地球站终端设备

更新时间:2022-09-24 07:09

地球站终端设备是地球站设备中执行接口、基带信号处理、复接和分接、调制和解调等功能的设备。

调制和解调

在基带和射频设备之间,对一个振荡参数进行控制的过程叫做调制,其逆过程为解调。卫星通信中应用最广的是频率调制和移相键控调制两种。

1.1 频率调制

频率调制(FM)是对被调制振荡信号的频率进行控制的过程。调制器多数是由压控、变容二极管构成的哈脱莱式LC振荡器。解调器通常采用门限扩展技术。

普通解调器的门限为10~12dB,而门限扩展解调器的门限为6dB。通常有调频反馈式、动态跟踪滤波器式和锁相环式。调制解调器参数包括调制线性,频率响应,微分特性及门限等。与地面微波相比,卫星通信系统频偏大,需要在整个转发器频带内具有良好线性和群时延特性。频率调制广泛应用于频分多路复用(FDM),单路单载波(SCPC)和电视(TV)系统中。

1.2 移相键控

移相键控(PSK)是对被调制振荡信号的相位进行控制的过程。在幅度键控(ASK),移频键控(FSK)、幅相键控(APK)、移相键控(PSK)中,由于PSK在误码特性,需要带宽、射频功率、电路复杂程度等方面均显示出较优性能,并易于多相调制。在数字卫星通信系统中最常用。其中2和4相PSK应用普遍,8相PSK应用得少。典型的4PSK过程是:调制输入被分为两组并行码,先进行差分编码,后经两低通滤波器接入双平衡混频器(调制),解调输出的两组并行码经低通滤波器后进行差分解码,消除恢复载波的/2相位模糊。其占用转发器带宽为0.6R(Hz),分配转发器带宽为0.7R(Hz),R为传输速率。调制、解调常可做成可变速率(例如64kbit/s~8.448Mbit/s)的。

复用设备

多路复用是将若干个带有信息的信号合并成更复杂的复用信号。其逆过程则是将复用信号还原。多路复用分为频分多路复用和时分多路复用两类。通常处在交换和基带设备之间。

2.1 频分多路复用

频分多路复用(FDM)是多个话音通道在基带频率上按频率顺序排列合并成一个宽带信号的过程。多路复用设备包括由12条电话信道组成的基群信道变换单元,把5个基群组成一个超群的基群变换单元,把超群送到基带的超群变换单元,为各变换单元提供载频的载波发生单元以及基群和超群滤波器等。所有复用级均由基础基群(60~108kHz)和基础超群(312~552kHz)经频率变换后组成。典型的复用级有:12路(12~60kHz)、60路(12~252kHz)、132路(12~552kHz)、312路(12~1300kHz)、972路(12~4028kHz)、1332路(12~5884kHz)、1872路(12~8120kHz)。

2.2 时分多路复用

时分多路复用(TDM)是多个话音PCM信道在时间域内顺序排列合并成一个单一数据流的过程。时分多路复用器由定时(包括帧定位信号产生)、码速调整和汇接等单元组成;分接器由定时、同步、分接和支路复原等单元组成。64kbit/sPCM复用等级如表所列。

中国采用欧洲系列。卫星通信中卫星数字通道(IDR)载波最高的速率为三次群。另外有多路复用转换器,例如利用傅里叶频域时域变换直接将FDM的一个标准60路超群变换成两个2Mbit/S的数字群;PCM/ADPCM编码转换设备将两个64kbit/s的2.048Mbit/sPCM码流合并为一个32kbit/s的2.048Mbit/sADPCM码流。

基带设备

基带设备是在FDM/FM和TV/FM系统中,与调制器输入和解调器输出连接的基带设备单元。它包括基带放大、滤波和预去加重网路,在TV/FM中还包括伴音调制、解调,音频放大,滤波等电路。基带设备有时和调制、解调设备放在一起。

数字电器倍增设备

数字电器倍增设备(DCME)将ADPCM编码和数字技术融为一体的设备。它将多个(通常4个)64kbit/s PCM的2.048Mbit/s信息流,经过ADPCM和DSI处理后生成一个被压缩了的2.048Mbit/s信息流,作为IDR或TDMA的基本接口。数字电路倍增设备(DCME)由中继线接口、ADPCM编解码、DSI、载体接口、动态负载控制(DLC)、时隙交换和传真调制解调器等组成。它可以以点对点、点对多点方式工作。它广泛应用于IDR和TDMA系统,可以装在交换侧,也可以装在地球站。DCME不应引入误码。

TDMA公共终端设备

TDMA公共终端设是在射频上、下行设备和TDMA接口模块之间,位于TDMA终端内。在发送侧该单元把TIM的发送信息存储在压缩缓冲器内,然后以传输比特速率读出,在接收侧,信息子帧比特进入扩展缓冲器,并被连续读出,送给TIM。该单元还包括子帧定时和控制,调制和解调等。

回音抵消器

由于二/四线混合线圈(亦称差动电路)与交换机间不匹配而产生回音。抵消回音的器件叫回音抵消器。CCITT建议传输时延在150~400ms时,应该使用回音抵消器、卫星电路一跳传输时延长达240~270ms。

早期的为回音抑制器,当在一端接收支路上检测到正常话音时,立即阻塞发送支路的传输或增加本端收信支路的衰耗,发话对方如收到回音,也照此办理。

这样来抑制回音电平的器件叫做回音抑制器。它由衰减器、开关、话音检测器、判决器、比较器等组成,因其抑制回音的效果不理想,已逐渐停用,而采用先进的回音抵消器。它是利用复制回音网络形成一个复制的回音与真回音在发话支路相减、抵消通话回音的器件。它由复制回声网路、检测器、相加器、限幅器等组成。

回音抵消器分为单路和多路(2Mbit/s的30路)两种。

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