǎn)單的計(jì)算，從而能夠?qū)崿F(xiàn)“實(shí)時(shí)監(jiān)控”，保證衛(wèi)星通信網(wǎng)的安全可靠。

2 相關(guān)工作

目前，在衛(wèi)星通信網(wǎng)中主要的異常檢測(cè)方法還是傳統(tǒng)的異常檢測(cè)方法，運(yùn)用通信信令序列對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行異常檢測(cè)還處于探索階段，相關(guān)研究比較少。閻巧和謝維信在文獻(xiàn)[2]指出，目前異常檢測(cè)方法主要有基于統(tǒng)計(jì)分析、預(yù)測(cè)模式生成、系統(tǒng)調(diào)用和人工智能等異常檢測(cè)方法。統(tǒng)計(jì)分析異常檢測(cè)方法是根據(jù)異常檢測(cè)器觀察主體的活動(dòng)，然后產(chǎn)生刻畫(huà)這些活動(dòng)的行為的輪廓。每一個(gè)輪廓保存記錄主體當(dāng)前行為，并定時(shí)地將當(dāng)前的輪廓與存儲(chǔ)的輪廓合并。通過(guò)比較當(dāng)前的輪廓與已存儲(chǔ)的輪廓來(lái)判斷異常行為?；陬A(yù)測(cè)模式生成的方法的假設(shè)條件是事件序列不是隨機(jī)的而是遵循可辨別的模式，這種檢測(cè)方法的特點(diǎn)是考慮了事件的序列及相互聯(lián)系。Teng和Chen給出基于時(shí)間的歸納方法TIM (the Time-based Inductive Machine)[3]，利用時(shí)間規(guī)則來(lái)識(shí)別用戶行為正常模式的特征。Forrest等人認(rèn)為一個(gè)程序的正常行為可以由其執(zhí)行軌跡的局部模式（短序列）來(lái)表征，與這些模式的偏離可認(rèn)為是異常，是基于系統(tǒng)調(diào)用的異常檢測(cè)技術(shù)?；谌斯ぶ悄艿漠惓z測(cè)方法包括數(shù)據(jù)挖掘、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊證據(jù)理論等[2]。而基于支持向量機(jī)技術(shù)是人工智能異常檢測(cè)方法之一。支持向量機(jī)是建立在統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化準(zhǔn)則基礎(chǔ)上的一類新型的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，具有很好的推廣能力[4]。標(biāo)準(zhǔn)的SVM算法是有監(jiān)督的學(xué)習(xí)算法，主要解決二值分類問(wèn)題，在生物特征識(shí)別、文本分類等問(wèn)題上取得了很好的應(yīng)用效果。但是作為有監(jiān)督的學(xué)習(xí)方法，需要標(biāo)明類別號(hào)的問(wèn)題仍然存在。單類分類器的目的就是定義一個(gè)圍繞目標(biāo)類物體的邊界，接受盡量多的目標(biāo)類物體，而盡可能的拒絕其它類[5]。單類分類算法的研究是從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始的，比較知名的Japkowicz的自聯(lián)想記憶器。而基于核的學(xué)習(xí)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，其實(shí)質(zhì)是通過(guò)由核誘導(dǎo)的隱映射將低維輸入空間中的非線性問(wèn)題變換至高維特征空間中較易解決的線性問(wèn)題，從而獲得原問(wèn)題的解決，既避免了計(jì)算上的維數(shù)災(zāi)難，又使問(wèn)題在高維空間得到簡(jiǎn)化。目前基于核的單分類方法有兩種： one-class SVM 及支持向量數(shù)據(jù)描述（SVDD：Support Vector Data Description）。SVDD和one-class SVM 均屬于無(wú)監(jiān)督的支持向量機(jī)方法[6]，本文選用的是支持向量數(shù)據(jù)描述方法。

3 基于SVDD的單類分類器模型

支持向量數(shù)據(jù)描述（SVDD）是Tax.D.M.J在文獻(xiàn)[7]中首先提出的單類分類器，本文中建立如圖1所示的分類器模型。

分類器模型的工作原理如下：首先對(duì)仿真平臺(tái)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行切分、去除重復(fù)項(xiàng)等預(yù)處理，然后對(duì)SVDD分類器進(jìn)行訓(xùn)練，得出用于檢測(cè)的分類器。最后將測(cè)試樣本（正常樣本和異常樣本）送入訓(xùn)練得到的分類器中進(jìn)行檢測(cè)，得出檢測(cè)結(jié)果。

支持向量數(shù)據(jù)描述（SVDD）其基本思想是利用高斯核函數(shù)把樣本空間映射到核空間，在核空間找到一個(gè)能夠包含所有訓(xùn)練數(shù)據(jù)的一個(gè)球體。當(dāng)判別時(shí)，如果測(cè)試樣本位于這個(gè)高維球體中，那么就認(rèn)為正常，否則就認(rèn)為異常。假設(shè)模型f(x;w)表示一類緊密的有界數(shù)據(jù)集，我們可以借助一個(gè)超球體εstruct(R,a)去包含并描述它。這個(gè)球體可以用中心a和半徑R表示，而且使訓(xùn)練集Xtr的所有樣本都落在此球體內(nèi)。為了提高結(jié)果的魯棒性，仿照SVM[8]為每個(gè)樣本引入松弛變量ζ≥0,∀i，以控制野值對(duì)解的影響。意即對(duì)于遠(yuǎn)離球心的樣本點(diǎn)實(shí)施懲罰，因此，最小化問(wèn)題變?yōu)槿缦滦问剑?/p>

(1)

其約束條件為：

(2)

參數(shù)C類似于SVM中的控制變量。

利用Lagrange函數(shù)求解上述約束下的最小化問(wèn)題，可得：

(3)

約束為：(1) ，(2)

假設(shè)z為測(cè)試樣本，那么當(dāng)如下公式滿足，即判z是正常類，否則為異常類。相當(dāng)于z落在該超球體內(nèi)部。

(4)

其中，R是任意一個(gè)支持向量 到球心a的距離：

(5)

