卫星通信导论上课课件-第3章_多址技术

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1、第3章多址技术1提要一、多路复用和多址联接二、频分多址（FDMA）三、时分多址（TDMA）四、码分多址（CDMA）五、三种多址技术的RF利用方式六、ALOHA2一、多路复用和多址联接多路复用：将来自不同信息源的各路信息，按某种方式合并成一个多路信号，然后通过同一个信道传送给接收端。接收端再从该多路信号中按相应方式分离出各路信号，分送给不同的用户或终端。简而言之，多路复用是利用一条信道同时传输多路信号的一种技术，可以解决在同一信道内同时传送多个信号的问题。多路复用方式可分为频分复用、时分复用、码分复用、波分复用等。3

2、多址联接：指多个通信站的射频信号在射频信道上的复用，以实现各个通信站之间的通信。对于卫星通信系统，多址联接指的是多个地球站发射的信号，通过卫星转发器的射频信道复用，实现各站间通信的一种方式。常见的多址方式有频分多址、时分多址、码分多址和空分多址。多址联接和多路复用的关系：多址联接和多路复用的理论基础都是信号的正交分割原理。但多址联接是指多个电台或通信站发射的信号在射频信道上的复用，以达到各台、站之间同一时间、同一方向的用户间的多边通信；多路复用是指一个电台或通信站内的多路低频信号在群频信道（即基带信道）上的复用，以

3、达到两个台、站之间双边点对点的通信。4单向和双向通信：按信息信号传送的方向，通信的工作方式可以分为单向通信和双向通信。在单向通信方式中，信息只能向一个方向传送。例如，广播、电视、遥控、无线寻呼等；在双向通信方式中，信息可以双向传送，通信双方都能收发信息。例如，移动用户之间的通信，移动用户和固定用户之间的通信等。双向通信按信息信号传送的时间又分为单工、双工和半双工通信方式。5频分多路复用（FDM）：按照频率参量的正交分割原理，将各路信号的频谱搬移至互不重叠的频带上同时在一个信道中传输。接收端通过不同中心频率的带通滤波

4、器，可以将各路信号分离出来。频分多路复用的各路信号在时域中混叠在一起，在频域中可分辨。时分多路复用（TDM）：利用时间的正交性，即以时间作为信号分割的参量，使各路信号在时间轴上互不重叠，它利用不同时隙来传送各路不同信号。在TDM系统中，每个信号占据着不同的时间区间，但每个信号均占有相同的频域，各路信号在频域中混叠在一起，在时域中可分辨。（一）多路复用6码分多路复用（CDM）：根据码型结构的不同实现信号的正交分割，各路信号在时间和频率上是互相重叠的，接收端用相关器或匹配滤波器实现信号分离。波分复用（WDM）：为了增加

5、光纤通信系统的传输容量，可以在一条光纤中传输多个不同波长的光信号，只要这些光源的波长有着适当的距离，接收端的光频器件就可将它们分开。（二）多址联接频分多址（FDMA）：各站、台发出的射频信号在指定的射频频带内，但在频谱上互不重叠地排列，共同分用该射频频带，接收端用带通滤波器分离各路射频信号。时分多址（TDMA）：以不同的时隙来区分地址，每站有一指定时隙，各站只是在自己的时隙内发射信号。码分多址（CDMA）：每个用户有一个特定结构的码字作为地址，不同用户的不同波形信号以同一频率发射出去，各站的接收是根据相应的信号波形

6、分离出自己需要的信号。空分多址（SDMA）：利用天线的方向性和用户的地区隔离性实现信号的分离。78（三）双工方式：频分双工（FDD）、时分双工（TDD）FDD：收发频率分开，接收设备通过滤波器分离各路信号特点：需要合理安排频率TDD：收发共用一个频率，收发信号通过开关来控制特点：收发存在时间间隔9不同系统的多址技术蜂窝移动通信系统多址技术高级移动电话系统（AMPS）FDMA/FDD全球移动通信系统（GSM）TDMA/FDD美国数字蜂窝（USDC）TDMA/TDD日本数字蜂窝（JDC）TDMA/TDD英国CT-2（数

7、字无绳电话）FDMA/TDD欧洲数字无绳电话（DECT）FDMA/TDD美国窄带扩频（IS－95）CDMA/FDD10二、频分多址技术（FDMA）卫星通信系统的频分多址技术：频分多址是卫星通信系统中普遍采用的一种多址技术。当多个地球站共用卫星转发器时，如果根据配置的载波频率的不同来区分地球站的地址，这种多址联接方式就为频分多址。它对各地球站配置不同的频率，以实现不同地球站之间的联接。这种频率配置可以是预先固定指配的，也可以是按需分配的。11FDMA的非线性效应频谱扩展：相邻信道干扰；交调（IM）谐波：邻近业务信道的

8、干扰。交调干扰主要是由行波管放大器的非线性特性引起的。FDMA的一个卫星转发器的功率放大器，可以同时放大多个载波信号(几个、十几个甚至几百个载波)。目前卫星转发器的功放级大都采用行波管放大器(TWTA)，其单载波饱和输出功率为5~40瓦，功率增益为30~40dB左右。多载波是为了充分利用转发器资源，但是多载波工作却妨碍了卫星功率的有效利用。在卫星转发器中，作