卫星通信的基本概念精选(九篇)

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第1篇：卫星通信的基本概念范文

关键词：卫星通信；海上石油卫星；VSAT；自动跟踪

0 引言

20世纪90年代初，从中海油开始建立第一个卫星端站至今，已经有超过20年的卫星通信技术应用。目前，已经形成了以湛江、天津、深圳、上海这4个中心站点为核心的网状网络，且已经具备了链路相互备份功能。

1 卫星通信在中海油的发展

1.1 TES卫星系统

TES（TelephonyEarthStation）是基于卫星的全数字话音和数据通信的网状网，它在多个地球站之间提供网状连接，支持系统内任意地点远端站之间的电话、同步、异步数据通信，TES系统在中海油的应用主要用于话音与数据传输。运用的是C波段卫星的频分多址方式FDMA实现与地面站间的通信，使用四相相移键控QPSK或二相相移键控BPSK调制方式，信道编码采用编码效率为1/2或3/4的前向纠错FEC。TES是中海油海上平台初期使用的一种主要的卫星通信方式，主要承载的业务为话音业务，所使用的卫星资源前期以亚洲3号卫星为主，后来转至鑫诺1号卫星。

1.2 VSAT卫星系统

VSAT卫星通信系统的地面部分由中枢站、远端站和网络控制单元组成，中枢站的作用是汇集卫星来的数据然后向各个远端站分发数据，远端站是卫星通信网络的主体，VSAT卫星通信网就是由许多的远端站组成的，一般远端站直接安装于用户处，与用户的终端设备连接。VSAT卫星通信系统是中海油海上平台主要的卫星通信应用方式。此系统的特点是天线口径小、灵活性强、可靠性高、使用方便及小站可直接装在用户端等特点，利用VSAT用户数据终端搭配复用器使用，可同时承载话音业务和数据业务。VSAT卫星系统主要配合Netperformer系列复用器使用，Netperformer系列复用器使用了信元中继cellrelay技术，将语音流和数据流分割为特定的信元cells，然后将不同业务类型的信元cells复用到单一的物理或逻辑链接上，根据对时延的敏感程度不同对业务进行分类，并赋予不同的传输优先级，能有效保证话音业务质量，为中海油的海上平台及移动船舶提供稳定的话音及数据业务。目前中海油主要使用的是中星10号的卫星的转发器来承载卫星话音及数据业务。

1.3 STARWIRE卫星网管系统

STARWIRE系统在网管NCS的支持下可提供PAMA，DAMA等业务，使用了先进的PCMA载波叠加专利技术，能有效地节省卫星转发器带宽。主要由NCS网管系统、ST用户终端、卫星三部分组成。STARWIRE卫星网管系统是第三代按需分配的卫星通信系统，终端设备内置路由功能，直接支持先进的IP网络互联业务。NCS网管通过控制信道监控ST的工作，ST之间通过控制信道FOW/ROW建立业务信道。中海油下属的4个中心站点通过STARWIRE网管系统能够有效管理所属辖区内的卫星小站。相对于早期卫星通信技术应用，NCS系统能够更加有效地对小站进行管理，节省卫星资源带宽。

1.4 SKYEDGEⅡ卫星网管系统

SKYEDGEⅡ卫星网管系统是一个双向卫星通信系统，由两个方向的传输构成：入境基于DVB-RCS标准，采用MF-TDMA技术对资源进行预约分配减少数据碰撞；出境基于DVB-S2标准，支持CCM及ACM工作模式，可用于单播和组播数据、VoIP、ABIS等业务数据。系统主要由卫星主站、卫星/转发器、远端站三部分组成。SKYEDGEⅡ支持三种基本网络拓扑结构星型、网状、多星状。SKYEDGEⅡ卫星网管系统是目前中海油主要使用的卫星通信系统，利用此网管系统，将中海油的4个海上卫星中心站进行整合，形成了统一的大网管系统，对各中心站点进行链路互备，形成一个完整的多功能卫星网管系统。

2 卫星通信技术在中海油的应用形式

2.1 海事卫星A/C/F站的应用

海事卫星共有4颗卫星覆盖全球海洋，它们分别是大西洋西区、大西洋东区、印度洋区、太平洋区。海事卫星A站于2007年底正式停止运营，中海油海上船舶与移动式钻井平台目前以C站、F站为主要的应用。

2.2 固定天线式的卫星通信应用

固定天线式卫星通信主要应用在中海油海上固定式采油平台、自升式钻井平台以及陆地端站上，是一种常规的卫星通信应用。固定式采油平台及自升式钻井平台主要以3.7米C波段的卫星天线为主，Ku波段卫星天线为辅。卫星中心站使用的是大口径卫星天线来承载卫星通信业务。固定天线式在中海油是最早的卫星通信应用，也是中海油目前最成熟的卫星通信应用，中海油内曾使用直径为12米的卫星天线作为卫星的主站使用。

2.3 半自动跟踪天线式的卫星通信应用

半自动跟踪天线主要应用于中海油自升式钻井平台，天线以C波段的半自动跟踪天线为主。由于工作环境需求，自升式钻井平台需要经常更换钻井位置，期间钻井平台需要拖航至新的目的地，使用固定式卫星天线则需要经常性地对天线的方位及俯仰进行调整，且拖航期间无法使用。采用半自动跟踪天线可以在拖航期间自动寻星，主要缺点是无法360度旋转，实现不了全自动跟踪，有时需要人工进行干预。

2.4 自动跟踪天线式的卫星通信应用

自动跟踪天线C波段主要以美国的SEATEL的97型全自动跟踪天线以及西安通信技术有限公司的全自动跟踪天线为主；Ku波段主要以SEATEL的4006自动跟踪天线以及国内的一些动中通天线为主。中海油海上半潜式钻井平台一般以C波段的自动跟踪为主要的卫星通信，南海9号钻井平台所使用的自动跟踪天线卫星系统经过测试能够提供4Mb/s以上的链路带宽。Ku波段的自动跟踪天线主要应用与海上的移动船舶，包括拖轮及勘探船，这些移动船舶受限于天线的安装场地要求，而且对链路带宽要求不大，Ku波段的自动跟踪天线的应用非常适合在这类环境使用。

3 结语

卫星通信技术在中海油海上平台及移动船舶上有着超过20年的应用，从早期的TES小站的话音应用，到现在的多功能SKYEDGEⅡ网管系统的多业务综合应用，中海油在卫星通信应用方面已经覆盖了C、L、Ku等波段。随着中海油向深海发展，卫星通信技术将在中海油海上勘探、开发、生产方面发挥着重要的作用。

参考文献：

[1] 徐建平.休斯网络系统公司VSAT卫星通信小站技术手册（第二分册）[M].北京：气象出版社，1996.

[2] 倪雨生，刘英. GMDSS系列丛书第一分册卫星通信[M].北京：人民交通出版社，1997.

[3] 吴诗其，胡剑浩，吴晓文，曹世文，等.卫星移动通信新技术[M].北京：国防工业出版社，2001.

作者简介：董恩奇（1994―），男，黑龙江双城人，沈阳理工大学学生。

第2篇：卫星通信的基本概念范文

该课程囊括了通信领域的方方面面，涉及内容非常“宽泛”，除了绪论之外，每章一个主题，基本独立成篇，每一章都可以单独开一门课来讲授；论述“浅显”：该课程不涉及通信理论的具体数学描述，有一定的科普性质。通过学习本门课程，让学生对通信领域有一个全局性的了解，对通信专业的知识结构有一定的认识，并对通信领域的现状及发展方向有充分的了解；激发学生对通信科学技术的学习热情，深刻理解通信技术在现今社会生活中的重要地位。本课程先介绍通信的基本概念和通信技术发展简史，并对整个通信系统与通信网进行概括性的介绍，之后对通信传输技术、现代数字交换技术、数据通信、光纤通信、卫星通信、移动通信和宽带接入网进行了全面系统的介绍；此外，还对通信领域一些相关的新技术及其应用前景做了相关介绍，详见下图[3]。授课时间48学时。课程内容的安排考虑到独立学院非通信专业之前基本上没有学习过包括通信原理、信号与系统、随机过程、高频电子线路、微波技术与天线、电磁场与电磁波等选修课程，在教学中必须从实际出发，降低学习门槛。在讲授过程中，尽量减少理论内容的授课分量，突出科普性，激发学生学习新课程的兴趣。要对通信技术基础课程中较深的知识进行必要的删减。比如光纤通信中的光纤波动理论分析、半导体光源及光检测器的基本原理等；卫星通信中的卫星传输链路的计算与噪声问题，移动通信中的无线信道特性分析、无线电波的传播理论、扩频通信原理等知识点，只能进行简单的介绍，不必深入讲解，特别是针对工商企业管理等文科专业的学生，更要尽量减少理论内容的讲解。在授课时选择的授课模式应力求简捷明了、易于理解，并尽量减少理论内容的授课分量，为学习后续的内容打好基础。通过这样的课程内容安排，既兼顾了非通信专业学生开设现代通信技术课程的需要，又可以解决本课程的专业基础知识相对匮乏及课时相对紧张的问题。

