Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь (1979), страница 3

Объем этого двухсеместрового курса соответствовал программе преддипломной подготовки. Хотя математический уровень изложения был намеренно ограничен для облегчения восприятия материала по возможности более широкой аудиторией, предполагалось, что читатель знаком с основами теории случайных процессов [98*, !07, 109*1 и теории связи [260, 405, 437, 445, 502 "1. Еще нп одна книга не была создана только одним человеком, не исключение и эта. Автор широко использовал материалы и результаты, опубликованные в журналах, а также доклады и сообщения, представленные на различных конференциях представителями Управления спутниковой связи сухопутных сил США, Управления космических и ракетных систем ВВС США, Управления связи Министерства обороны США, 1-1ацпонального управления по аэРонавтике и исследованию космического пространства (НАСА), Лаборатории реактивного движения Калифорнийского технологического института, корпорации спутниковой связи «Комсат».

Например, первая часть книги в значительной мере основана на превосходных работах сотрудников Лаборатории фирмы «Белл Телефон». Автор стремился отдать должное авторам цитированного материала, однако грандиозный объем опубликованных по данной тематике материалов сделал эту задачу практически невыполнимой, и автор заранее приносит свои извинения всем, кто недостаточно отмечен. АвторУ была оказана неоценимая помощь многими лицами при Рецензировании окончательного варианта этой книги.

В частности, 13 автор выражает свою искреннюю признательность г-ну Бустаманте, д-ру Кану, д-ру Чангу, д-ру Куччиа, д-ру Эдельсону, полковнику Фрэнкхаузеру, д-ру Гарднеру, г-ну Гиллу, д-ру Хуангу, г-ну Джоунсу, д-ру Линдсею, д-ру Мэгиллю, д-ру Натали, д-ру Олсену, полковнику ВВС Паркинсону, д-ру Шафту и д-ру Внтерби.

Каждый из упомянутых коллег внес значительный вклад в одну или несколько глав этой книги. Более того, в процессе работы над рукописью автор использовал многое из опубликованных ими работ. Наконец, автор с благодарностью отдает должное терпению и тяжелому труду по перепечатке ббльшей части рукописи г-же Дине Зальцман, г-же Эн Роув и г-же Джоан Макклин, а также помощи и поддержке Анны Марии Спилкер на заключительных этапах подготовки и редактирования рукописи. Дж. Дж. Саилкер, мл.

Пало-Альта, шт. Калифорния, США Глава 1 ПРИНЦИПЫ ЦИФРОВОЙ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ 1.1. МВЖДУНАРОДНАЯ СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ Первый спутник связи «Скор» («Зсоге») был выведен на орбиту в 1958 г. СвЯзь чеРез активные спУтниковые РетРанслЯтоРы стала осуществляться позже, с 1962 г. через спутник «Телстар» («Те1- 51аг») и с 1963 г.— через первый стационарный спутник «Синком», Первый спутник системы связи «Интелсат» — под названием «Интелсат-1» (Эрли Берд) — был выведен на орбиту 6 апреля 1965 г.

Впоследствии на орбиту были выведены многие другие спутники системы «Интелсат»'. Спутниковая связь в настоящее время является основным видом международной н национальной связи иа большие и средние расстояния. Службу спутниковой связи обеспечивают различные организации и правительства, включая консорциум «Интелсат» (через корпорацию «Комсат»), правительство США и правительство Канады (Канадская национальная система спутниковой связи). Использование искусственных спутников Земли для организации связи продолжает расширяться по мере развития существующих сетей связи.

Многие страны создают собственные национальные сети спутниковой связи. Почти во всех системах применяются спутники связи, обращающиеся на орбитах синхронно с вращением Земли, что позволяет существенно упростить систему связи '. В этом случае каждая земная станция работает непрерывно с одним и тем же спутником связи. Спутники связи Временной спутниковой системы связи МО США (система Гь)СЗ) не были синхронными и смещались медленно по орбите вокруг Земли относительно фиксированной точки на ее поверхности с периодом дрейфа около двух недель. Это обстоятельство приводило к необходимости периодического Р " "" » » « Ю " 5 » "Л 1 «, с с „, й ИСЗ (1957 г.) и корабль с человеком на борту (!96! г.), практическое использование ИСЗ как ретранслятора для передачи информации началось с запуска 23 апреля 1965 г. спутника связи «Молния-1».

(Прил« ред.) Имеются в виду стационарные спутники связи. Синхронный (геосинхронный) спутник — это спутник Земли, первод обрапгения которого равен периоду арап!ения Земли вокруг своей оси. тониояорлый (геостационарный) спутник, будучи синхронным, движется по "ру овей орбите в плоскости земного экватой.а в направлении врагцения Земли, поэтом ~~У для наблюдателя на поверхности емли этот спутник представляется еподвижиым т. е. стационарным. (Прим, ред.) 15 спутника связи на другой, что естественно вызывало перерывы связи. Использование стационарных спутников связи обеспечивает бесперебойную связь, но требует дополнительного запаса рабочего тела для проведения многократных коррекций параметров орбиты ИСЗ по долготе, а возможно и по широте.

