能量擴散

能量擴散是一種把射頻載波能量擴散,減少其峰值功率及干擾力的技術措施。常用於衛星通信系統。下面介紹能量擴散的相關知識。

定義

能量擴散:對於衛星通信系統,當射頻載波的能量集中時會對相鄰的衛星、同一衛星的其它轉發器、同一轉發器的其它載波以及同頻段的地面微波系統產生干擾,為了避免這種干擾所採取的技術措施就是能量擴散。

看了上面的定義,大家可能還是疑惑!能量擴散到底是什麼呢?

能量擴散也稱為隨機化、加擾(三角波)或擾碼。隨機化、加擾或擾碼這些措施顯然“打亂”了原有的數據傳輸規律。這些人為的舉措到底有什麼作用呢?

中文名:能量擴散

外文名:Energy Dispersal

別稱:無

套用學科:信息通信

特點:射頻載波、能量集中、產生干擾

能量擴散的作用

能量擴散的作用:如果發射信號的能量過於集中在某些局部頻譜段上,將對與其共用頻段的其他系統或設備,如:相鄰的衛星、同一衛星的其它轉發器、同一轉發器的其它載波以及同頻段的地面微波系統造成較大幹擾。通過人為地對發射信號進行隨機化或加擾,可以將原本分布比較集中的信號能量變得分布比較均勻,從而降低對其它系統的干擾。由於所加的隨機碼是偽隨機碼,在接收端可以很容易去掉增加的偽隨機碼或“擾動”,還原出原來的信號,不會影響接收。有一個不恰當的比方:就好像我們在打雪仗,本來是一個很硬的雪球,如果我們把雪球捏碎,再打出去,就不會傷人了。

在數字傳輸中,能量擴散還有一個好處就是,通過隨機碼或擾動,將傳輸過程中連續的“0”碼或連續的“1”碼的長度“縮短”,便於接收端提取比特定時信息。

分類

能量擴散的分類:對於不同的傳輸方式,能量擴散的方法是不同的:

3.1 調頻傳輸

對於調頻傳輸,通常採用的辦法是將對稱三角波加入基帶信號的方式。對稱三角波示意如圖1所示。

能量擴散 能量擴散

圖1 對稱三角波

3.2 頻分多址傳輸

對於頻分多址傳輸,通常在基帶信號中加入頻率較低的20 Hz~150 Hz的對稱三角波。這樣在接收端可以通過低通濾波器將對稱三角波“過濾”掉,同時不影回響該傳輸的基帶信號。

3.3 調頻傳輸電視衛星信號

如果通過調頻的方式傳輸電視衛星信號,則通常在信號中加入與場頻同步的頻率為25 Hz或30 Hz的對稱三角波。一般情況下,如果傳輸的信號中無視頻信號時對稱三角波所引起的峰-峰值頻偏為2 MHz,有視頻信號時為1 MHz。

3.4 天線尺寸較小的地球站

如果用天線尺寸較小的地球站傳輸調頻電視信號,同時傳輸的信號中無視頻信號時通常採用大一倍的峰-峰值頻偏,即4 MHz,以防止旁瓣輻射超過規定容量限制。

旁瓣輻射?大家可能又疑惑了。再給大家介紹一點:天線方向圖上,最大輻射波束叫做主瓣,主瓣旁邊的小波束叫做旁瓣。

3.5 數字衛星通信系統的傳輸

對於數字衛星通信系統的傳輸而言,通常在傳輸的信號中加入偽隨機序列擾碼。這一點我們在上文已經介紹過了。

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