由于各种原因，一本书从编著到出版，最快也要一两年的时间，而通信领域技术的发展可以说一日千里，分秒必争，等学生拿到课本时，书上所讲述的许多东西已成昨日黄花，再也体现不了“新”的特点，从而失去了它原有的意义。因此，必须对传统的照本宣科式的教学方法进行改革。获得最多的信息，学到更多的知识，最大限度地调动学生学习的积极性和主动性，让他们在了解通信领域新技术的同时，也能掌握新的学习方法，提高它们的独立学习能力，为以后专业课的学习、毕业设计甚至毕业后的工作实践打下良好的基础，笔者对这门课的教学方法进行了改革和探索[2]。一是采用启发式教学。将以教材为中心、以教师课堂讲授为主的传统教学方式，改为以查阅最新技术资料为中心、教师课堂讲解和评析为纽带、学生讨论和交流为重点的新颖教学方式，极大地激发学生的学习热情，开拓他们的专业视野，同时活跃了教学气氛，增强了学生与老师、学生与学生之间的交流，收到了非常好的效果。教师提出问题和相关背景材料，引导学生独立思考，自己得出结论，教师再加以总结，给出准确表述的答案。这样可以充分调动学生积极性，使学习效果大为提高。二是尽可能采用丰富多彩的教学手段。

呈现的内容、形式尽可能是学生熟悉和喜闻乐见的，如在讲解整个通信发展的历史时，不是干巴巴的照着教材念，而是通过搜集一些视频、图片和动画，让学生在轻松的氛围中掌握知识。教学课件资料能丰富课程内容，通过多媒体的动态演示，可使原本比较枯燥的课程变得生动形象，不仅能提高学生的学习兴趣，而且能使学生对难以掌握的知识点的理解更加透彻。三是实践教学。许多三本院校条件所限，实验课程很少，也几乎没有参观和实习的机会，导致学生的理论知识建立在空中楼阁之上，学习效果自然不佳。因此可以建立支撑课程实验教学的“现代交换实验室”、“光传输平台”和“宽带接入实验室”，实验内容覆盖课程的重要知识点和难点，形成了多层次系列化的课程实验教学体系。四是新的成绩考核体系。30%平时成绩+70%笔试成绩，其中平时成绩主要根据学生自学情况来评定，如到课情况、讨论问题、作业完成质量等。“教无定法，教学有法，教在得法”，所以任何一个可以开启学生创新新思维的方法和途径都不应该放过[1]。

作者：赵瑞玉 林夏

第3篇：卫星通信的基本概念范文

Abstract： MATLAB possesses powerful functions and high practicality， so the paper introduces that its practical application in Communication Principles teaching not only has resolved the shortcoming of traditional teaching， improved teaching effect and quality， but also inspires the interest of students， cultivates their practical capability and innovation capability.

关键词： 通信原理；MATLAB；教学

Key words： communication principle；MATLAB；teaching

中图分类号：TN911.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）08-0222-02

0 引言

《通信原理》是电子信息工程、通信工程等专业学生的一门重要的专业课，该课程内容丰富，概念抽象，理论性强，难度大。《通信原理》课程本身的性质决定了教学侧重通信原理和通信理论。同学们需要通过大量验证性和设计性实验来进一步加深对所学知识的掌握。MATLAB是一种功能强大的工具软件，它集成计算、应用仿真、数据可视化功能和程序设计功能。因此，将MATLAB应用于《通信原理》教学和实验中，实现动态系统仿真设计与分析，通过改变某些参数来观察通信系统的性能，加深学生对所学知识的理解，开阔学生的思路和视野，激发学生学习的兴趣和热情[1，2]。

1 MATLB的特点

MATLAB是一种交互式的、以矩阵为基础的软件开发环境，它用于科学和工程的计算与可视化[3]。MATLAB的编程功能简单，并且很容易扩展和创造新的命令与函数。MATLAB具有强大的Simulink动态仿真环境，可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。Simulink为用户提供了用方框图进行建模的图形接口，它与传统的仿真软件包用差分方程和微分方程建模相比，更直观、方便和灵活。用户可以在MATLAB和Simulink两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。另外，MATLAB的图形界面功能GUI（Graphical User Interface）能为仿真系统生成一个人机交互界面，便于仿真系统的操作。因此，MATLAB在通信系统仿真中得到了广泛应用。

2 MATLAB在通信原理教学中的应用实例

在《通信原理》的教学中，引入仿真实验环节，不但使抽象的原理容易理解，而且激发了学生的学习兴趣。本文结合最小频移键控（Minimum Shift Keying， MSK）仿真实例，来阐述MATLAB在《通信原理》教学中的应用。

2.1 MSK技术 实际通信系统中的多数信道是带通型的，如移动通信、卫星通信均是在所规定信道频带内传输频带信号，它们所涉及的数字信号的正弦波调制的基本理论也是数字通信系统中的重要内容之一。目前的GSM手机用的就是改进的MSK调制GMSK。GMSK是在MSK调制器之前加一个高斯低通滤波器，使基带脉冲信号经过高斯低通滤波器后成为高斯脉冲，再对其进行MSK调制。

传统的课堂教学对MSK技术只是停留在静态的理论分析上。MATLAB软件的辅助分析能有效地加深学生对基本概念和电路原理的理解掌握。下面详细阐述基于MATLAB软件的MSK的仿真过程。

2.2 基于MATLAB的MSK系统仿真 为了使学生能从动态上更直观的掌握MSK技术，用MATLAB中的Simulink建立仿真模型，得到仿真结果，并对仿真结果进行分析，便能很容易将书本上的理论知识掌握理解，产生事半功倍的效果。

2.2.1 MSK调制系统建模 我们采用二进制MSK调制，Simulink仿真模型如图1所示。选用Bernoulli Binary Generator（贝努利二进制序列发生器）模块作为系统信号源来产生输入信号。为了观察MSK调制系统的抗干扰性能，本文设置了AWGN Channel模块作为系统传输信道。

2.2.2 仿真结果 主要模块参数设置如下：信号源的Sample time设为1/2，观察40个码元，调制解调模块中的Symbol periods也相应设成1/2。

图2为时域波形。解调后的时域波形和源信号相比，除了有5个码元的延迟外，其信号波形与源信号波形是一致的，这说明2-MSK调制性能较好。图3为频域波形，MSK信号的频谱比较紧凑，在主瓣之外，频谱旁瓣的下降非常迅速。这说明MSK信号的功率主要包含在主瓣之内。

MATLAB软件仿真用于通信原理教学和实验方便灵活，既可以在课堂上也可以在学生宿舍进行，且在仿真器上可以任意作参数调整，体现了仿真实验的灵活性；拓展了学生的思维，有利于引导学生进行更复杂的系统分析，提高学生实际解决问题的能力。

3 结束语

把MATLAB引入教学后，理论与实践进行了很好的结合，帮助学生理解和掌握课程中的基本原理和基本分析方法。软件仿真与理论教学相结合，激发了学生的学习兴趣，显著地提高了教学效果。

参考文献：

[1]杨静，朱春华，王珂.《通信原理》课程教学方案思考与探讨[J].科技信息，2012（28）.