當(dāng)輸入空間的樣本點(diǎn)不滿足球狀分布時(shí)，可以通過(guò)核技巧把輸入空間先映射到高維空間，然后在映射后的高維空間內(nèi)求解。也就是將上述公式中的內(nèi)積形式都變換成核函數(shù)形式：

(6)

引入核函數(shù)后，原來(lái)的公式變成了如下形式：

(7)

約束不變，而決策函數(shù)變?yōu)椋?/p>

(8)

這里指示函數(shù)I定義為：

(9)

4 實(shí)驗(yàn)

4.1 衛(wèi)星通信網(wǎng)地球站通信信令編號(hào)：

地球站發(fā)出的信令可以反映用戶的行為。衛(wèi)星通信網(wǎng)的主要控制信令有以下9個(gè)，我們通過(guò)人工給其進(jìn)行編號(hào)。如表1。

4.2 短序列生成

根據(jù)衛(wèi)星通信網(wǎng)信令通信規(guī)律，在衛(wèi)星通信網(wǎng)信令仿真平臺(tái)中生成100組正常序列用于訓(xùn)練分類器，150組包含異常信令的異常序列和100組正常序列用于測(cè)試，每個(gè)信令的長(zhǎng)度各不相同，包含信令數(shù)大于250個(gè)。 然后對(duì)信令序列進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理的主要目的就是要得到地球站的發(fā)送信令短序列。由于地球站所發(fā)送信令的次序關(guān)系是描述該用戶行為的重要特征，分析這種次序關(guān)系的最簡(jiǎn)單方法就是利用長(zhǎng)度為K的滑動(dòng)窗口(Sliding Window)技術(shù)構(gòu)造發(fā)送信令短序列。利用長(zhǎng)度為k的窗口在通信信令序列上以步長(zhǎng)為1從左到右滑動(dòng)，以獲得多個(gè)長(zhǎng)度為K的短序列，作為異常檢測(cè)系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)。短序列反映了信令序列在通信過(guò)程中的次序關(guān)系，如果K取得較短，就容易丟失信令的時(shí)序關(guān)系，如果長(zhǎng)度太長(zhǎng)，就容易失去整個(gè)信令序列的局部特性，而很多的攻擊和異?；顒?dòng)都可以在局部特性中表現(xiàn)出來(lái)。因此選擇合適的K十分重要。下面是仿真平臺(tái)中地球站21的發(fā)送信令執(zhí)行跡，總共有210個(gè)發(fā)送信令：3,8,6,8,3,4,6,8,3,7,7,5,1,5,1,2,3,4,6,8,3,7,7,5,1,5,1………7,3,3,6,8,3,6,8,3,3,7,7,5,1,2,7,7,3,1,5,1,2,3,7,7,5,1,2,7,6,4,8,3,3,6,8,3,6。令K=6，則可以得到205個(gè)發(fā)送信令短序列，部分如下所示。

3 8 6 8 3 48 6 8 3 4 6 6 8 3 4 6 8 8 3 4 6 8 3

3 4 6 8 3 74 6 8 3 7 7 6 8 3 7 7 5

……

8 3 3 6 8 33 3 6 8 3 6

經(jīng)過(guò)預(yù)處理后得到實(shí)際用于訓(xùn)練的短序列個(gè)數(shù)，如表2所示。

4.3實(shí)驗(yàn)環(huán)境：

軟件環(huán)境: windows xp sp2，matlab7.1， visual studio 2005，microsoft officeAccess 2003；

硬件環(huán)境: Inter Core 2 2.33G，內(nèi)存2G。

4.4 實(shí)驗(yàn)步驟

在Matlab7.1中用SVDD算法對(duì)長(zhǎng)度為K的正常短序列進(jìn)行訓(xùn)練，得出分類器，然后分別用分類器對(duì)100組測(cè)試正常序列和150組測(cè)試異常序列進(jìn)行測(cè)試，閾值為分類器檢測(cè)出每組序列中拒絕的個(gè)數(shù)，閾值分別設(shè)為1~10，表示拒絕個(gè)數(shù)為1個(gè)到10個(gè)，如果被測(cè)試序列是正常的，拒絕則表示錯(cuò)誤的把正常序列判為異常的短序列個(gè)數(shù)，如果被檢測(cè)序列是異常的，拒絕則表示正確檢測(cè)出異常的短序列個(gè)數(shù)，當(dāng)閾值設(shè)得比較小時(shí)，對(duì)異常敏感，但將正常識(shí)別為異常的錯(cuò)誤可能性也增大，當(dāng)閾值設(shè)置比較大，則對(duì)異常不敏感，同時(shí)將正常識(shí)別為異常的可能性也降低。因此，用檢測(cè)率和虛警率來(lái)評(píng)估結(jié)果。檢測(cè)率就是正確檢測(cè)出的樣本占整個(gè)待測(cè)樣本的比率，虛警率就將正常誤報(bào)為異常的比率。表3 列舉K在取不同值時(shí)檢測(cè)率的比較。

由圖2~6可以得出K在取不同值時(shí)，不同閾值所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)率和虛警率。，在序列長(zhǎng)度K取4或者5時(shí)，檢測(cè)效果比較理想，取合適的閾值3能夠在滿足比較高的檢測(cè)率（>88%）同時(shí)使虛警率比較低（

圖2 K=4時(shí)檢測(cè)率和虛警率 圖3 K=5時(shí)檢測(cè)率和虛警率

圖4 K=6時(shí)檢測(cè)率和虛警率圖5 K=7時(shí)檢測(cè)率和虛警率

圖6 K=8時(shí)檢測(cè)率和虛警率圖7 檢測(cè)ROC曲線

經(jīng)過(guò)計(jì)算，可以得出K=4~8時(shí)的平均檢測(cè)率和平均虛警率，由計(jì)算結(jié)果可知K=4時(shí)平均檢測(cè)率（>70%）最高，K=5時(shí)平均虛警率（

通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看出，基于SVDD的單類分類器的異常檢測(cè)模型具有以下特點(diǎn)：

