63. Сверточное кодирование в ссс. Полиномиальное представление сверточного кодера.

При сверточном кодировании каждый символ входной информационной последовательности, состоящий из k бит, преобразуется в n-битовый символ выходной последовательности, причем n>k. Сверточное кодирование является мощным средством борьбы с одиночными ошибками, хотя и не обеспечивает их обнаружения.

Полином-е предст-е сверточного кодера:

Сверточный кодер линеен и его можно представить в виде n=2 полиномиальных генераторов G1 и G2 (по числу n сумматоров по модулю 2)

Каждый генераторный полином имеет порядок K=1 или ниже и описывает связь кодирующего регистра сдвига с сумматором по модулю 2*xi – символ оператора задержки на i тактов

64. Структура, функции и интерфейс шлюзовой станции.

Центр управления связью планирует использование ресурса спутника, координируя эту операцию с центром управления систе¬мой. Он осуществляет через шлюзовые станции анализ и контроль связи.

Шлюзовая станция состоит из нескольких приемо-передающих комплексов (не менее 3-х), на каждом из которых имеется следящая параболическая антенна. Применение нескольких приемо-передаю¬щих комплексов позволяет практически без нарушения связи перехо¬дить последовательно от одного КА(космич. аппарат наверно) к другому. Для управления большим потоком информации в состав шлюзовой станции вклю¬чены быстродействующие ЭВМ, в которых имеется банк данных персональных терминалов. В своем составе шлюзовые станции имеют коммутационное оборудование (интерфейсы связи) для со¬единения с различными наземными системами связи. Основной зада¬чей любой шлюзовой станции является организация дуплексной телефонной связи, передача факсимильных сообщений, а также данных большого объема.

65. Радиочастотная подсистема шлюзовой станции. Тракт обработки сигнала в режиме ARQ

ARQ (Automatic Repeat Request, Автоматический запрос повторения поврежденных блоков)

Общий термин протоколов контроля ошибок. Отличительной особенностью является определение ошибок и автоматический повтор передачи испорченных блоков данных.

69. Транспондер с обработкой сигналов на борту

Ретранслятор, обеспечивающий полную обработку сигналов, в которой осуществляется показательная демодуляция сигналов, их коммутация и повторная модуляция на новой несущей частоте, называется регенеративным

Устройство обработки сигналов может изменять вид модуляции, канальный код, способ разделения сигналов или перераспределять потоки информации

Спутниковый регенеративный ретранслятор

Демультиплексер- разделяет входящий групповой поток на несколько каналов в соответствии с заданным алгоритмом работы

Трансмультиплексер- преобразует многоканальный поток информации одного вида в др. без канального разделения сигналов. Порядок расположения каналов в спектре преобразованного сигнала обычно сохраняется таким же, каков он был во входящем групповом потоке.

Трансмультиплексирование- преобразование одного вида уплотненных сигналов в др. Например: группового сигнала с частотным уплотнением каналов (FDM) в сигнал с временным уплотнением (TDM) и наоборот

В результате наблюдаются хорошее использование пропускной способности и уровень

защищённости от помех, а следовательно обеспечивается и лучшее качество связи. При

подключении пользователя к сети производится идентификация абонента прямо на

спутнике, что исключает несанкционированное использование ресурса. Среди

недостатков бортовой обработки сигналов можно отметить её сложность,

непрозрачность и более высокую стоимость ретранслятора. Тормозящим фактором в

развитии технологии бортовой ретрансляции выступает жёсткая фиксированность

характеристик системы связи на весь период эксплуатации спутника, и поэтому

немаловажно внедрение единых стандартов спутниковой связи и вещания.

70

По своему назначению и выполняемым функциям все ретрансляционные комплексы подразделяются на три типа: прозрачные, регенеративные и комбинированные.

Bent-pipe - схема прямой ретрансляции. На борту КА осуществляются прием, усиление и преобразование сигнала без фильтрации отдельных каналов.

Прозрачные ретрансляторы (bent pipe) обеспечивают прием и преобразование входных сигналов без их обработки на борту. Таково "строгое" определение. Тем не менее существуют ретрансляторы, тоже называемые прозрачными, которые имеют в своем составе один или несколько канальных процессоров или высокочастотную полнодоступную матрицу для коммутации каналов, поэтому в настоящее время уже трудно провести резкую границу между прозрачным и регенеративным типами ретрансляторов.

Принцип действия регенеративных ретрансляторов, которые определяются как ретрансляторы с обработкой сигналов на борту (OBP, On Board Processing), основан на ремодуляции, т.е. приеме сигналов на одной частоте, их демодуляции и повторной модуляции на новой несущей. Использование таких ретрансляторов позволяет одновременно обслуживать большое количество терминалов, обеспечивая большую гибкость формирования каналов и оперативное соединение терминалов с применением разнообразных протоколов. В комбинированных ретрансляторах может выполняться обработка только определенных сигналов (какой-то части всех каналов), например соответствующих заданной несущей частоте.