第4篇：卫星通信的基本概念范文

关键词：通信原理；教学改革；实验教学

作者简介：侯艳丽（1981-），女，黑龙江克山人，河北科技大学信息科学与工程学院，讲师；崔惠敏（1969-），女，河北定州人，河北科技大学信息科学与工程学院，副教授。（河北 石家庄 050026）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）25-0101-02

“通信原理”是通信专业及其相关专业的一门至关重要的专业基础课，它是移动通信、光线通信、微波通信等不断涌现的新型通信技术的理论基础，也是高校通信类专业研究生入学考试的必考科目。该课程主要研究现代各种模拟通信、数字通信的基本原理、方法以及各种系统的传输性能，该课程教学质量的好坏直接影响着学生对后续专业课程的学习和理解，以及考研和就业。为了提高教学质量，培养学生分析和解决实际问题的能力，达到真正掌握运用所学内容的目的，从教学内容、教学方法及实验实践教学方面对“通信原理”课程进行教学改革和探索，开创出兼顾通信技术发展和河北科技大学（以下简称“本校”）学生特点的教学模式。

一、合理选择“通信原理”教学内容

1.重点讲解基本概念

根据本校通信工程专业的培养目标和目前的生源情况，选用教材为樊昌信主编的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《通信原理》（第6版）。了解通信的基本概念，掌握通信系统的基本构成和评价通信系统的两个重要性能指标——有效性和可靠性。简要回顾本课程应用到的信号与系统、随机过程的部分内容，在此基础上学习其他主要内容。在模拟调制系统中，首先介绍AM，在此基础上给出线性调制的一般模型，进而引出DSB、SSB和VSB。了解角度调制，重点强调FM以其带宽换取信噪比，比较这几种调制方法在传输带宽、信噪比、设备复杂度以及主要应用方面的差异。在数字通信系统中，以码元速率、频带利用率和误码率为主线，分析和比较二进制单极性基带系统、二进制双极性基带系统、2ASK系统、2PSK系统、2DPSK系统及2FSK系统的性能，掌握无码间串扰的基带传输特性。

2.注重理论联系实际

“通信原理”课程的学习往往涉及大量复杂的数学推导和抽象的理论概念，理论性强，但学生还不会将理论知识与实践联系起来，并将其运用于实践。因此在教学改革中，在讲授理论知识的同时，穿插一些该理论应用的实践内容，引导学生了解理论与实践的联系，使学生对知识点理解更加深刻，利于发挥学生的主观能动性，调动其学习兴趣和积极性，使他们学会学习，主动学习。这样既有利于培养学生善于思考、勇于探索的精神，又有利于培养学生的创新能力。如学习AM和FM时，联系调幅收音机和调频收音机进行讲解；学习频分复用时，联系无线电广播进行讲解。

3.以先进的通信信息新技术为支撑

为了提高原有通信系统的性能，不断出现新型的通信技术。要适度增加新型通信技术原理的介绍，同时为学生指定经典文献和学科前沿文献选读，使学生了解学科前沿和通信技术的发展趋势，开阔学生眼界，激发他们更大的学习兴趣。

二、优化“通信原理”课程的教学方法

1.采用探究式教学方法

课堂教学中，丢弃传统注入式教学方法，采用探究式教学方法，教学中要不断设置问题，激发学生学习的兴趣，最大限度地调动他们的学习积极性；要求他们按照自己的思路寻找解决问题的方法，培养学生主动学习和创新学习的精神，形成自主学习的良好习惯，获得终身受益的自学能力；对正确的方法给予肯定，对错误的思路给予讲解，并引导学生分析导致错误的原因；最后给出问题的正确答案，并举例说明，加深理解。

2.传统教学与多媒体教学有机结合

多媒体教学可以理解为传统教学基础上增加多媒体（包括计算机）这一特殊工具的教学。与传统教学相比，它的优势表现在：

（1）易于创设教学情境，有助于激发学生学习的兴趣。运用形象直观的多媒体技术可以创设出一个生动有趣的教学情境，使学生产生极大的学习兴趣。例如讲授《通信原理》的绪论部分，播放一段有关“通信的发展”的影视片断，此片断把从古代的烽火台、飞鸽传书到现在的光线通信、卫星通信，让学生觉得既轻松又新颖，激发了学生学习、探究这门课的浓厚兴趣，唤起了学生求知的好奇心。

（2）增加教学容量，提高教学效率。多媒体教学可以大量节省教师板书的时间，从而使教师传授更多的知识，在一定程度上增加了课堂的容量。

（3）突出教学重点，淡化难点，提高教学质量。多媒体教学可以变抽象为形象，变复杂为简单，更易突出重点和难点，使教学收到了事半功倍的效果，提高了课堂教学的质量。例如：介绍时分复用的概念时，利用多媒体结合第二代通信技术中的GSM制式，将更容易理解。

教学过程中，要处理好传统教学与多媒体教学的关系，才能充分发挥二者的优势，使多媒体更好辅助传统教学。“通信原理”课程理论性强，公式推导多，抽象概念多，在教学过程中要把握好多媒体的使用时机。对一些基本公式推导和例题讲解过程，应以传统板书讲解为主，以PPT为辅，对重点进行提示。对一些抽象概念，以传统板书给出概念，再联系实际利用PPT给予形象直观的解释和举例说明。在复习课的时候，多媒体的大容量是有效率的，但要注意中间的停顿以确保学生记下知识点。

3.将通信仿真软件移入课堂

为了更加生动形象地开展教学，可以利用MATLAB、Systemview及Labview等仿真软件辅助教学，将仿真实验移入课堂，加深学生对知识点的理解。例如在讲述AM调制时，可以通过MATLAB编程或利用其中的Simulink搭建模块来实现AM的调制过程，仿真结果如图1所示，分别是调制信号的时域波形和频谱、已调信号的时域波形和频谱。从图1可以直观地看出已调信号的幅度随调制信号线性变化，已调信号的频谱由载频分量、上边带和下边带三部分构成。上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像，由此可以得出AM信号是带有载波分量的双边带信号，它的带宽是基带信号带宽的2倍。将仿真结果与公式推导得到的理论结果进行比较，使学生加深印象，同时也为学生进行仿真实验打下基础。

图1 AM调制

4.建设网络教学平台

依托学校的网络教学平台，建立了“通信原理”课程的网络教学平台，上传电子教案、典型例题及例题的详细步骤，课后习题标准答案，回答学生提出的问题。

三、加强实验和实践教学

实验和实践教学是教学工作的重要组成部分，是培养合格的应用型高级专门人才，保障教学质量的重要环节，培养学生创新精神和实践能力的重要手段。主要从以下几个方面进行实施：

第一，利用实验室现有的实验箱、示波器和频率计等测试设备进行实验教学，让学生自己动手调试，解决其中的问题。要求每个学生必须达到基本的操作要求，并将实验的原理、操作过程中出现的问题及解决情况记录在实验报告中，进一步加深对课堂知识的理解。

第二，鼓励学生结合仿真软件进行综合设计性实验，使学生建立起完整的通信系统理论概念，加深了学生对通信系统的理解。学生可以选择自己感兴趣的题目，并在此基础上，可以进行简单实物的设计、仿真和调试。要求在整个实验过程中，完全由学生独立思考，独自设计，提高了学生的学习兴趣，同时又能让学生充分发挥他们的聪明才智，提高学生综合应用所学知识分析问题的能力，培养合作精神及创新能力，从而进一步提高学生自身的综合素质。

第三，在一定的时间开放实验室，让学生选作实验。学生根据自己的兴趣在空闲时间选作实验，培养其对实践操作和专业技能的爱好，激发学习热情。

第四，与专业实训相结合。专业实训主要是结合所学专业知识与技能进行实际能力的训练，目的是对所学专业知识进行全面的了解、理解、掌握和应用。由学生自主选择课程实训，依据一定的硬件或软件平台，在教师的指导下完成实训内容。“通信原理”实训要求学生利用MATLAB软件构建一个完整的数字通信系统，与实际通信相联系，每一步都要合理设计和实现，最终实现整个系统的仿真，撰写实训报告。这样做既加强学生对通信概念的理解，又增强学生的系统建模能力、计算机运用能力和解决实际问题的能力，为将来从事相关行业奠定基础。

四、结论

为帮助学生更好地理解和掌握通信原理的基本概念和基本原理，激发学生的学习动机，提高学生的学习兴趣，发展学生的专业技能，培养学生的创新能力，实现高等院校培养应用型人才和创新型人才的目的，从教学内容、教学方法和实验实践教学方面对“通信原理”课程实施教学改革。学生平时作业情况、期末成绩和教学评价中的学生意见反馈都表明，本课程选取的教学内容、采用的教学方法和实验教学内容，可帮助学生更好地理解和掌握通信系统知识，提高学生学习兴趣和学习效率，从而提高了教学质量。随着通信技术的飞速发展，“通信原理”课程的教学改革应在遵循教学规律的前提下，与现代应用相结合，与时俱进，不断创新。随着“通信原理”课程教学改革的不断深入，教学质量将不断踏上新的台阶。

参考文献：

[1]樊昌信，曹丽娜.通信原理[M].第6版.北京：国防工业出版社，

2011.