首先，它不需要為系統(tǒng)提供異常的信息利用正常的樣本建立正常的工作模式，所以該方法能夠識(shí)別現(xiàn)在還未知的異常行為；

其次，可以從較少的正常短序列學(xué)習(xí)正常的模式，并能取得比較理想的檢測(cè)效果，如當(dāng)K=4或K=5時(shí)，使用了162~301個(gè)短序列樣本，卻取得了很好的效果；當(dāng)K=7或K=8時(shí)，雖然使用了903~1388個(gè)短序列樣本，檢測(cè)結(jié)果卻并不理想。

第三點(diǎn)，由于檢測(cè)部分只需要簡(jiǎn)單的計(jì)算，能夠滿足入侵檢測(cè)實(shí)時(shí)性的要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)衛(wèi)星通信網(wǎng)通信信令序列能夠表征網(wǎng)絡(luò)中地球站用戶行為，將通信信令序列用于檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的異常。由于通信網(wǎng)中正常通信信令序列相比異常通信信令序列高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，所以用單類分類器算法對(duì)異常進(jìn)行檢測(cè)?；赟VDD的單類分類器運(yùn)用包含目標(biāo)類（正常通信信令序列）的最優(yōu)超球體，將目標(biāo)類數(shù)據(jù)與所有非目標(biāo)類（非正常通信信令序列）數(shù)據(jù)區(qū)分開(kāi)，從而識(shí)別正常與異常通信行為。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，證明了方法能夠在取得合適參數(shù)下，獲得較高檢測(cè)率和較低虛警率，因此，基于衛(wèi)星通信信令序列檢測(cè)能夠用來(lái)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中用戶行為的異常。

雖然單類分類器能夠僅利用正常樣本進(jìn)行訓(xùn)練，但是對(duì)少量珍貴的異常樣本沒(méi)有充分利用，如何利用少量異常樣本提高檢測(cè)精確度是下一步工作的方向。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

 

武警部隊(duì)的職能隨著國(guó)際國(guó)內(nèi)形勢(shì)的深刻變化不斷多樣化，武警部隊(duì)的任務(wù)也從以往得訓(xùn)練、執(zhí)勤發(fā)展為安保、反恐、維穩(wěn)、救援等，國(guó)家安全問(wèn)題面臨前所未有的多變性和復(fù)雜性，同時(shí)武警部隊(duì)面臨著更多、更大的挑戰(zhàn)。保障國(guó)家安全和維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定是武警部隊(duì)重要使命，近年來(lái)武警部隊(duì)作為一支重要力量在汶川的抗震救災(zāi)，在西藏和新疆等少數(shù)民族地區(qū)的反恐、處突，在北京奧運(yùn)會(huì)、國(guó)慶閱兵、上海世博會(huì)和亞運(yùn)會(huì)等重要事件的安保執(zhí)勤，執(zhí)行任務(wù)區(qū)域跨度大，部隊(duì)機(jī)動(dòng)范圍廣，武警部隊(duì)多次圓滿完成黨和國(guó)家賦予的使命。其中取得勝利的一決定性因素，就是暢通的通信聯(lián)絡(luò)。以前，通信聯(lián)絡(luò)是武警部隊(duì)的千里眼，順風(fēng)耳，現(xiàn)在復(fù)雜任務(wù)條件下，部隊(duì)更加依賴通信工作，通信工作就像部隊(duì)的神經(jīng)中樞，必須確保指揮信息快速、準(zhǔn)確的下傳，現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)時(shí)、高效的上傳。

 

1 多樣化軍事任務(wù)對(duì)通信保障的要求

 

遭遇突況，部隊(duì)要馬上行動(dòng)。迅速到位。一般來(lái)說(shuō)小的突發(fā)事件，武警部隊(duì)如果可以在第一時(shí)間到位，就意味著勝利，而及時(shí)到位就要求指揮機(jī)關(guān)的命令能夠暢通傳遞到任務(wù)分隊(duì)。武警部隊(duì)經(jīng)常在沒(méi)有預(yù)警的情況下要對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行處理，這就要求通信分隊(duì)必須快速、靈敏和高效部署應(yīng)急通信設(shè)備。平時(shí)要結(jié)合部隊(duì)實(shí)際情況準(zhǔn)備應(yīng)急預(yù)案，遭遇突況，就要按照預(yù)案快速部署通信設(shè)備，快速組網(wǎng)，保證與上級(jí)溝通的暢通。尤其是當(dāng)任務(wù)區(qū)域面積大時(shí)且通信距離遠(yuǎn)時(shí)，要在部隊(duì)現(xiàn)有的通信設(shè)備、通信系統(tǒng)條件下，研究部隊(duì)在不同條件下同時(shí)多方向執(zhí)行任務(wù)時(shí)可行的機(jī)動(dòng)通信保障方案。

 

多支任務(wù)部隊(duì)在廣闊區(qū)域聯(lián)合執(zhí)行任務(wù)時(shí)，各分隊(duì)密切協(xié)同。武警部隊(duì)執(zhí)行軍事任務(wù)時(shí)往往涉及到多個(gè)層次的命令的上傳下達(dá)，需要在橫向上協(xié)調(diào)多個(gè)部門(mén)，在任務(wù)區(qū)域內(nèi)聯(lián)絡(luò)多個(gè)任務(wù)點(diǎn)。因此，在部隊(duì)執(zhí)行任務(wù)時(shí)，通信必須保障信息的傳遞：縱向上見(jiàn)頂、橫向上到邊、輻射要到點(diǎn)，必須由上級(jí)指揮機(jī)關(guān)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮，由聯(lián)合指揮領(lǐng)導(dǎo)下建立黨、政府、軍隊(duì)、群眾、公安、武警等各部門(mén)通信保障小組，由聯(lián)指對(duì)各下級(jí)部門(mén)統(tǒng)一進(jìn)行頻率資源的分配，明確各相關(guān)部門(mén)的合作通信方式。因此，必須結(jié)合軍用通信設(shè)備的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)跨區(qū)域、跨部門(mén)、多路徑的中距離機(jī)動(dòng)通信保障預(yù)案。

 