Прозрачные

Большинство коммерческих ретрансляторов, используемых для передачи широкополосных и узкополосных сигналов (Intelsat, Eutelsat, Inmarsat и др.), строятся по традиционной, наиболее простой и распространенной, схеме организации связи без обработки (bent pipe - "прямая дыра"). В каждом ретрансляторе может быть установлено несколько комплектов приемо-передающей аппаратуры, подключенной к одной или разным антеннам. Отдельный приемо-передающий канал спутниковой связи называется стволом, или транспондером (transponder).

В современных геостационарных связных космических комплексах число стволов может достигать 50 и более, что позволяет реализовать высокую пропускную способность ретранслятора.

Главным достоинством прозрачных ретрансляторов является простота аппаратной реализации, поскольку в них осуществляется только групповое преобразование сигнала на промежуточной частоте без демодуляции и фильтрации каналов. Однако им присущ и ряд недостатков. Дело в том, что при работе нескольких наземных станций в широкой полосе частот неизбежно возникают нелинейные эффекты, приводящие к подавлению более слабого сигнала сильным, а также интермодуляционные помехи из-за преобразования паразитной амплитудной модуляции в фазовую и др.

Чтобы в какой-то мере избежать этих эффектов, в прозрачных ретрансляторах используются передатчики, работающие в квазилинейном режиме. Иногда и этих мер оказывается недостаточно, поскольку при появлении в рабочей полосе даже одного сильного "мешающего" сигнала возможен отказ ретрансляционного ствола в целом.

Но выход из положения есть, и он заключается в разделении всей полосы ствола на ряд парциальных каналов. Этот метод, получивший название "один канал на несущую" (SCPC, Single Cannal Per Carrier), в настоящее время широко применяется в сетях VSAT, поскольку он позволяет оперативно перераспределять трафик между наземными станциями.

Несмотря на перечисленные недостатки ретрансляторов типа bent-pipe они не потеряли своей значимости и по-прежнему используются в современных системах связи с КА не только на геостационарной, но и на других орбитах. Причина очевидна - простота их реализации.

Новым техническим решением при создании прозрачных ретрансляторов с SCPC является применение в них высокочастотной коммутируемой матрицы, выполненной на базе СВЧ интегральных схем и переключателей на PIN-диодах, обеспечивающих малую потерю мощности. Управление работой такого коммутатора осуществляется с помощью бортового процессора, а резервирование - за счет введения дополнительных рядов и столбцов матрицы.

71. Особенности антенной системы и надпалубного оборудования терминалов стандарта С. Структурная схема терминала.

Эти небольшие терминалы со всенаправленной антенной и малым весом - практическое решение для установки на самые маленькие суда, приносящее выгоды от спутниковой связи всем морякам. Они увеличивают сообщество пользователей, обеспечивая равный доступ к существующим и появляющимся спутниковым услугам всем мореплавателям.

Терминал состоит из четырех основных блоков:

1. Message Terminal TT-3606A

2. Inmarsat-C Transmitter TT-3020B

3. Power Supply TT-3680B

4. Omnidirectional Maritime Antenna TT-3001B

Это стандартный набор оборудования.

Кроме этого, при использовании Message Terminal TT-3606A, добавляются дисплей, клавиатура и принтер. Иногда вместо такого комплекта роль Message Terminal выполняет компьютер с соответствующим программным обеспечением.

При конфигурации для GMDSS, может быть добавлен Remote Alarm с встроенным принтером.

72.

БРТР гетеродинного типа наиболее часто встречаются в практике спутниковой связи и вещания. Ширина полосы пропускания такого БРТР, как правило, не превышает 40...80 МГц, а основное усиление обеспечивается в тракте преобразования частоты (ПЧ), в ряде случаев выбираемой в пределах 70...120 МГц. В таком БРТР обычно два преобразования частоты: понижающее и повышающее.

Ретранслятор гетеродинного типа, в котором принятые с зем¬ной станции сигналы в основном усиливаются на промежуточной частоте. Обычно бортовой ретранслятор имеет несколько ство¬лов, часть из которых являются резервными. Так "Молния-3" имеет 3 ствола, а ретранслятор "Радуга" - 6 стволов;

В мощном ретрансляторе гетеродинного типа (рис. 10.9) частота входного сигнала понижается в смесителе UZ1, а затем после усиления в УПЧ А2 вновь повышается в смесителе UZ2. Гетеродинные тракты ГТ1 и ГТ2 выполнены по аналогичным схемам. Для усиления СВЧ сигнала служат предварительный A3 и выходной А4 усилители мощности. Выходная мощность достигает 200...300 Вт. Подобную схему имеет ретранслятор на спутнике “Экран”. В нем А4 выполнен на пролетном клистроне. В схеме принято “холодное” резервирование всех блоков. Переключатели К1 — КЗ по команде с Земли выбирают рабочий комплект. Одновременно на него начинает поступать питающее напряжение.