[2]袁慧梅，赵晓旭.“通信原理”课程教学改革探索[J].中国电力教育，2010，（15）：57-58.

[3]徐桢，刘凯，张军.“现代通信原理”教学改革中的尝试与思考[J].电气电子教学学报，2008，30（3）：6-7，11.

[4]刘桂萍，袁玉先，韩秋静.《数字电子技术》课堂教学研究[J].科技信息，2008，（26）：211-214.

第5篇：卫星通信的基本概念范文

全媒体、融媒体、通用媒体基本概念

业界对“全媒体”概括和分析颇多，观点也不完全一致。较为相近的概括为：“全媒体”即“omnimedia”，源自美国一家名叫Martha StewartLiving Omnimedia（玛莎-斯图尔特生活全媒体）的家政公司。这家成立于1999年的公司，拥有并管理包括杂志、书籍、报纸专栏、电视节目、广播节目、网站在内的多种媒体，通过旗下的所谓“全媒体”传播自己的家政服务和产品。限于当时的科技水准，玛莎-斯图尔特生活全媒体公司的“全媒体”显然并不全，它的真正含义更接近multimedia“多媒体”。

近十几年来，随着全球科技的迅猛发展，特别是互联网技术的不断突破，传播手段日趋多样化，传统媒体与新媒体之间日益融通，“全媒体”（omnimedia）的概念随着传播领域实践的不断丰富发展着它的内涵。“全媒体”包括报纸、杂志、出版、广播、电视、电影、电子音像、网络、电信、卫星通信在内的各类传播工具和载体，涵盖视听、形象、触觉等人们接收资讯的全部感官，而且针对受众的不同需求，选择适合的媒体形式和渠道，深度融合，提供细分服务，实现对受众的全面覆盖及最佳传播效果。

“媒介融合”（Media Convergence）这一概念，最早由美国马萨诸塞州理工大学的浦尔（Pool）教授提出，1983年他在《自由的科技》中提出“传播形态聚合”（the convergence of modes）概念，本意是指各种媒介呈现出多功能一体化的趋势，这种关于媒介融合的想象更多地集中于将电视、报刊等传统媒介融合在一起。“融媒体”是媒介融合的现实体现，把传统媒体与新媒体的优势互补，使单一媒体的竞争力变为多媒体共同的竞争力。“融媒体”不是一个独立的实体媒体，而是一个把广播、电视、互联网等介质的优势互为整合，互为利用，使其功能、手段、价值得以全面提升的一种运作模式，是一种实实在在的科学方法和传播行为。

全媒体、融媒体基于互联网基础向前发展的必然结果，就是通用媒体。通用（incommonuse），可以解释为在各处使用；公共使用，普遍使用。《后汉书·律历志下》：“各有改作，不通用。”唐代李肇《唐国史补》卷下：“丝布为衣，麻布为囊，毡帽为盖，革皮为带……天下无贵贱通用之。”

通用媒体可以初步描述为，在互联网IP技术的基础上各类媒体功能逐渐融合成为具有全媒体、融媒体特性的综合性数字内容集成播控平台和综合性数字信息运营服务门户。其基本特征应该包括全覆盖（Full Coverage）、全业务（Full Service）、IP化。在互联网IP技术的驱动之下，一切传播信息的载体，包括网络、通信、媒体之间在技术、产业、组织、规制等方面将日趋融合。随着网络逐渐融合（网络逐渐IP化），不仅仅是媒体，包括关联产业，传统媒体（电视、广播、报纸）之间，传统信息产业（电信业、广播电视业）之间的边界可以消解，国家与国家之间、社群与社群之间、人与人之间的传播边界也可以消解。人类社会将逐步进入通用媒体时代。

通用媒体的基本构成

在实业界，美国通用汽车公司（GM）、通用电气公司（GE）各自体现了其行业的通用特征。通用汽车公司（GM）成立于1908年9月16日，由威廉·杜兰特创建。其标志GM取自其英文名称（General Motors Corporation）的前两个单词的第一个字母。通用汽车公司各车型商标都采用了公司下属分部的标志。通用电气公司（GE）是世界上最大的多元化服务性公司，从飞机发动机、发电设备到金融服务，从医疗造影、电视节目到塑料，GE公司致力于通过多项技术和服务创造更美好的生活。杰克·韦尔奇曾担任GE公司的董事长及首席执行官。

通用媒体集中体现着传播业界及关联产业界有着广泛共识的全媒体、融媒体特征，其基本构成要素和环节包括：

1.通用技术：基于互联网IP技术的运算技术（Cpu/Gpu）、显示技术（大屏幕、高分辨率）、能源供应技术（包括能源供应来源、续航能力、供应方式等）、传送技术（编码解码能力和技术基础）等互联互通的技术应用。

2.通用传输：基于IPTV平台上的广电网、电信网和互联网的三网融合，移动互联网传输，以及可以与互联网IP技术对接的数字卫星传输、无线地面数字传输等。

3.通用载体：终端载体是多元化的，又是互联互通的开放平台；终端载体是智能化的，又是集成统一的平台。通用媒体平台可以由智能电视、平板电脑、智能手机等有机构成，多终端协同、系统化运行。

4.通用内容：以互联网IP技术为核心的数字内容有机整合，以及数字信息的系统集成，可以突破现有媒体介质跨媒体传播。

家庭客厅终端的通用媒体时代

目前家庭客厅终端已成为各终端企业和互联网企业竞相进入的焦点平台，跨界竞争日趋激烈。TCL爱奇艺智能电视、乐视TV超级电视、小米盒子（高清互联网电视机顶盒）等，利用互联网升级换代，改变了传统电视机，也改变了传统电视的业务模式。传统电视媒体正在发生变革，观众不仅看电视，还要用电视、享电视。

家庭客厅终端以其海量的、个性化的内容和信息服务功能，正逐步成为通用媒体中心。其基本功能布局初步可以概括为：

1.家庭娱乐中心。数字音视频内容供应地，数字家庭游戏基地。

2.家庭信息中心。在信息爆炸时代，对信息进行全面搜索、查询、引导、互动、分享、交易、支付，可以整合信息数据，搭建信息平台，提供信息应用，推动信息消费。

3.家庭社交中心。社交化电视，社交互动、交互行为。集聊天室、微博、微信、客户端等功能于一体。

4.家庭应用中心。电子商务，网上医疗、教育、交通，安全监控，家电控制等。

第6篇：卫星通信的基本概念范文

随着我国经济的飞速发展。科学技术也发生着翻天覆地的变化，通信技术的发展也依赖着生产力的发展与进步。有线通信和无线通信各自有各自的优点和缺点，又在不同的领域发挥着各自的作用。本文结合当今时代通信技术的发展状况和有线无线通信技术的优缺点进行了详细的对比，并且进行了深刻的分析。

【关键词】有线通信 无线通信 对比

我国科学技术的提高方便和丰富着我们的日常生活，通信技术更是与我们的生活息息相关，我们平时使用的通讯工具一般指得是手机，电话和电脑等，它们有的是有线通信的种类，有的是无线通信的典型代表。相对来说，无线技术的发展走在了有线发展的前面，但是无线的发展又是建立在有线通信的基础上，两者既有联系又有差异。在充分了解两种通信的优缺点后，充分的发展通信技术是当前我国通信业发展的方向。

1 有线通信和无线通信的基本概念

有线通信是一种通信方式，狭义上现代的有线通信是指有线电信，即利用金属导线、光纤等有形媒质传送信息的方式。光或电信号可以代表声音，文字，图像等。一般的有线通信要借助光纤，现在的有线通信也就指得是光纤通信。只要用于电脑等的网络传播，富有一定的安全性，广泛的用于国家军事项目。无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。无线通信在利用无线电波来进行信息的传递，在信号传递过程方便快捷。

2 有线通信与无线通信的发展现状

2.1 有线通信发展的现状

现阶段的有线通信的发展到了持续发展的状态，从19世纪30年代有线通信开始发展以来，有线通信经历了电磁式电报机、电话、载波电话、脉码调制等阶段的发展。现阶段的有线技术，中继站的距离达到了150km，目前，长途光缆，ATM机等已经形成了有线发展的骨干，在有线技术的发展中发挥着至关重要的作用。现在随着国民生活水平的提高，越来越多的人注重生活的质量，正是由于有线技术不同于无线技术的高辐射的危害，人们也越来越看中有线技术的对人体健康的无害的优点。在将来的发展中，有线通信的发展将更加注重发展其运用的广泛性，将更加注重扩展地域方向的开发和利用。

