卫星移动视频通信系统的设计与实现

摘要

卫星移动通信具有覆盖区域大、通信距离远、通信机动灵活、线路稳定可靠等优点.系统的应用范围较为广泛,能够实现话音、电报以及数据等多个方面的业务,既适用于民用通信,也适用于军事通信.卫星移动通信已经成为通信业务的一个重要发展方向.基于卫星移动通信的视频系统在战场侦查指挥、抢险救灾、新闻采集、公共安全、野外作业、科学考察等领域的需求量越来越大.因此提供高清晰度的、稳定的、不间断的卫星视频通信则显得十分重要. 本文结合工程实际应用,设计了基于车载平台的卫星移动视频通信系统,系统支持话音、IP、同异步数据和视频业务,并实现了视频会议功能.系统完成了相关测试,为高质量的卫星移动视频通信提供工程可行解决方案. 本文主要工作如下: 1.从卫星通信的信道特性、天线跟踪技术以及图像编解码技术三个方面出发,研究了影响卫星移动视频通信的三个主要因素,明确了各个因素对系统的影响程度及相关计算公式.给出了卫星通信系统的总体设计目标和设计原则,系统设计过程中需要综合考虑系统的先进性、经济性、可实现性等因素. 2.以某用户卫星移动视频通信系统设计项目为背景,完成了系统的总体方案设计,包括系统网络拓扑结构设计、组成单元设计以及系统技术体制设计等,随后通过链路预算得出系统天线口径和发射机输出功率,并给出了具体的系统配置方案.同时针对视频会议通信的需求,给出了一种基于广播的卫星视频链路方案,并在视频通信中通过中心站对用户站进行角色设置实现了视频会议.该视频通信方案既满足了视频会议的需要,又保证了系统在进行视频通信的同时,话音、IP等业务通信的稳定传输.该系统可使用商用通信卫星的Ku频段国土波束覆盖,能够灵活组网,并具备移动中视频信号稳定传输的能力. 3.结合具体实际,完成了车载站的装车调试,规划并组建了一张卫星移动视频通信网络,完成了车载站的小规模组网,并实现了车载站间话音、IP和视频会议的互通.随后进行了静止状态下和移动状态下的天线跟踪测试和视频通信测试,移动中测试包含了颠簸路面、降雨、遮挡等环境条件.测试结果表明,系统天线的跟踪精度高,捕获时间短,视频通信流畅、稳定.

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