在執(zhí)行高要求任務(wù)且任務(wù)區(qū)域環(huán)境復(fù)雜時(shí)，必須對(duì)通信做適當(dāng)?shù)?、可行的保障。一些任?wù)區(qū)域處于山地、林地，或者溝壑縱橫，或者人煙稀少，或者經(jīng)濟(jì)落后，信息基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，本地的通信資源匱乏，由于地形遮擋信號(hào)衰減嚴(yán)重，造成通信距離短，通信范圍受限，且地形限制，通信設(shè)備不能快速部署等一系列的問(wèn)題。

 

在危險(xiǎn)的陌生環(huán)境中，任務(wù)部隊(duì)面臨交通不便，作戰(zhàn)時(shí)間、地點(diǎn)不定，作戰(zhàn)形式不定，作戰(zhàn)規(guī)模不定等一系列的問(wèn)題，這就要求部隊(duì)加強(qiáng)通信保障方法的研究，在各種復(fù)雜條件下基于現(xiàn)有通信設(shè)備，合理配置，快速建立一個(gè)短距離的移動(dòng)通信安全保障區(qū)域，保障惡劣環(huán)境下的各級(jí)部隊(duì)指揮機(jī)構(gòu)的通信暢通。

 

2 加強(qiáng)武警部隊(duì)?wèi)?yīng)急通信保障能力的措施

 

在武警部隊(duì)執(zhí)行軍事任務(wù)時(shí)對(duì)通信進(jìn)行保障是目前部隊(duì)通信保障的主要途徑。對(duì)軍事通信保障問(wèn)題進(jìn)行研究，以完成不同的任務(wù)，在本質(zhì)上就是要解決行動(dòng)中的通信問(wèn)題。因此，根據(jù)多樣化軍事任務(wù)的特點(diǎn)，對(duì)通信保障提出了要求，建設(shè)重點(diǎn)要放在機(jī)動(dòng)通信平臺(tái)上。

 

由于衛(wèi)星通信與短波、超短波通信相比較，通信距離更遠(yuǎn)，覆蓋區(qū)域更大，通信信號(hào)穩(wěn)定，十分有利于高質(zhì)量、大容量的數(shù)據(jù)傳輸，因此部隊(duì)主要利用衛(wèi)星通信設(shè)備構(gòu)建遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)通信平臺(tái)。隨著衛(wèi)星通信設(shè)備逐步向部隊(duì)配發(fā)，有利的保障部隊(duì)在野戰(zhàn)和機(jī)動(dòng)時(shí)通信方面的問(wèn)題。在任務(wù)分隊(duì)執(zhí)行軍事任務(wù)時(shí)，可以充分利用衛(wèi)星通信車(chē)的機(jī)動(dòng)性能，通過(guò)直接實(shí)時(shí)高效傳輸語(yǔ)音視頻，組織站前視頻會(huì)議進(jìn)行部署，保證總部和指揮機(jī)構(gòu)及應(yīng)急指揮部隊(duì)進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)指揮，也可以利用便攜式衛(wèi)星通信設(shè)備，傳輸數(shù)據(jù)和視頻，以滿足司令部、總隊(duì)指揮部對(duì)本級(jí)指揮部有效指揮控制的需求，對(duì)任務(wù)的熱點(diǎn)地區(qū)，可以派出衛(wèi)星通信車(chē)，為執(zhí)行遠(yuǎn)程任務(wù)的武警分隊(duì)配備一定數(shù)量的衛(wèi)星電話終端，在任務(wù)區(qū)域以衛(wèi)星通信車(chē)為中樞，建立了一個(gè)遠(yuǎn)距離、多層次的通信平臺(tái)，有效保障任務(wù)分隊(duì)與指揮機(jī)關(guān)的通信暢通。

 

在執(zhí)行具體任務(wù)時(shí)，指揮員要根據(jù)任務(wù)性質(zhì)及任務(wù)區(qū)域的環(huán)境等情況，立足于現(xiàn)有設(shè)備，快速建立任務(wù)分隊(duì)與指揮機(jī)關(guān)的通信渠道。如在路況允許的條件下，可以部署衛(wèi)星通信車(chē)進(jìn)行語(yǔ)音、圖像和視頻傳輸，使指揮機(jī)關(guān)可以了解任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，進(jìn)而實(shí)行實(shí)時(shí)指揮;在不具備部署衛(wèi)星通信車(chē)的任務(wù)區(qū)域，可以派出通信兵攜帶便攜式衛(wèi)星電話終端，對(duì)任務(wù)分隊(duì)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信保障。

 

中距離的通信保障是介于遠(yuǎn)近離和近距離而言的，距離上并沒(méi)有一個(gè)明確的界限。與遠(yuǎn)距離通信保障不同，中距離通信保障的平臺(tái)主要利用短波通信為主，短波通信具有抗毀能力強(qiáng)、受地形地貌影響小，而且運(yùn)行成本小等優(yōu)點(diǎn)，因此在中距離通信保障中被廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)信息在任務(wù)分隊(duì)和指揮機(jī)構(gòu)之間傳遞的功能。在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，具體通信設(shè)備部署如下：總隊(duì)使用高功率短波電臺(tái)，將短波信號(hào)轉(zhuǎn)換后與上級(jí)進(jìn)行多媒體數(shù)據(jù)通信，對(duì)下級(jí)直接實(shí)施動(dòng)態(tài)指揮。支隊(duì)以下單位可使用小功率短波電絡(luò)上級(jí)、下級(jí)及各平級(jí)單位，常用方法是在核心任務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)置一個(gè)高功率短波電臺(tái)的中央站，同時(shí)部署多個(gè)樞紐臺(tái)伴隨任務(wù)分隊(duì)或前出任務(wù)區(qū)域，具體執(zhí)行任務(wù)的分隊(duì)攜帶小功率短波電臺(tái)，搭建臨時(shí)戰(zhàn)時(shí)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)任務(wù)區(qū)域各級(jí)部隊(duì)實(shí)施通信保障。

 