2.2 无线通信发展的现状

从有线通信技术的发明的那一阶段开始，无线通信技术就随着有线通信的发展而发展开来。人们的生活地域越来越不受限制，正是由于无线通信的方便和不受地区限制的优点，无线通信技术在我国得到了飞速的发展。无线通信技术广泛地运用在不同的领域，最显著地就是促进了我国手机行业的发展。同时，无线通信又在现代农业的发展中发挥着重要的作用，现代农业运用无线电技术。在未来的发展中，会不断的注重于无线网络泛在化、宽带无线接入、网络融合性增强、网络安全性进一步增强这些方面。

3 有线通信技术与无线通信技术的对比

3.1 有线通信技术与无线通信技术的差别

有线通信技术和无线通信技术有着本质上的区别，就其通信的手段而言，无线借助的无线电波等来进行信号的传递，而有线通信则是利用光纤等有线通道来进行信号的传输。正是因为无线通信借助的是无线电等电波手段，所以无线通信往往自身会衰落，在传输信号的过程中，信号会有部分的损失，这就会对人们的生产和生活产生不利的影响。而有线通信则具有一定的安全性，保密性能也是比无线通信号很多，所以有线通信一般都是运用在国防等和国家安全息息相关的地方。而无线通信则是用于手机通信和现代农业系统，相比较而言，虽然有线通信和国家安全相关，但是无线通信的运用范围更加的广泛，所以无线通信技术的发展更为强劲，在未来的发展中更会发挥着更为重要的作用。

3.2 有线通信与无线通信的优劣

在日常的生产和生活中，有线通信和无线通信都发挥着重要的作用，只有两种通信技术共同发展才能够促进科学技术的进步，更为的方便人们的生活。但是，两者的发展确实存在着一定的优劣性。有线通信技术依赖于有线的通道来传递信号，进行着信息的传输，在一些偏远的地区就不适合发展有线通信，同时在铺设通道时又会浪费大量的人力和物力。同时有线通信的速度较慢，在传输过程中受到通道的限制容易出现传输过程中通道发生故障等问题。但是，有线通信的安全性特别的高，在传输是会对传输的内容进行备份，在受到不法分子的侵害时可以对信号有所保存，从而可以保证信号的正常传递。无线通信的传递不受到地域的限制，在我国的西部地区得到了广泛的利用，无线电运用发射塔，方便了人们的生活额生产，拓宽了人们的工作地域。但是无线电的传播又有很多的缺点，电磁环境影响较大，很容易受到一些自然和人为的干扰，安全性问题不能进行保障，传输的信号也是相当的不稳定，会对生活产生很大的干扰。同时，无线电磁的辐射很大，长期的使用过程会对人体产生很大的危害。电磁污染已被公认为排在大气污染、水质污染、噪音污染之后的第四大公害。联合国人类环境大会将电磁辐射列入必须控制的主要污染物之一。电磁辐射是造成儿童白血病的原因之一，并能诱发人体癌细胞增殖，影响人的生殖系统，导致儿童智力残缺，影响人的心血管系统，且对人们的视觉系统有不良影响。

4 结论

有线通信和无线通信对我国的经济和社会发展有着重要的作用，都从不同的方面促进者我国经济和社会的进步和发展。虽然有线通信和无线通信都存在着不同的优点和缺点，但是这两种通信技术将不断的融合发展，共同存在和进步。只有同时融合利用这两种不同的通信技术，将两种通信技术的优缺点不断的融合，才能够发挥这两种技术的互补作用，发展各自的优势，从而更好的促进社会科学的进步。

参考文献

[1]师小国.有线通信与无线通信的优劣对比[J].信息科技，2014（3）：12-14.

[2]戴征宇.有线和无线通信技术的比较[J].中国有线电视，2013（7）：11-14.

[3]宋宏笛.谈有线通信与无线通信的优劣对比[J].科技与企业，2012（11）.

第7篇：卫星通信的基本概念范文

摘要：随着全球信息化的快速发展，不断产生的信息量急剧增长。信息存储已成为与现代信息社会和经济发展息息相关的关键性技术，被社会各界高度重视。本文论述了信息存储的基本概念与重要性，叙述了信息存储技术的现状，重点介绍了最近十年来各种存储技术的新进展，并且对信息存储技术未来的发展进行了展望。

关键词：信息；信息存储；信息存储技术

随着人类社会的进步和IT技术的飞速发展，不断产生的大量信息成爆炸式增长。为了满足存储系统的需求，学术界和工业界都投入了空前的人力和物力，在存储机理、介质与设备、接口与通道、系统结构等各方面进行了大量的研究，取得了很多成果。目前信息存储技术已经成为IT领域中发展最为迅速的热点之一。

1 信息存储的基本概念与重要性

所谓信息，就是有一定含义和特定价值的数据。信息可以沿空间传递，我们称之为通讯、传输等。但同时它也需要沿时间传递，这时我们称之为记忆、存储等。所以，信息存储的本质就是“跨越时间进行信息传递的过程”。存储在信息传递中有着不可或缺的作用，同时，它对人类文明传承的作用也是不可忽略的。现代信息存储技术大大超越了纸张记录的含义，并呈现出数字化、海量化和网络化的特点。在现代经济社会中，信息是重要的战略资源，而存储作为信息的载体使信息的价值得以体现。

2 存储介质技术的发展

2.1 磁存储技术

目前流行的磁存储类主要产品有：磁带、磁盘、磁卡以及相应的读写设备。磁存储自从问世以来已经有数十年的历史，尤其是在最近十年来磁存储不管是在理论还是在技术方面都有了长足的进展。随着信息更新的速度日益加快，海量的信息需要存储，对磁存储的方式要求也越来越高。目前的磁存储薄膜介质正朝一下几个方向发展：(1) 每个比特只能有一个单磁畴的磁颗粒，互相间隔一定的距离，这就是新的“图形媒体”(pat2terned magnetic media) 的设想[12 ―14 ]。(2) 在极高的记录密度下，纳米晶粒的直径要小于其高度. 此时磁矩垂直于薄膜表面的垂直磁记录方式，要比传统的水平磁启示方式中晶粒之间的静磁相互作用小，因此噪音就低。上述两个方案都还有很多很多的问题，要达到磁信息存储系统要求的高数据传输率、低单位价格、高存储容量这三个基本要求，还有很长的路要走。 不过，这正是需要做很多基础研究的时候，以面对这样的挑战。

2.2 光存储技术

光存储是继磁存储之后迅速发展起来的重要信息存储技术，不仅光存储媒体已经成为当代信息社会中不可缺少的信息载体，而且光存储是未来信息科学发展的重要支柱。这是因为信息科学在20世纪是基于电子向光子发展的阶段；在21世纪是基于光电子学向光子学发展的新阶段；两个阶段的根本区别是信息载体将由负电的电子转变为不带电的光子，光存储就是信息载体为光子的存储，它可以进入到电子载体所不能进入的超高密度、超快速以及输入/输出、高度互连的领域。以CD、DVD 光盘为代表的光记录介质具有记录密度高、容量大、随机存取、保存寿命长、稳定可靠、使用方便和价格便宜等一系列优点，特别适用于大数据量信息的存储和交换。光记录技术不仅能够满足信息社会海量数据存储的需要，而且能同时存储图、文、声、像等多种信息，使传统的信息记录、传输和管理方式也发生了根本性的变化。光盘与硬盘相比，虽然速度慢2～6 倍，但光盘单位容量的存储费用比硬盘更低廉，故光盘非常适合于存储那些大容量的，用硬盘存储费用太高，而且需要在线操作的数据。

3 几种新型的存储器

近年来，各种新型高密度固体存储器的研究开发也取得了突破性进展。主要的有：

3.1 铁电存储器(FRAM)

FRAM的基本技术早在1921 年就诞生了，但直到最近才得以开发利用。FRAM采用了类似于DRAM的结构和工艺，它和标准的CMOS制造工艺相兼容，是将铁电薄膜放在CMOS base layers之上，并置于两电极之间，使用金属互连并钝化后完成铁电制造过程。其主要特点是：低电压( 1. 0V) 、小尺寸( 是EEPROM的20 %) 、抗辐照(不仅适用于军事应用，也适用于卫星通信系统等) 、高速度(商业器件读取时间达到60ns ，实验室已达到亚纳秒级) 。目前已有采用0. 35μm 技术的FRAM样品。FRAM可应用于汽车、通讯设备、办公设备、工业控制设备和其它对数据安全有特殊要求的场合，在北美终端客户的居民或商业的远程抄表系统中也使用了FRAM ，FRAM已部分替代IC 卡中的EEPROM。

