能量扩散是一种把射频载波能量扩散,减少其峰值功率及干扰力的技术措施。常用于卫星通信系统。下面介绍能量扩散的相关知识。
定义
能量扩散:对于卫星通信系统,当射频载波的能量集中时会对相邻的卫星、同一卫星的其它转发器、同一转发器的其它载波以及同频段的地面微波系统产生干扰,为了避免这种干扰所采取的技术措施就是能量扩散。
看了上面的定义,大家可能还是疑惑!能量扩散到底是什么呢?
能量扩散也称为随机化、加扰(三角波)或扰码。随机化、加扰或扰码这些措施显然“打乱”了原有的数据传输规律。这些人为的举措到底有什么作用呢?
中文名:能量扩散
外文名:Energy Dispersal
别称:无
应用学科:信息通信
特点:射频载波、能量集中、产生干扰
能量扩散的作用
能量扩散的作用:如果发射信号的能量过于集中在某些局部频谱段上,将对与其共用频段的其他系统或设备,如:相邻的卫星、同一卫星的其它转发器、同一转发器的其它载波以及同频段的地面微波系统造成较大干扰。通过人为地对发射信号进行随机化或加扰,可以将原本分布比较集中的信号能量变得分布比较均匀,从而降低对其它系统的干扰。由于所加的随机码是伪随机码,在接收端可以很容易去掉增加的伪随机码或“扰动”,还原出原来的信号,不会影响接收。有一个不恰当的比方:就好像我们在打雪仗,本来是一个很硬的雪球,如果我们把雪球捏碎,再打出去,就不会伤人了。
在数字传输中,能量扩散还有一个好处就是,通过随机码或扰动,将传输过程中连续的“0”码或连续的“1”码的长度“缩短”,便于接收端提取比特定时信息。
分类
能量扩散的分类:对于不同的传输方式,能量扩散的方法是不同的:
3.1 调频传输
对于调频传输,通常采用的办法是将对称三角波加入基带信号的方式。对称三角波示意如图1所示。
图1 对称三角波
3.2 频分多址传输
对于频分多址传输,通常在基带信号中加入频率较低的20 Hz~150 Hz的对称三角波。这样在接收端可以通过低通滤波器将对称三角波“过滤”掉,同时不影响应该传输的基带信号。
3.3 调频传输电视卫星信号
如果通过调频的方式传输电视卫星信号,则通常在信号中加入与场频同步的频率为25 Hz或30 Hz的对称三角波。一般情况下,如果传输的信号中无视频信号时对称三角波所引起的峰-峰值频偏为2 MHz,有视频信号时为1 MHz。
3.4 天线尺寸较小的地球站
如果用天线尺寸较小的地球站传输调频电视信号,同时传输的信号中无视频信号时通常采用大一倍的峰-峰值频偏,即4 MHz,以防止旁瓣辐射超过规定容量限制。
旁瓣辐射?大家可能又疑惑了。再给大家介绍一点:天线方向图上,最大辐射波束叫做主瓣,主瓣旁边的小波束叫做旁瓣。
3.5 数字卫星通信系统的传输
对于数字卫星通信系统的传输而言,通常在传输的信号中加入伪随机序列扰码。这一点我们在上文已经介绍过了。