在任務(wù)分隊(duì)執(zhí)行軍事任務(wù)時(shí)，在條件允許的情況下，有必要建立超短波通信網(wǎng)絡(luò)，作為短波通信網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充，利用短波無(wú)線信號(hào)與超短波無(wú)線信號(hào)的性能上的互補(bǔ)性，建立多種路徑的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。短波信號(hào)具有傳輸質(zhì)量好，傳輸穩(wěn)定，且傳輸信號(hào)沒(méi)有延遲，便于快速建立通信網(wǎng)絡(luò)，但是，進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，易受地形地貌影響，傳播距離受限。因此，在進(jìn)行近距離通信時(shí)，我們往往更傾向于采用超短波無(wú)線設(shè)備，利用超短波通信平臺(tái)配合多個(gè)轉(zhuǎn)信臺(tái)搭建超短波通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)任務(wù)分隊(duì)與各級(jí)指揮機(jī)關(guān)進(jìn)行通信保障。具體部署如下：超短波通信車(chē)作為核心，任務(wù)分隊(duì)配置無(wú)線手持終端，以實(shí)現(xiàn)前指與任務(wù)分隊(duì)命令的上傳下達(dá)，在動(dòng)態(tài)條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)前線部隊(duì)的直接指揮、控制，上級(jí)指揮機(jī)關(guān)也可以直接越級(jí)對(duì)作戰(zhàn)部隊(duì)進(jìn)行直接指揮，各任務(wù)分隊(duì)使用無(wú)線手持單元作為進(jìn)行內(nèi)部協(xié)調(diào)。利用超短波進(jìn)行近距離通信保障時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境靈活設(shè)置轉(zhuǎn)信平臺(tái)，避免障礙物對(duì)通信造成影響。在城市區(qū)域搭建臨時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，轉(zhuǎn)信平臺(tái)要部署在附近的高塔或高層建筑上;山區(qū)要選擇沒(méi)有遮擋，且可以覆蓋整個(gè)任務(wù)區(qū)域的山頂制高點(diǎn)部署轉(zhuǎn)信平臺(tái);如沒(méi)有條件部署轉(zhuǎn)信平臺(tái)，且任務(wù)緊急的情況下，可以派遣通信兵攜帶不同頻率的移動(dòng)電臺(tái)，登上任務(wù)區(qū)域的一個(gè)制高點(diǎn)，作為人工的信號(hào)中轉(zhuǎn)平臺(tái)。由于超短波具有通信距離短的缺點(diǎn)，為提高超短波無(wú)線電通信距離，要充分利用信號(hào)中轉(zhuǎn)平臺(tái)將車(chē)載電臺(tái)、手持單元連接在一起，增加通信距離，使超短波通信覆蓋全部任務(wù)區(qū)域。

 

三種移動(dòng)通信平臺(tái)在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)任務(wù)特點(diǎn)、地理?xiàng)l件、設(shè)備狀況、人員素質(zhì)等要求靈活使用，必要時(shí)可配合使用。

 

為實(shí)現(xiàn)任務(wù)分隊(duì)的通信保障，根據(jù)執(zhí)行任務(wù)區(qū)域環(huán)境及任務(wù)性質(zhì)建立相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)，解決好任務(wù)通信問(wèn)題，保證通信效率。一要優(yōu)先保障指揮通信，優(yōu)先保障上級(jí)通信，即先急后緩;二要嚴(yán)格控制溝通的層次和渠道，防止越級(jí)通信避免串臺(tái)。通信內(nèi)容簡(jiǎn)短明了，盡量減少信號(hào)發(fā)射，凈化電磁環(huán)境，提高通信效率，通信暢通是部隊(duì)完成任務(wù)的重要保證。在過(guò)去的戰(zhàn)爭(zhēng)年代，通信是千里眼，順風(fēng)耳，在面對(duì)現(xiàn)代多樣化軍事任務(wù)，通信是中樞神經(jīng)系統(tǒng)，更要求指揮信息必須快速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、高效的傳輸。

 

作者：包海蓉 來(lái)源：科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年16期

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關(guān)鍵詞：廣播電視；衛(wèi)星通信地球站；系統(tǒng)設(shè)備

中圖分類號(hào)：TN927文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)18-2pppp-0c

Radio and Television Satellite Earth Station Equipment and Test the System of Monitoring

LIU Sheng-bing

(Hubei Radio and TV Satellite Earth Station,Hubei,430071,China)

Abstract:As to the overall global radio and television network, and towards digital, radio and television programs from the production, Studio, will be sent to gradually receive full digital, and all sectors of the necessary real-time monitoring network, thus ensuring the reliability of performance enhancing And intelligent handling of thelink.Satellite communications earth station equipment is a major antenna equipment, high-power amplification equipment, low-noise receiver equipment, frequency conversion equipment and the corresponding modem posed by the equipment. In this paper, typical of radio and television satellite earth station equipment and test the system monitoring system the basic elements were discussed.

Key words:Radio and TV;Satellite Communication Earth Station;Systems and Equipment

1 廣播電視衛(wèi)星通信地球站天線分系統(tǒng)

天線分系統(tǒng)包括天線機(jī)械系統(tǒng)、饋源及天線跟蹤三部分。它是地球站的主要設(shè)備之一，直接決定著地球站的品質(zhì)因素G/T值。天線的作用是將地球站的發(fā)射功率有效地轉(zhuǎn)換成電磁波的能量，并發(fā)向衛(wèi)星，同時(shí)將分布于空間衛(wèi)星發(fā)出的極微弱的電磁波能量有效地轉(zhuǎn)換成同頻信號(hào)的高頻功率饋送給接收機(jī)。它應(yīng)具有高增益、低旁瓣、強(qiáng)輻射、低噪聲等特點(diǎn)。根據(jù)天線收、發(fā)互易原理，一副天線既一可用作發(fā)射，也可用作接收。事實(shí)上地球站都是用一副天線同時(shí)完成收發(fā)功能的。天線的機(jī)械系統(tǒng)包括主反射器、副反射器、底座、驅(qū)動(dòng)齒輪和伺服系統(tǒng)。它的主要作用是完成電磁波的輻射和接收，提高天線增益。天線的饋源系統(tǒng)包括喇叭、極化器、雙工器等。它的主要作用是完成高頻功率與電磁波間的相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)發(fā)送接收共用一副天線，實(shí)現(xiàn)雙極化頻率再用。天線的跟蹤系統(tǒng)包括跟蹤接收機(jī)以及相應(yīng)地自動(dòng)跟蹤裝置。如前所述，靜止只星每天在上空做“8”字漂移，特別是處于傾斜軌道應(yīng)用的靜止衛(wèi)星，每大的“8”字漂移范圍比較大。另一方面，大、中型地球站的天線波束寬度(即天線主波束的半功率點(diǎn)夾角)較窄，一般為0.05度-1.2度，所以大線必須具有良好的自動(dòng)跟蹤功能。所謂自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)是指該系統(tǒng)處理接收到的衛(wèi)星信標(biāo)信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)天線方位馬達(dá)和俯仰馬達(dá)，使天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。