3.2 磁性随机存储器(MRAM)

早在上世纪80 年代中期，美国的Honey - well公司就研制成基于各向异性磁阻效应(AMR) 的磁随机存储器芯片。1988 年，Baibich等人发现了巨磁阻效应(MR) ， 加速了磁阻随机存储器的研制。MRAM结合了磁性技术和半导体两种制造技术，但与原来的标准芯片生产工艺完全不同，MRAM适合大规模生产，2003 年IBM 与英飞凌公司联合了芯片采用0. 18μm 制造工艺，可以存储128K 的数据，其原型阵列每个存储单元面积是1. 4μm2。MRAM内存比闪存耗电更少，读取数据的速度更快。闪存的数据写入时间在几百μs 到几ms 之间，而MRAM的存取和写入时间都仅5ns，比闪存快100 万倍。MRAM集中了DRAM的高密度、SRAM的高速度、FLASH的非易失性等优点，还具有抗辐射、耗能低、记录信息耐久性好等特点，具有巨大的发展潜力。MRAM应用非常广泛，有望替代DRAM、SRAM、FLASH等存储器，在军事和空间技术领域也具有良好的应用前景。

4 存储系统

以上诸类存储技术主要是围绕不同的存储介质技术而言，是存储的基本载体。随着网络的普及，所产生的巨量数据远远超过单机存储量的概念，加之政府和企业管理对数据安全保障要求的日益重视，推动了存储系统的快速发展。在网络存储决定网络架构的今天，存储的核心作用毋容置疑，人们已经意识到，有组织的数据是网络的心脏，也是网络的血液，只有方便、快捷、安全的数据存取，才能有效地开发和利用信息。因而，存储整合和集中式管理是必然的方向。便携式海量存储系统主要由便携式微型磁盘阵列组成，适用于便携式移动应用和消费电子，如数码摄像机、笔记本电脑等日益增长的存储需求；档案存储系统主要是利用光盘库、磁带库等与磁盘或磁盘阵列、内存构成3 级存储系统，利用光盘、磁带等脱机保存档案信息；网络存储涉及网络存储设备，存储交换机，主机总线适配器，存储路由器，存储网关、服务器等。

5 结束语

在IT产业日益成熟的今天，信息存储系统已经成为其重要组成部分。数字时代的存储技术由一个前景非常广阔的市场所支撑。但目前我国信息存储技术研究和开发的力度还很小，国内尚缺乏自己的核心存储技术和知识产权，磁、光、半导体等新型存储介质和存储设备和RAID、NAS、SAN存储技术都值得深入研究和开发，其增值空间大、市场需求强烈，可以形成我国IT产业新的经济增长点。总之，发展是永恒的主题，市场的认同是检验技术发展的唯一标准。

参考文献：

[1] 张立.信息存储技术的现状及发展[J].信息记录材料，2006（5）

[2] 韦丹.磁信息存储回顾与展望[J].物理，2004（09）

[3] 徐端颐.光信息存储技术的发展前景[J].记录媒体技术，2003（01）

[4] 戎霭伦.高密度光存储技术的发展动向[J].记录媒体技术，2003（6）

第8篇：卫星通信的基本概念范文

关键词：电磁兼容 变电站 保护室 EMC EMI 继电保护

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）08-0196-03

1 背景分析

由于早期继电器保护设备对电磁环境敏感，且大功率对讲机存在造成继电器保护装置误动的可能性，因此管理层本着“安全第一、预防为主”的原则，严格控制（通常的做法是禁止）无线设备在变电站保护室内的使用，甚至不允许将手机带入主控室。该管理方式对保护室内诸如设备调试等工作带来一定程度的不便，尤其随着智能电网的建设，变电站数据采集节点不断增加和物联网的持续应用，无线技术不断地向生产领域贴近，甚至偷偷的溜进了应用领域，生产工作对其慢慢产生依赖性，但是由于现行管理原则的限制而无法名正言顺的实行。

需求发展了技术，如传统上对电磁干扰敏感的医院和航空领域，都陆续放松对无线设备的限制措施，但是电力行业除用电网迫不得已，输电网对无线技术的应用依然犹抱琵琶半遮面。关于现行的电磁兼容管理原则是否合理的问题，很多人都存有疑问，但是综自和保护专业由于技术领域的问题无法对这个问题进行讨论，通信专业由于没有这个领域的话语主导权并且需求不明显，也懒得去碰这条线。但是需求之所在，总需要好好琢磨一下。这个问题如果解决了，可以极大的提高各种通信业务保障的灵活性，促进生产效率的结合。

很多研究和论文都是研究如何在变电站的电磁干扰环境中如何保障通信可靠性的问题，极少有文章讨论无线信号对继电保护和综自设备产生干扰，尤其是是在微机保护使用之后，比如你是否会担心你打手机、用WIFI会干扰你的电脑正常工作？办公电脑尚且不会担心，反过来担心工控机，仅仅是因为生产中的重要性不一样，这个理由难免有些牵强。

2 电磁干扰的基本概念

如图1所示，变化的电场产生变化的磁场，反过来变化的磁场又产生变化的电场，循环往复形成了电磁场并向四周传播。电磁波的存在远超人类的发展时间，雷电、太阳黑子爆发都能产生强烈的电磁波造成对电子设备的干扰，此外地球磁场、静电、星光都是电磁波，只不过影响小一些。在电磁能广泛应用的今天，大量应用着诸如通信、广播、家用电器、雷达、电脑等电子器件，在正常运行的同时也向外辐射电磁能，可能会对其他电子设备产生危害，这就是电磁干扰。我们生活和工作的空间中充满了电磁波，虽然看不到摸不着，但是确实是客观存在，重要做的是提高抗干扰能力，而不是一味的限制某种设备的使用，毕竟红头文件无法限制太阳黑子的爆发，政策法规也不能禁止宇宙射线风暴进入大气层。

电磁干扰的传播途径分为传导骚扰和辐射骚扰，传导骚扰即是基于线缆的有线方式的电磁能传播，严格来讲不能算是电磁波，比如电焊机等大功率设备造成的电压瞬变可沿着电源线进入设备内部，雷电通过信号电缆传导入设备内部等，均会干扰电子设备的正常运行；辐射骚扰是电磁波在空间传播过程中，设备的外壳、外部线缆起到天线的作用，耦合了电磁波的能量，产生变化的电信号——噪声，传导入设备内部后干扰了电子器件的工作，是本文所要讨论的干扰形式。

辐射骚扰对电子设备的干扰强度主要取决于两个方面，一是设备所处环境中电磁场本身的强度，1000V/M的电场强度对设备的影响肯定大于10V/M的环境；二是取决于设备对电磁波的感应程度，也就是耦合性高低。类似不同形状的电视天线能接受不同频段的节目一样，接收体形状、材料等性质决定电磁波对其影响的大小，通过特定的外形设计和外涂层选择隐形飞机达到减小雷达波反射的目的，电子设备可以采用同样的方式电磁波对其影响，这就涉及到一个产品电磁兼容（EMC）设计方面的问题。

3 变电站内电磁环境分析

如图2所示，变电站内同时运行着多种电压等级、多频率的线缆和设备，各种类型的电磁波交织在一起，构成了一个复杂的电磁环境，无法用简单的数学模型进行准确描述，一般通过实地测量来进行定性的分析。典型的为美国电力科学研究院，对变电站内电磁兼容问题进行了长达30年的持续研究，其成果表明高压开关操作干扰、一次系统短路故障干扰、雷电干扰对电子设备影响最大。变电站内断路器、隔离开关等一次设备在操作时，会产生一系列的电磁干扰，这些干扰会通过各种耦合进入到二次回路；一次系统短路故障时，在站内架空导线和接地网上会流过很大的短路电流，并在二次电缆周围产生很强的空间磁场，会对二次设备造成较大的干扰；雷电可以以耦合、传导、辐射等形式侵入二次设备。

