摘要：
随着卫星通信技术的不断发展，卫星通信系统不仅为航天技术提供了强有力的科学支持，还因其具有频带宽、覆盖面大、容量大等优势，还被应用到了很多其他的领域之中，并起到了非常好的效果。所以文章对卫星通信技术的发展进程和应用实例进行分析和研究，希望卫星通信技术未来能得到更大的发展。
关键词：
卫星信息技术；发展趋向；应用研究
0引言
卫星通信系统是地球站与航天器之间或者地球站与地球站之间所建立的，通过信号的转发而进行的无线电通信方式，一般情况下包括卫星移动通信、卫星中继通信、卫星固定通信与卫星直接广播四个方式。
1卫星通信技术的发展
1.1卫星通信系统的网络发展
卫星通信系统的实现是由网络的形式进行服务的，它在现代的发展中一般可以分为两类，第一类的组成方式是多星形式的卫星通信网络；第二类的组成方式是单星形式的卫星通信网络。其中卫星通信网拓扑结构的发展十分迅速，因此以单星的组成方式为例，来对具体的发展情况进行介绍。通过结构图我们可以发现，最早使用的结构为星状网的结构，然后经过了网状网、网状与形状混合网、地面通信链路与卫星通信链路的混合网，由此可以看出，在单星组成的卫星通信网拓扑结构已经得到了很大的进步[1]。多星组成卫星通信网络可以提供国际移动式通信的业务的海事卫星系统和国际固定通信业务中的国际卫星系统两种。这两种系统分布在全球所有的辅助地面线路和地球站之中，这些系统之间还建立了比较全面的星间链路。
1.2卫星通信线路频段的发展
卫星通信线路频段的发展中最早所利用的商用通信卫星通信频段就是C频段，通过技术的发展，向上扩展到Ku、X和Ka频段之后，又向下扩展到L、S、VHF和UHF频段[2]。在以后的发展中还会拓宽到V频段或者其他更高的频段，另外，还有可能会利用激光的形式。卫星通信馈电线路是指卫星间通信线路、上行站、关口站与中心站。由此可见，当线路的频率提升的时候，可用带宽就会变大，传输容量会随之提高，这一方式比较容易适用在多媒体通信进而高速率数据传输之中，如果频率增加，波束宽度不变，天线尺寸如果变小，那么它的重量也会越轻。通过铱星卫星移动通信系统就，能够将地球上的任意两点形成同心，实现的方式是利用星间的线路。
1.3卫星通信体制的发展
卫星的通信体制在近年来也得到了比较快速的发展。体制的改变就是卫星通信系统的工作方式发生了一定程度的进步和改变。例如卫星通信中所使用的信源编码方式、信号传输方式、信号交换方式、基带信号传输方式、基带信号多路复用方式、信号调制方式、差错控制的方式、多址方式、交换方式、信道方式和信号处理方式等等，这个结构呈现一种比较复杂的模式，所以用户会有很多种的选择方式。基带信号多路复用方式中分为：时分多路复用和频分多路复用两种方式，基带信号传输方式中分为：多路单载波与多路单载波。通过对卫星通信体制工作方式的具体介绍，可以分析出卫星通信体制具有很强的先进性，它在进行通信的过程中可以有效的节省射频信号的功率和带宽，还能够有效的提升信号传输的可靠性和质量。所以经过不断的更新和变化，如今的卫星通信体制的标准主要是产品的生产商和卫星运营商所指定的具体标准，而行业标准与国家标准还比较模糊，在生产的标准上没有一个完全统一的标准，所以在这种情况下，可以对国外比较先进的调制和编码技术进行借鉴，有效的改善编码的调制，让微信通信的技术适应更多种的实际工作模式。在这一目标上，近年来的尝试也得到了一定的发展成果，例如互联网的接入、交互电视、VoIP业务和高清晰度电视等等，其中DVB-S2通信体制的结构就有效地使用了比较先进的编码等技术方式。
1.4卫星通信中星座和轨道的发展
在卫星通信轨道的发展中最早是使用单星的静止轨道进行工作的，随着技术的不断发展，微信通信的轨道已经从静止的轨道变为多种轨道的卫星工作，并在工作中组成星座的形式。所以在目前的卫星通信轨道为大椭圆轨道、静止轨道和低轨道三种并存。其中大椭圆轨道在组网的过程中的卫星系统主要是由三颗天狼星组成，并对全时区域进行了覆盖。这一组网的轨道形成了美国移动的广播系统。而静止轨道分为三类，分别为多星共位组网区域覆盖工作、单行独立组网区域覆盖工作和多星异位组网全球覆盖工作。
