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地面终端设备

经由通信设施向计算机输入程序和数据或接收计算机输出处理结果的地面设备

经由通信设施向计算机输入程序和数据或接收计算机输出处理结果的地面设备。

简介
根据地球站通信方式的不同，需配置各种相应的地面终端设备(GTE)。
详细介绍
1．模拟终端设备
（1）多路复用的FDMA系统
FDM多路电话信号，是将各路用户信号频谱分别搬移到互不重叠的频段中，然后在单一通道中同时传输。图1所示的是CCITT标准化的FDM多路电话频谱排列方案：单话路的频带为0.3～3.4kHz，带宽3100Hz；12路话路分别对64、68……108kHz等12个副载波调幅且各取下边带，构成60～108kHz的一个“基群B”，基群中各话路占用带宽为4kHz，也就是相邻话路有0.9kHz保护带(其实现方法见图2)；每5个“基群B”分别对420、468、516、564、612kHz的副载波调幅且各取下边带，组成312～552kHz 的“超群”，一个超群含60条话路。超群对612kHz副载波调幅取下边带，构成60～300kHz 的超群1，而图中超群2 未作频率变换直接排列上的。两超群之间有12kHz保护带。在卫星通信中，为了有效利用频带，还用一个基群对120kHz副载波调幅取下边带，构成12～60kHz的基群。
此外，卫星通信还充分利用了0～12kHz的频带作为勤务电路用。
① 频分多路的基本特性把卫星转发器的可用射频频带分割成若干互不重叠的部分，分配给各地球站所要发送的各个载波使用。因此，在FDMA方式中，各载波的射频频率不同。发送的时间虽然可以重合，但各载波占用的频带是彼此严格分开的。
如何实现频分多址，有若干不同的方案。图3所示是目前仍在使用的 FDM—FM—FDMA方案。频分多路载波设备用于多址连接的FDMA载波，这种设备与地面微波系统中使用的设备基本相同，但为了充分利用频谱，基带从12kHz开始，而不是从60kHz开始。由于卫星通信是多址连接，故发射载波设备可以几个方向共用，而接收载波必须从每个接收方向的基带中选出本站应该接收的超群或群信号，因此在地球站中，接收载波设备总是多于发射载波设备的。
② 频分多路(FDMA)地球站设备组成见图2所示。
（2）电视及伴音广播系统
传送电视的GCE系统与电话载波系统基本相似，故不再叙述，这里只对伴音副载波设备作简单介绍。
伴音副载波设备中，伴音信号先调制在6.6MHz(或6.65MHz)的副载波上，再将此副载波与频带为0～6MHz(5MHz)的视频信号组合成一个基带信号，然后经一套上行设备发射出去。接收时，将解调后经视频均衡器输出的基带信号送至伴音副载波设备，使伴音副载波与视频分离，再进一步解调出伴音信号。图16.21为典型的伴音副载波设备方框图(双路立体声伴音有两个副载波)。
2．数字终端设备
（1）SCPC终端设备
SCPC方式易于扩容和改变网络结构(网状、星状网)。但单话路成本高，故仅适用于小容量通信业务(少于10条话路)。SCPC方式一般采用数字通信技术，系统不但可以通电话、电报，也可以进行中、高速数据传输。图3所示为SCPC设备组成框图。
（2）SCPC设备组成
SCPC设备主要由中频分系统、信道单元系统两大部分组成。
中频分系统的输入输出分别与地球站上、下变频器相接，输入输出接口频率为70MHz±18MHz。
② 信道单元可分为数字信道单元和话音信道单元两种。数字信
FDMA方式(FDM—FM—FDMA)
道单元为QPSK调相方式，插入1/2、3/4、7/8(FEC)编译码器，完成64kbit/s速率的数据传输。话音信道单元根据编码方式可选用QPSK调相方式或BPSK调相方式，前者适用于64kbit/s PCM编码方式，后者适用于32kbit/s CVSD编码方式。
③ SCPC的工作方式
在SCPC的工作方式中，通信双方地球站，通一路话时，各占一条频率间隔为45kHz卫星通道。在预分配工作方式时卫星频道一一指定给各地球站。因此，卫星频道如何划分十分重要。
为了有效、充分地利用卫星频率资源，卫星转发器的各个载频，不是固定分配给各地球站，而是为通信系统中各地球站所共有，各地球站需要时，须随机申请使用载频，用毕归还系统，供其他地球站使用。为此推出了按需分配方式(SPADE、DAMA)系统。该系统设置有专用公用信道、话音信道，公用信道为系统信令专用信道，负责系统通信网内电路随机分配，根据实时动态按需分配给相应的地球站完成通信联络。
（3）时分多址(TDMA)系统① TDMA通信系统的主要特点该系统中的各地球站只能在规定的时隙内以突发的形式发射本站的已调信号，此信号通过转发器时在时间上是严格按时间的次序排列、互不重叠的。一个重复周期称为一帧，每帧又分成若干时间段称为分帧。
系统内设置基准站，它的任务是发射“基准突发”标志帧作为系统起始，并作为各通信站发送“消息突发”的定时基准。实际工作中，基准站通常由某一通信站兼任。同时还指定另一个站作为备份基准站，一旦基准站出现故障，它自动承担发送基准突发的任务，确保通信不致中断。
② TDMA通信系统工作原理
图3所示为TDMA通信系统工作示意框图。
不同生产厂家其系统的帧结构是不同的，但完成的任务差不多。作为一种典型的结构，帧的长度一般取PCM抽样周期125µs的整数倍，本例帧长750µs。每一帧包括一个基准分帧及若干个消息分帧。消息分帧的数目就决定了系统容纳的站数或地址数。
③ TDMA帧结构图4给出典型TDMA帧结构说明如下：
a．消息突发
消息突发由报头和消息信号两大部分组成。报头又称为前置码，它包括载波恢复(CR)信号和比特定时恢复(BTR)信号、独特码(UW)、站址识别(SIC)信号、指令信号(OW)、勤务联络(SC)信号。
Ⅰ CR信号和BTR信号提供接收端所必须的载波同步和比特同步信号。典型CR和BTR各30bit长。
Ⅱ UW是一种特殊的不容易为随机比特所仿造而造成错误检测的码组，以此作为该突发的时间基准。
Ⅲ 典型SIC码长8bit，其中6bit表明站址，另2bit表明突发基准站还是备用站。
Ⅳ OW传送通道分配指令，典型2bit长。
Ⅴ SC信号为各站间传送勤务联络信息，长度50bit。
b．基准突发：除没SC信号外，其他与消息突发的结构相同。它的独特码是作为一帧开始的时间基准。
c．保护时间：由于系统定时不准确，地球站与卫星之间距离变化等因素，会使各站的突发通过转发器的时间上产生一定漂移，前后的突发就可能在时间上发生重叠，为避免此现象，突发之间留有一定时间空隙作为保护时间。
④ TDMA设备组成TDMA收发系统主要是在定时器的控制下，通过缓冲存储器来完成收发的。发送基本设备包括话音基带单元、基带合路器、QPSK调制器、TDMA定时控制单元和报头发生器。接收基本设备包括QPSK解调器、报头检测器、TDMA定时单元、基带分路器及话音基带解码器。
TDMA收发系统主要是在定时器的控制下，通过缓冲存储器来完成的。图5给出了TDMA设备基本组成框图供参考。
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