由于电磁波首先要在设备外壳和连接线上产生感应电压或电流，通过端口进入设备内部才能影响电子器件的正常运行，在最终的干扰方式上和传导骚扰是同样的。因此，由上所述，一次系统的操作，能够产生千伏/米数量级的电场强度的电磁干扰，会通过传导和辐射的方式直接耦合到设备内部。有研究表明，即使在无操作的正常环境中，保护室内的电场强度长期保持在4V/M以上，特殊时刻会瞬间远超这个数值。此外，电视广播、无线广播、卫星通信、手机基站甚至太阳黑子等不可控的电磁信号产生的干扰，是设备设计阶段即可以预见并加以防治的，其造成的影响相比站内干扰源要次之。

4 继电保护和综自系统的电磁兼容性能

变电站内保护室内主要的电子设备包括继电保护装置、综合自动化装置以及通信设备，其中通信设备由于数字化程度高，器件密度大，处理信号速率高（G级别速率），其产品自身设计制造时即考虑了较高的电磁兼容性能，可以承受较强的电磁干扰而不影响正常运行。不考虑各种标准文件，简单的想一下即可得知，离手机天线辐射最近的电子器件恰恰就是手机自身，虽然手机电路由于器件密集易受感染。因此常常被看做干扰源的通信设备自身反而抗扰能力最强，也就不存在对手机等无线设备的使用限制。除此之外，保护室内严格限制无线设备使用的原则，主要是考虑的是继电保护和综自系统，即使多年的技术进步和发展，很多运维人员对设备的电磁兼容性能所知甚少，传统上依然认为它们是电磁敏感型设备。

继电保护设备及自动化设备对电网正常、稳定运行的重要作用毋庸多言，由于其工作电磁环境恶劣，因此各厂家均将提高产品的电磁兼容性能作为产品设计的一个关键因素。国际电工委员会IEC标准TC95技术委员会成立了专门的电磁兼容研究工作组，制定了一系列的相关标准，至今所颁布的标准中有一项通用标准、一项电磁发射标准和八项抗扰度标准，即IEC 60255系列标准，我国相应的继电保护标准化组织已将相应的国际标准转化为国家标准，即GB/T 14598系列标准；自动化电磁兼容标准为IEC 60870-2-1，对应我国标准为GB/T 15153.1。规定了设备在1MHz脉冲群干扰实验、静电放电试验、辐射电磁场骚扰试验、电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验、浪涌抗扰度试验、射频场感应的传导骚扰抗扰度试验、工频抗扰度试验等方面的电磁兼容性能。除此之外，电力行业还编制了电力行业标准“DL/Z 713—2000 500kV变电所保护和控制设备抗扰度要求”。

以上这些标准都从各个方面对继电保护和自动化设备的抗电磁干扰能力提出了严格的要求，其模拟环境要严酷于可预想情况，其产生耦合的线缆和接口要多于设备正常配置、其规定的正常工作的限制要高于实际应用情况。总之，电磁兼容测试环境的要求是要高于设备正常应用环境的，按照标准规定，在宽频范围内（80——1000MHz）设备测试环境的严酷等级为3级，即电场强度为10V/M。通常将电磁环境的严酷等级分为3级：1级为低辐射环境，如离电台、电视台1km以上，附近只有小功率移动电话在使用。2级为中等辐射环境，如在不近于1m处使用小功率移动电话，为典型的商业环境。3级为较严酷的辐射环境，如附近有大功率发射机在工作，为典型的工业环境。而为了在制造符合测试环境的电场强度，一般场强、试验距离与功率放大器的关系见表1，一般来讲EMC测试中产生10V/M场强至少需要100W以上功率的放大器，这是一个相对较大的辐射强度了。

5 手机等无线设备的电磁辐射探讨

5.1 行业标准对电磁辐射的要求

如前文所述，电磁辐射能够对设备产生的影响，主要方面是取决于设备本身对电磁波的耦合程度，而能够耦合电磁波的设备外壳和端口引线起到的是一个天线的作用。众所周知，天线对电磁波是有选择性的，不同频率和不同极化方向的电磁波在天线上产生的感应电动势是不同的。继保和自动化设备的电磁兼容测试选择的是80M——1000Mhz这个频率范围，这说明其它频率的电磁波干扰要折合到这个频率范围来计算，这涉及到对信号进行傅里叶展开等频域的换算，具体公式不谈，结果是不是所有能量都会变换到指定频域，体现在实际中就是虽然发射功率足够大，但是不一定能够产生同等的干扰能力。因此，世界各国的标准化组织对无线设备电磁辐射规定都是对低频域设置的。表2是各组织在两个手机常用频点上的功率密度的限制值，此处需要说明一个问题，虽然通过功率密度和电场强度的换算关系式可以得出，约265μW/cm2即可在相应位置产生10V/M的电场强度，看起来门限不高，但是功率密度是辐射功率在单位面积上产生的（cm2）分配，如果半径为1米的话，球面积为125600cm2，按照26μW/cm2计算，不考虑路径中的损耗，则该层功率合计为33W，因此，实际测试环境考虑到各种损耗和天线等因素，一般选择250W的功率放大器。（如表3）

5.2 WIFI设备辐射功率的探讨

目前个人广泛使用的无线设备主要是WIFI路由器和手机。对于WIFI设备其工作频率在2.4G和5G，也就是2400MHZ和5000MHZ这两个波段，其设计的初衷是为了覆盖100米之内的范围，所以辐射功率较小。根据有关机构的测试，在2英尺（0.6米）的距离上，WIFI设备所能产生的辐射，大概是2μW/cm2，即每平方厘米百万分之一瓦特。相比而言，由电视、收音机这些设备工作时产生的辐射，大概是1μW/cm2，所以IEEE802.11b设备的辐射只不过是这个数据的2倍。我国无线电管理委员会的规定，无线局域网产品的发射功率，不能大于10mW，所以我们一般从市场上买到的无线路由器，其配置菜单对功率的调节最大就是10mW。由此看来，WIFI设备辐射的电磁场干扰，对继保和综自设备抗扰性来说是微乎其微的。在当前IP业务泛滥的情况下，很多新型接入业务都依赖于WIFI设备的部署，这也是在各种安全管控的高压态势下，却屡禁不止的一个原因。为了更好的发展，我们要以积极的态度研究WIFI设备在变电站内的应用，而不是简单的一禁了之。

5.3 手机辐射功率的探讨

除WIFI外，我们最常用的移动无线设备就是手机了。当前我国手机网络主要分为2G和3G两种。2G网络的代表为GSM制式，3G网络都是基于CDMA技术的。GSM手机工作在800M和1800M两个频段上，对于GSM900M发射功率分为不同的级别，每个功率级别差2dB，手机最大发射功率级别是5（33dBm，2W），最小发射功率级别是19（5dBm，3.2mW）；对于GSM1800M最大发射功率级别是0（30dBm，3W），最小发射功率级别是15（0dBm，1mW）。CDMA IS-95A规范对手机最大发射功率要求为0.2W-1W（23dBm-30dBm），实际上目前网络上允许手机的最大发射功率为23dBm（0.2W），规范对CDMA手机最小发射功率没有要求。

在实际通信过程中，在某个时刻某个地点，手机的实际发射功率取决于环境，系统对通信质量的要求，语音激活等诸多因素，会随着与基站之间的链路测算进行实时调整。手机与系统的通信可分为两个阶段，一是接入阶段，二是话务通信阶段。对于GSM系统，手机在随机接入阶段没有进入专用模式以前，是没有功率控制的，为保证接入成功，手机通常以最大发射功率。在专用信道分配后，手机会根据基站的指令调整发射功率，通常每60ms调整一次，幅度是一个级别（2db）。对于CDMA系统，手机在随机接入状态下，会根据接收到的基站信号电平估计一个较小的值作为初始发射功率，如果没有得到基站的应答信息，会增加发射功率，直到收到基站的应答或者到达设定的最多尝试次数为止。在通话状态下，每1.25ms基站会向手机发送一个功率控制命令信息，命令手机增大或减少发射功率，幅度为1dB（10倍）。

图3和图4为某机构对CDMA和GSM在常见环境下的发射功率分布图，表4为10种典型手机发射功率的实测值。CDMA手机的线性平均发射功率为2.4dBm（1.72mW），以最大功率（23dBm，0.2W）发射的概率为0.2%；GSM手机的线性平均发射功率为28.9dBm（773mW），以最大功率（2W）发射的概率为21.8%。表4为某机构对十款常见手机的辐射功率的测试结果。从中可以看出，虽然GSM手机的发射功率偏大，但是考虑到4G时代的来临，2G手机制式已经逐步退出历史舞台，现在普遍使用的基于CDMA的3G制式，手机的辐射功率将小得多，低于我们电磁测试环境要求的限值。

6 结语

本文的编写不是学术型目的，而是基于为相应管理者提供参考，因此内容尽量通俗，，文章对公式的应用和概念的描述并非十分严格，目的是为了易于非专业人士理解所要阐述的思想。本文所要说明一个论点就是要深入考虑变电站保护室内对无线设备的禁用原则，将研究重点转到如何在复杂和恶劣的电磁环境下保证设备正常运行，以及对入网设备进行相应的检测，要让设备适合我们的应用，而不是我们来适合设备。随着智能电网的建设和物联网的发展，无线业务的应用趋势势不可挡，我们要积极的探索适合变电站内系统的无线模式，以此来跟上社会潮流，提高工作效率，反而可以进一步提高电网的安全可靠性。

参考文献

[1]邹澎.电磁兼容原理、技术和应用.清华大学出版社，2007.