1.5卫星通信中的卫星天线波束的覆盖发展
在卫星天线波束的覆盖发展上，最早是使用静止的卫星通信电线，后来经过发展而变为单重频率复用单椭圆波束覆盖、多重频率复用单椭圆波束覆盖、多椭圆波束覆盖，截止到现阶段，已经发展为更加多重的覆盖方式。一般情况下，会按照不同的实际情况使用波束的覆盖方式，最近出现一种新型的覆盖方式为蜂窝状多点波束覆盖方式，这种方式可以有效的利用波点来对天线增益进行提高，用户所使用的终端也更小了，从而达到了多次使用的目的。
2卫星通信技术的应用
2.1卫星通信技术中转发器的应用
卫星通信技术中转发器的使用可以实现信号的变频和放大。最早在卫星通信中的转发器是透明的，包括一次变频和两次变频的转发器。这种透明的转发器具有很强的实用性，所以在目前依然使用。经过一段时间的发展，有一部分的卫星通信使用了处理转发器的设备，从而对卫星收到的信号进行解调制与调制等步骤，还将其进行进一步的加工和处理，就能够让卫星通信的过程更加顺畅。处理转发器还分为空间交换转发器和信息处理成转发器，同时还有两种转发器相结合的处理转发器。在这之中，空间交换转发器在应用的时候是将接收到的多波束信号进行交换处理的方式，处理的时候一般都使用基带交换矩阵网络的方式和微波交换矩阵的网络。另外，信息处理转发器应用的时候，首先要将上行频率信号进行接收，再将接收到的进行解调，对处理后的信号进行编码识别、再生、帧结构重新排列等工作，处理完成之后再将这些信号传输到地球站当中。转发器在卫星通信中应用的功能很多，例如对信号进行再生与解调就能够有效的减少信号中的噪音，从而有效的提升卫星通信信号传输中的质量标准；对转发器的上下链路分别进行设计，并对接收到的信号进行解调的工作，就能够让上下链路具有不一样的多址方式和调制体制，从而有效的减少了地面设备的复杂性和传输的要求；在转发器进行信号的处理的时候，通过星上处理方式就可以实现用户线路的频率、信道、功率与波束的动态分配，才能够更有效的利用卫星的资源。
2.2卫星通信平台的应用
卫星通信平台是卫星通信技术应用中的重要形式，它在运行的时候一般时通过静止轨道卫星平台和低轨道卫星平台两种，其中静止轨道卫星平台要比低轨道卫星平台更大。近年来卫星的发射质量越来越趋于稳定，其发展趋势正在朝着高处理技术、大容量和高G/T的方向发展。静止轨道卫星平台也在技术的发展过程中越来越趋于稳定，例如罗拉公司所开发的LS卫星平台。
2.3通信地球站的运行
通信地球站已经开始越来越趋向于便携式的发展方式了，最早的地球站是重量大尺寸大的固定区域，但是经过技术的发展，重量和尺寸都逐渐的减小，如今最小的地球站已经变为一种手持终端的形式，所以卫星通信技术的应用已经在智能化、人性化的优势上取得了非常多的成果。
2.4卫星通信技术未来的应用趋势
除了用户终端的变化，卫星通信技术的其他方面也得到了长足的发展。电视节目的直播就可以不通过地面中转的方式，进行实时的传输。广播电视业务也已经实习前了单向到双向的转变，卫星固定通信业务双向通信与卫星直接广播业务单项通信之间的特性区别已经越来越迷糊，而且技术的发展也让卫星移动通信、卫星直接广播和卫星固定通信等业务都向着更加多元化的方向不断发展。
3结语
综上所述，随着卫星技术的不断发展和进步，未来会利用其的功能会越来越多，其发展的功能也会越来越趋于完备化。目前卫星通信的发展空间还很大，需要相关的人员对技术进行不断的优化和完善，让卫星通信技术为人类的生活提供更多的便捷。
作者：李会青 单位：国家新闻出版广电总局四九一台
参考文献：
[1]尹志忠,陈静毅,周贤伟.美军卫星通信系统的发展及其技术研究[J].通信技术,2009(11):55-58
[2]程磊.IP技术在卫星通信中的应用及发展趋势[J].电子质量,2012(1):28-31
[3]康学海.Ka频段卫星通信新技术发展与研究成果[A].中国通信学会卫星通信委员会.第七届卫星通信新技术,新业务学术年会论文集[C].中国通信学会卫星通信委员会:2011:8