2 廣播電視衛(wèi)星通信地球站高功率放大設(shè)備

高功率放大設(shè)備，顧名思義，是地球站大功率放大，它是在地球站發(fā)射部分的最后一級(jí)放大，是決定地球站EIRP能力的關(guān)鍵部件之一。目前，地球站使用的高功率放大器有兩類，一類是速調(diào)管高功率放大器，其工作帶寬可達(dá)40MHz，最大額定輸出功率可達(dá)3kw，包括輸入級(jí)的中功率放大器的增益，其增益可達(dá)78dB以上。另一類是行波管高功率放大器，其工作帶寬可達(dá)500一6OOMHz，能覆蓋整個(gè)衛(wèi)星通信C頻段的上行頻率，目前已生產(chǎn)出最大額定輸出功率為3kw行波管高功率放大器。對(duì)于傳統(tǒng)的調(diào)頻方式模擬載波或電視模擬載波來(lái)說(shuō)，由于它們所需的EIRP較高，占用的頻帶較寬，一般一兩個(gè)載波就占用一部速調(diào)管高

功率放大器。而對(duì)于新型的數(shù)字業(yè)務(wù)載波如IDR載波，由于所需的EIRP較小，一般多個(gè)載波共用一部行波管高功率放大器。當(dāng)多個(gè)載波共用一部高功率放大器放大時(shí)，必須注意由于管子的非線性導(dǎo)致載波間的互調(diào)而產(chǎn)生的互調(diào)噪聲，這種噪聲隨著管子的工作點(diǎn)接近飽和點(diǎn)而迅速上升。該現(xiàn)象在行波管高功率放大器中尤為突出，對(duì)速調(diào)管高功率放大器而言，當(dāng)同時(shí)放大多個(gè)載波時(shí)，同樣也存在著這一問(wèn)題。為了減小互調(diào)噪聲，通常采用的方法是犧牲一些功率，使管子的工作點(diǎn)從飽和點(diǎn)有一些回退。另外，對(duì)于行波管放大器也可采用一些均衡器，如線性化器，部分地補(bǔ)償在多載波工作時(shí)，為了降低互調(diào)噪聲而造成的功率損失。

為了提高通信可靠性，大多數(shù)地球站的高功率放大系統(tǒng)都采用l+l備用或n+1備用。

3 廣播電視衛(wèi)星通信地球站低噪聲接收設(shè)備

低噪聲接收設(shè)備又稱低噪聲放大器，是地球站接收分系統(tǒng)的第一級(jí)放大器?？紤]到衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)經(jīng)36000knl的長(zhǎng)距離傳輸，空間損耗很大，從天線接收下來(lái)的弱小信號(hào)必須先經(jīng)過(guò)放大才能解調(diào)，并考慮到由第一級(jí)放大器引入的噪聲必須很小，才能保證接收的信號(hào)具有一定的信噪比。因此要求低噪聲放大器應(yīng)當(dāng)具有較低的噪聲溫度、足夠的帶寬、較大的放大倍數(shù)等特點(diǎn)。

由于地球站系統(tǒng)噪聲溫度基本上是天線噪聲溫度與低噪聲放大器的噪聲溫度之和，因此低噪聲放大器的噪聲溫度的大小直接決定著地球站系統(tǒng)噪聲溫度的大小，與地球站的G/T值有著密切的關(guān)系。早期的低噪聲放大器工作在由液態(tài)氦致冷的封閉空間的致冷參量放大器，給運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)了極大的不便，后來(lái)隨著微波器件的改進(jìn)，出現(xiàn)了工作在常溫狀態(tài)卜的參量放大器，它使得維護(hù)工作變得簡(jiǎn)單。隨著半導(dǎo)體器件的發(fā)展，又出現(xiàn)了種新型低噪聲放大器―砷化嫁場(chǎng)效應(yīng)管放大器，目前己進(jìn)入實(shí)用階段。典型的低噪聲放大器的放大倍數(shù)為60dB，帶寬為500MHZ或575MHZ，4GHz噪聲溫度在35一55K之間，11GHz時(shí)噪聲溫度在150K左右。為確保地球站接收系統(tǒng)可靠運(yùn)行，大多數(shù)

地球站的低噪聲接收機(jī)都采用1+1備用或2+1備用。

4 廣播電視衛(wèi)星通信地球站上、下變頻器

衛(wèi)星通信使用的頻率為4/6GHz或11/14GHz，在地球站被稱之為射頻。如果在射頻頻率上直接對(duì)信號(hào)調(diào)制、解調(diào)，利用目前的工藝和技術(shù)水平是很難做到的，因?yàn)樗蟮恼加妙l帶寬度與射頻頻率相差1000倍左右。為了解決這一問(wèn)題，采取的辦法是先在一個(gè)合適的頻率上進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，然后再進(jìn)行頻率搬移。這一合適的中間頻率被稱為中頻，一般為70MHz正負(fù)18MHZ或140MH正負(fù)36MHz。上、下變頻器就是用來(lái)在射頻與中頻之間進(jìn)行頻譜搬移。另外，利用上、下變頻器進(jìn)行頻譜搬移，還可以容易將己調(diào)信號(hào)放在所分配的射頻頻率位置上，從而使得調(diào)制器、解調(diào)器規(guī)格統(tǒng)一。對(duì)上、下變頻器的主要要求是無(wú)失真地進(jìn)行頻譜搬移。