[2]Theodore Frankel S.Rappaport[美].无线通信原理与应用.电子工业出版社，2007.

[3]王海青.电磁辐射环境研究[J].航空电子技术，2001（01）.

第9篇：卫星通信的基本概念范文

关键词：地质测绘；应用；测绘技术

中图分类号：O434文献标识码： A

前言

地质测绘是借助一定的勘测工具来对特定区域的地质环境进行初步勘查及分析其可行性程度的过程。地质测绘被运用到工程、水利、交通等众多行业，为各个中大型项目的建设提供了科学的依据。

一、地质测绘的基本概念及传统地质测绘的特点

地质测绘是借助一定的勘测工具来对特定区域的地质环境进行初步勘查及分析其可行性程度的过程。地质测绘被运用到工程、水利、交通等众多行业，为各个中大型项目的建设提供了科学的依据。地质测绘是项目所涉及的诸多勘察程序的先行者，地质测绘分为两个部分：测量和绘制。所谓测量即是指通过对地质进行观察、描写、测量来得到项目地质环境的各个数据。而绘制则是把项目的各项地质因素用不同的颜色、符号，按照精度要求标绘在一定比例尺的地形图上，以直观明了的文件形式保留。其所测量的数据、绘制的图样是日后项目设计及建设的基础，可以预估其组成部分的分布、成因、发展演化规律等关键因素，还可当做资料来分析项目实施可行性的程度、难度，以及项目的稳定性及适宜性。

传统的地质测绘都是建立在地质学的基础上开展作业的，是以基础测量工具为媒介，以测量人员人工测量、记录、分析为流程来展开作业的。人为因素是作业的基础，因此无需耗费大量物资购置设备，测量成本较低。但是，人为测绘不能长期驻点测量、采取数据，就注定了测量深度、广度的局限性，以及对拟定项目的考核测量的短周期性。由此传统地质测绘的测量数据的精确程度往往稍欠佳。

二、在地质测绘中应用的现代测绘技术

1、地质工程测绘中的遥感（RS）技术

随着空间科学的发展，遥感（RS）技术被广泛应用到地质测绘行业中。我们知道，不同的物体对不频率表不同频率的电磁波的感应幅度是不同的，这也是遥感（RS）技术发挥的基础。遥感卫星、环境监测卫星则是遥感（RS）技术发挥的工具，它根据不同幅度反映的图像来研究地表动态变化的。通过遥感（RS）技术影像可以获得拟建筑项目大小不同比例的地图，并且可及时抓取最新版影像，这点在实际运用中甚是便捷。总的来说遥感（RS）具有大范围、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势；同时因其数据海量，也具有运算量大，遥感模式识别困难的弊端，这也为遥感模式识别这一传统学科带来了新的问题与挑战，注入了研究与探索的活力。

遥感技术在近一、二十年内飞速发展，这种发展主要表现在新型传感器的研制和应用的日新月异，其发展的特点如下：

a.不断研制新型传感器，既有框幅式可见光黑白摄影、多光谱摄影、彩色摄影、彩红外摄影、紫外摄影，又有全景摄影机、红外扫描仪，红外辐射计、多光谱扫描仪、成象光谱仪，CCD线阵列扫描和矩阵摄影机、微波辐射计、散射计，合成孔径雷达及各种雷达和激光测高仪等。

b.形成多级空间分辨率影象序列的金字塔，以提供从粗到精的观测数据源。传感器的研制在向更高的空间分辨率方向发展的同时，也向全方位的立体观测能力方向发展。

c.可反复获取同一地区影象数据的多时相性。一般是空间分辨率低的而时间分辨率高。遥感多时相性，提供了人们长期、系统和动态研究地球表面的变化及其规律的可能性。

2、描数字化土地测量

使用扫描数字化土地测量对现有的地形或者地质图像进行数据采集，界址点的坐标就利用之前所描述的两种测量模式计算得出，或者将现有的坐标数据录入到电脑，然后把这两种数据进行叠加，并且在控制数据处理软件的前提下得出地质图像和地质表册。“准地质测量”是最近几年才产生的内业式扫描数字化土地测量模式，这种模式就是在现有的地形图上依据地质台账坐标绘制界址线，划分地质街道、编号以及调查区域、门牌号等，在标注不清或者精准度不高时，可以在日后调查地质并且进行变更和填补。扫描数字化土地测量模式前提条件要求测量区域里的地形图或者地质图像具有很强的现势性，并且要具有完善的控制点与目标点。

基于以上几种地质测绘模式，我们可以总结出当今地质测绘技术拥有专业性强、数字化以及网络化的特点。这也就表明，数字化的地质测量数据采集模式能够获取专业性强的地质要素，并且能够建立完善的数据库以及管理系统，使网络办公自动化得到实现。但是上述的四种测量模式和硬件的组合方式都各自有优缺点，所能适应的范围也各不相同，所以，不能够单独使用，应该根据测量区域的实际情况来选择既经济又高效的地质测量模式，从而满足对地质测量精准度的要求。

3、全野外数字化的测量技术

新型的全野外数字化的测量技术的优势是传统的大平板仪不能达到的，单单就工作量来说，全新的数字化测量技术是大平板仪的十几倍，甚至几十上百倍，两者的工作效率没有可比性。以前在控制地形测量的加密图根的问题上，是在测绘区的基本控制点之下，架设测角图根线形锁和测角的交汇点，这种手段需要大量的时间以及工作人员大量的工作，而且测绘出的精度得不到有效的保障。先进的测量技术可以采用导线测量的方法，测绘的精度可以得到很大的提高，而且，测绘工作人员的工作量也会大大的减少，测绘工作的效率因此得到提高。

4、地理信息GIS系统的发展

GIS也是一门新兴的高科技产品，在测绘、地质矿产、环境监测方面得到了很好的应用。反映到地质测绘行业中，GIS系统则可做为空间信息显示平台，来采集、存储、管理、分析及辅助决策数据信息，为测绘行业提供及时、准确、标准化、信息化如数字化的信息，如此强大功能集一体的优势使得GIS系统脱颖而出。

从系统角度看，在未来的几十年内，地理信息系统（GIS）将向着数据标准化、数据多维化、系统集成化、系统智能化、平台网络化和应用社会化（数字地球DE）的方向发展。Interoperable GIS互操作地理信息系统（InteroperableGIS）是GIS系统集成平台，它实现在异构环境下多个地理信息的系统或其应用系统之间的互相通信和协作，以完成某一特定任务。GIS三维（四维）地理信息系统（3D&4DGIS）目前研究重点集中在三维数据结构的设计，优化与实现，以及体视化技术的运用，三维系统的功能和模块设计等方面。GIS面向对象和构件技术的地理信息系统（ComGIS）是把GIS的功能模块划分为多个控件，每个控件完成不同的功能，通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终GIS应用。GIS基于WWW的地理信息系统（WebGIS）是利用Internet技术在Web上空间信息供用户浏览和使用。Digital Earth它是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现和认识，其核心思想是用数字化手段统一地处理地球问题和最大限度地利用信息资源，从而完成数字地球的核心功能，光缆、卫星通信技术以及计算机网络等技术则完成海量空章数据的传输任务。

结束语

随着我国基本建设的发展，地质测绘工作的工作量也在逐渐增加，地质测绘技术得到了飞速发展，尤其是新技术，在地质测绘工作中发挥着至关重要的作用。这些新技术的引入，不仅减轻了地质测绘工作人员的工作量，同时，也大大提高了工作的精准度，为我国土地普查工作提供了强有力的保障。

参考文献

[1]魏建华，张展，许月光.测绘技术在地质勘查中的应用及发展方向浅析[J].黑龙江水利科技，2014，（04）.