Считается, что этот дополнительный запас рабочего тела для коррекции орбиты является сравнительно небольшой платой за простоту эксплуатации системы и отсутствие перерывов связи. 1.2. ПРЕИМУЩЕСТВА ЦИФРОВОЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ Передача информации в цифровой форме приобретает все большее и большее значение для спутниковых и других систем радиосвязи. Такая передача обладает рядом преимуществ по сравнению с другими методами псредачн. К ним относятся: 1) простота и эффективность объединения многих независимых сигналов и преобразования цифровых сообщений в «пакеты» для удобства коммутации; 2) относительная нечувствительность цифровых каналов к эффекту накопления искажений при ретрансляциях, обычно представляющему серьезную проблему в аналоговых системах связи; 3) потенциальная возможность получения очень малых вероятностей ошибок передачи и достижения высокой верности воспроизведения переданных сообщений путем обнаружения и исправления ошибок; 4) негласность связи; 5) гибкость реализации цифровой аппаратуры, допускающая использование микро- и минипроцессоров, цифровую коммутацию и применение микросхем с большей степенью интеграции компонентов (БИС).

Цифровые передачи сообщений все шире применяются в спутниковых, радиорелейных, кабельных и волноводных системах связи. Однако исходная н восстановленная формы информации, передаваемой по цифровой линии, могут быть аналоговыми (речевой сигнал, сигнал изображения и др.). Поэтому аналого-цифровой преобразователь является важным элементом цифровой системы свчзи. В этой книге особое внимание уделено передаче информации в диапазонах СВЧ и УВЧ'.

Большинство современных спутниковых систем связи работают в диапазоне СВЧ, обладающем довольно широкой полосой частот, необходимой для передачи сигналов с широким спектром. Однако диапазон УВЧ имеет важное применение для систем мобильной связи с относительно малой скоростью передачи, в которых используются слабонаправленные антенны.

' Напомним, что УВЧ (ультравысокие частоты) — это 300 — 3000 МГц; СВЧ (сверхвысокие частоты) — это 3 — 30 ГГц; КВЧ (краяневысокие частоты) — это 30 — 300 ГГц. (Прива ред.) 16 6 Я х » о х ДО Ф о О х х о л Ф о ° ° о. х ,р, б Ф Ф хо Ю Х Ф до Ф х ох о д ю х Ы хх х д Ф о Ф о дд д а» 'О о Ф о х д4 о к" О о ч д О х о х » е о ь ДО Д ~ээнзнозн эхннзин'нк нн од 1 д д о ад о Род до до д а 'д ,в О а д д Од $1 о„нз Род дхд 22 $ д д д о д до ,О О " од О О.

а Д'О д о о ~ да Идл д -ОО О д дд онд о Рд о О оо Од д д ( до О.,=„- до а И а дд д О Ыь" о дно о О д Ооо д а од Ю да 3 Ооо до о! д д оо 1 1 ь! о о ьм ь, ьа ь, вс. о мосс о о вс, 1 5ам о еоа 1 ЕОМ о еат д ч а я С 5 в т о а вс, о о воз о о вс„ о ! о — и«! с о ОС вЂ” во. — о- о Ю па с Ю са с о О Е О ЕЯЯ ! мтяо а ! а ио 1 ВЕО. 5тнс О1 гем (аппстяаа ,т О 1 н к О ЯЕО 5« ( а т у ! нтзк зт ) ! о за * зз т ! е к 1 о !е ! ттаа ! о ! а т запятая аск О м 1 си ы Т Е5С а 50 ае1.

1 Ш 51 / Порядок размещения позиций и обозначения элементов кодовой комбнна ции таковы, что Ьт соответствует старшему разряду, а Ь! — младшему разрнду Например, кодовая,комбинация для буквы «1(а ь,ь.ь,'ь.ь.ь,ь, 10100!О 18 1.3. КОНФИГУРАЦИЯ СИСТЕМЫ Входные сообщения могут поступать на земную станцию в аналоговом или цифровом виде. Наиболее часто встречаются: а) аналоговые: речевые сигналы, уплотненные по частоте группы речевых сигналов; сигналы телевизионные и фототелеграфа; б) цифровые: сигналы телетайпа или уплотненные во времени группы сигналов телетайпа; входные и выходные сигналы ЭВМ; сигналы телевизионного изображения или фототелеграфа в цифровой форме и речевые сигналы в цифровой форме.

Некоторые из этих источников сигналов изображены на рис. !.!. Преобразование аналоговых сигналов в цифровую форму может осуществляться как на выходе источника сигнала, так и на самой Таблица 1.1 7-элементный агтериканский стандартный код для обмена информацией (Аск) ч»бозначекяе Обозна«саке ! Расшифровка Расшифровка Нуль/холостая комбина- ция (отсутствие на- грузки) Начало сообщения Конец адреса Конец сообщения Конец передачи «Кто вы..л» «Вы...?» Звуковой сигнал («звонок») Комбинация специфика- ции формата Горизонтальное табулирование Комбинация пропуска перфокарты Перевод строки Вертикальное табулиро- вание Смена формата Возврат каретки Раздвинуть Сдвинуть Комбинация управления устройством, зарезервированная для смены линии передачи данных .)Ч()Ы.