5 廣播電視衛(wèi)星通信地球站調(diào)制解調(diào)器

來(lái)自地面的模擬或數(shù)字信號(hào)需經(jīng)過(guò)某種方式調(diào)制才能發(fā)向空間進(jìn)行傳輸，以提高信號(hào)傳輸信噪比及抗千擾能力。目前使用的調(diào)制解調(diào)器有兩大類：一類是調(diào)頻調(diào)制解調(diào)器，在發(fā)端信號(hào)對(duì)載波的頻率進(jìn)行連續(xù)的調(diào)制，收端用鑒頻器將信號(hào)解調(diào)，該方式多用于模擬信號(hào)的調(diào)制解調(diào)。另一類是調(diào)相調(diào)制解調(diào)器，一般是數(shù)字信號(hào)對(duì)載波的相位進(jìn)行調(diào)制，在收端用鑒相器對(duì)載波相位進(jìn)行檢測(cè)將信號(hào)取出。對(duì)于不同類型的調(diào)制解調(diào)器，其技術(shù)指標(biāo)要求也各不相同，但都應(yīng)滿足一定的信噪比或誤碼率的質(zhì)量指標(biāo)要求。

6 廣播電視衛(wèi)星通信地球站的性能指標(biāo)和測(cè)試監(jiān)控

衡量一個(gè)地球站的指標(biāo)有兩類:第一類指標(biāo)主要標(biāo)志著地球站的性能和系統(tǒng)碩士論文廣播電視性星地球站系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳輸能力。如地球站的品質(zhì)因數(shù)G/T值，天線收、發(fā)增益，天線旁瓣特性等。第二類指標(biāo)與地球站發(fā)射或接收信號(hào)的質(zhì)量相關(guān)，如頻率響應(yīng)、時(shí)延、互調(diào)、信噪比、誤碼率等。

地球站測(cè)試是檢驗(yàn)地球站性能，保證地球站正常穩(wěn)定工作的一個(gè)靛要手段。地球站測(cè)試一般可分為三類:單機(jī)測(cè)試、分系統(tǒng)測(cè)試、衛(wèi)星鏈路開(kāi)通測(cè)試。這三類測(cè)試是相互關(guān)聯(lián)的，并且是遞進(jìn)的。比如構(gòu)成分系統(tǒng)的設(shè)備首先要滿足單機(jī)指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上才一能建立起分系統(tǒng)，類似地，當(dāng)某一地球站想要與另一個(gè)地球站建立新的業(yè)務(wù)連接時(shí)，首先這個(gè)地球站內(nèi)的各個(gè)分系統(tǒng)都需要滿足分系統(tǒng)指標(biāo)，方可進(jìn)行與另一個(gè)站的開(kāi)通測(cè)試。地球站測(cè)試涉及到的儀表種類也較為廣泛，從頻率生二看來(lái)，從射頻到基帶。常用的有功率計(jì)、頻譜分析儀、射頻網(wǎng)絡(luò)分析儀、微波網(wǎng)絡(luò)分析儀、計(jì)數(shù)器、中頻噪聲測(cè)試儀、信號(hào)發(fā)生器等。在基帶方面，如果是數(shù)字業(yè)務(wù)需要配備誤碼分析儀，如果是模擬業(yè)務(wù)需要配備信號(hào)發(fā)生器、選頻電平表，如果是電視業(yè)務(wù)則需要電視波形信號(hào)發(fā)生器、電視波形示波器、音頻信號(hào)發(fā)生器、音頻信號(hào)分析儀等。

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篇10

民航通信中使用到的短波實(shí)質(zhì)為無(wú)線電波,主要用于地面與飛機(jī)間的通信,其通信傳播方式主要有以下三種:

1.1地面波。地面波是沿著地球表面?zhèn)鞑サ牟?它沿著半導(dǎo)電性質(zhì)和起伏不平的地表面進(jìn)行傳播,一方面使電波的場(chǎng)結(jié)構(gòu)不同于自由空間傳播的情況而發(fā)生變化并引起電波吸收,另一方面使電波不像在均勻媒質(zhì)中那樣以一定的速度沿著直線路徑傳播,而是由于地球表面呈現(xiàn)球形使電波傳播的路徑按繞射的方式進(jìn)行。

1.2天波。天波是經(jīng)過(guò)地面上空40~800公里高度含有大量自由電子離子的電離層的反射或折射后返回地面的電波傳輸方式。天波是短波的主要傳播途徑,可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的傳播,短波信號(hào)由天線發(fā)出后,經(jīng)電離層的多次反射,傳播距離可以由幾百公里達(dá)到上萬(wàn)公里,且不受地面障礙物阻擋。在天波傳播的過(guò)程中,路徑衰耗、大氣噪聲、時(shí)間延遲、電離層衰落、多徑效應(yīng)等因素,都會(huì)造成信號(hào)的畸變與弱化,影響短波通信的效果。

1.3直接波。直接波是從發(fā)射天線到接收天線之間,不經(jīng)過(guò)任何發(fā)射,直接到達(dá),電波就象一束光一樣,所以有人稱它為視線傳播。由于民航中,飛機(jī)大多數(shù)時(shí)間都是在飛行,所以有些時(shí)候地、空之間的短波通信,實(shí)際上是可以靠直接波完成的。

2.短波通信的特點(diǎn)

與衛(wèi)星通信、地面短波等通信手段相比,無(wú)線電短波通信有許多顯著的優(yōu)點(diǎn):(1)短波通信無(wú)需建立中繼站即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信,(2)短波通信元器件要求低、技術(shù)成熟、制造簡(jiǎn)單、設(shè)備體積小、價(jià)格便宜,建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用低;(3)設(shè)備簡(jiǎn)單,目標(biāo)小、架設(shè)容易、機(jī)動(dòng)性強(qiáng),即使遭到損壞也容易修理,由于其造價(jià)相對(duì)較低,可以大量裝備,因而系統(tǒng)頑存性強(qiáng)。(4)電路調(diào)度容易,靈活性強(qiáng),可以使用固定設(shè)置,進(jìn)行定點(diǎn)固定通信,也可背負(fù)或裝入車(chē)輛,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)中的通信。這些優(yōu)點(diǎn)是短波通信被長(zhǎng)期保留、至今仍被廣泛應(yīng)用的主要原因。同時(shí),短波通信也存在著一些明顯的缺點(diǎn):(1)信道擁擠、頻帶窄;(2)短波的天波信道是變參信道,故信號(hào)傳輸不穩(wěn)定;(3)大氣和工業(yè)無(wú)線電噪聲干擾嚴(yán)重;(4)天線匹配困難。

3.短波通信在民航中的應(yīng)用

短波通信系統(tǒng)的主要用途是使飛機(jī)在飛行的各階段中和地面的航行管制人員、簽派、維修等相關(guān)人員保持雙向的語(yǔ)音和信號(hào)聯(lián)系,當(dāng)然這個(gè)系統(tǒng)也提供了飛機(jī)內(nèi)部人員之間和與旅客的聯(lián)絡(luò)服務(wù)。

3.1民航短波通信基本設(shè)備

民航短波地空通信設(shè)備由短波單邊帶發(fā)信機(jī)、短波單邊帶收信機(jī)、遙控器及地空選擇呼叫器組成,設(shè)備一律使用單邊帶抑制載波、模擬單信道無(wú)線電話工作方式。短波單邊帶發(fā)、收信機(jī)均采用全固態(tài)電路及頻率合成技術(shù),頻率范圍為2.8～22MHz,發(fā)信機(jī)功率不大于6KW。

3.2民航短波通信地面站

民航短波通信地面站系統(tǒng)由三部分組成:短波機(jī)房設(shè)備、天線和饋線以及操作臺(tái)設(shè)備。短波機(jī)房設(shè)備作為大功率發(fā)射設(shè)備,通常設(shè)置在遠(yuǎn)端,以減少對(duì)其他電子設(shè)備的干擾以及對(duì)操作員健康的影響。操作臺(tái)設(shè)備設(shè)置在操作終端附近,便于操作與管理。

3.2.1短波機(jī)房設(shè)備。短波機(jī)房設(shè)備的主要設(shè)備包括短波通信電臺(tái)、功放、預(yù)后選器、交流穩(wěn)壓電源、光端機(jī)及一整套控制電纜,主要功能是傳送選呼信號(hào)和語(yǔ)音信號(hào)。短波電臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)的核心設(shè)備,地面與航空器上均有配備,用于收發(fā)信號(hào),包括選呼信號(hào)和音頻信號(hào)。電臺(tái)的性能直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能,電臺(tái)選型依據(jù)主要有兩點(diǎn):符合用戶需求并且與飛機(jī)上電臺(tái)匹配。預(yù)后選器是為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力而選擇的設(shè)備。光端機(jī)是地面站系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的接口設(shè)備,起著連接短波機(jī)柜和操作臺(tái)的作用。

3.2.2操作臺(tái)設(shè)備。操作臺(tái)設(shè)備由操作終端及監(jiān)控軟件、選呼器、選呼控制器和光端機(jī)組成。操作員的所有操作都在監(jiān)控軟件上進(jìn)行。監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)選呼器和短波電臺(tái)的遠(yuǎn)程遙控,控制選呼器產(chǎn)生選呼代碼,呼叫對(duì)應(yīng)的飛機(jī),控制電臺(tái)的調(diào)制方式轉(zhuǎn)換和音頻信號(hào)收發(fā),同時(shí)監(jiān)測(cè)電臺(tái)的工作狀態(tài)。選呼器的功能是通過(guò)發(fā)射4個(gè)單音信號(hào)選擇通知某個(gè)飛機(jī)。選呼器提供了一個(gè)7針的音頻接口,包括一對(duì)平衡的選呼音頻輸出口、一個(gè)PTT輸出口和一個(gè)地線,其余3個(gè)口經(jīng)改造用于同選呼控制器通信。選呼控制器作為選呼器、電臺(tái)和控制終端的中間設(shè)備,是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化的關(guān)鍵,其基本作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)電臺(tái)、選呼器、控制終端、音頻設(shè)備的信號(hào)轉(zhuǎn)接、電平匹配、遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)感知,并自動(dòng)轉(zhuǎn)換調(diào)制方式。

3.2.3天線。天線的選擇具體根據(jù)用途來(lái)確定:近距離固定通信:選擇地波天線或天波高仰角天線。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信或方向性通信:選擇天波方向性天線等。組網(wǎng)通信或全向通信:選擇天波全向天線。車(chē)載通信或個(gè)人通信:選擇小型鞭狀天線。3.3短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)在民用航空領(lǐng)域,由于我國(guó)地理復(fù)雜、疆域遼闊、超短波網(wǎng)絡(luò)尚不能實(shí)現(xiàn)完全覆蓋,短波依然是地空通信的主要手段。短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)作為民航數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的子系統(tǒng),在當(dāng)前興起的極地飛行中,有效解決了飛行盲區(qū)問(wèn)題,對(duì)飛行安全起著非常重要的保障作用。短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)用于航空器飛行中保持與基地和遠(yuǎn)方航站的聯(lián)絡(luò)。其系統(tǒng)構(gòu)造由短波/超短波通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信站、地空數(shù)據(jù)網(wǎng)及機(jī)載通信系統(tǒng)組成,短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)通過(guò)短波、超短波與衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了近、中、遠(yuǎn)程地空實(shí)時(shí)話音和數(shù)據(jù)通信。

4.結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái),隨著微型計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,短波通信技術(shù)有了新的突破性進(jìn)展,出現(xiàn)了實(shí)時(shí)選頻、自適應(yīng)、跳頻、差錯(cuò)控制、多載波正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制及軟件無(wú)線電等新技術(shù),使短波通信很好地彌補(bǔ)了它的缺點(diǎn),還使短波通信的設(shè)備更加小型化、更加靈活方便,進(jìn)一步發(fā)揮了短波通信設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、機(jī)動(dòng)靈活等固有的優(yōu)點(diǎn)。短波通信必將在應(yīng)急通信、抗災(zāi)通信、特別是在軍事通信中發(fā)揮更重要、更廣泛的作用。因此。短波通信作為民航內(nèi)部通信的重要手段,必將在今后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)得到保持和發(fā)展。

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