MF—TDMA卫星通信系统技术体制分析

MF—TDMA卫星通信系统技术体制分析

摘要本文主要是探讨分析MF-TDMA卫星通信系统技术体制，该体制具有灵活的组网方式，并且能够接入综合业务，使大小终端同时联网进行工作。在设计各个需求时具有较大的灵活性。该技术体制已经广泛应用在国内外卫星领域，并且已经成为近年来研究和探讨的热点话题。在分析该项技术体制时介绍了几种安全机制以及抗衰落技术，这样能够满足特殊应用的各项需求。

关键词MF-TDMA卫星通信系统技术；多波束；分多址

MF-TDMA主要是结合时分和频分的二维多址方式，能够借助于跳变和频率进行接收和发送，具备虚电路技术和变速率技术，能够通过大小终端对业务站型和种类进行较为灵活的组网。

1 透明转发MF-TDMA体制

透明转发主要分别为多波束间和单波束间。在进行多波束透明转发时需要卫星上设置交链转发频段。

1.1 单波束内透明转发

单波束内透明转发比较简便，主要是由主站和一般业务组成，主站主要负责对参考信号进行发送，其作为全网各站的时间基准，一般业务主要是将信号基准站在向本站进行分配时，在时间间隔阶段对突发数据进行发送。

单波束透明转发主要是借助地面终端进行，所以，其帧结构，捕获，参数和同步都能够按照实际应用情况进行设计，具有较大的灵活性，在设计跳载波时也能够按照实际需求将其设计为发不跳收跳或者发跳收不跳等方式[1]。

1.2 星上微波交换矩阵多波束体制

在微波矩阵交换条件之下，针对其他波束内地球站的通信方式来说，需要将上行链路发射时间控制在特定时隙内，这样有利于转发器按照时隙位置选择相应的下行链路。在MF-TDMA卫星通信系统技术体制之下，上行链路地球站的发展需要在特定时隙内完成，不能向常规的TDMA技术那样在数据时隙内进行发射。该体制的突出问题在于借助于星上进行交换，处于某个波束内部的上行链路能够按照地球站的信号选择到其他波束当中。

2 MF-TDMA卫星通信系统技术安全机制

2.1 抗截获增强技术

有相关学者研究了抗截获增强方案，并且全面对该方案的重要技术进行了仿

真分析，该方案主要是应用信息重叠传输机制，采用隐藏性传输方式将突发当中的信息进行传输。如下图所示，在完成传输之后，需要将信息进行扩频调制，将其他数据信息进行常规调制，之后需要叠加发送2路信息。接收端需要对数据常规调制，之后借助于消除干扰技术对隐藏信息进行调制。

需要通过扩频调制方式对隐藏信息进行解读，在使用扩频码时不是一成不变的，并且2路信息的重叠位置也处于变化状态。需要按照突发携带的TOD信息决定变化方式[2]。

2.2 抗干扰增强技术

MF-TDMA卫星通信系统技术不具有抗干扰技术，但是为了适用于各个环境的要求，需要对其抗干扰增强技术进行研究分析。现阶段在分析抗干扰增强技术时主要是实行自定义干扰躲避技术以及结合跳频技术。

其中，自定义干扰躲避技术主要是当工作频点遭受干扰时，可以将工作频点自动转化为躲避干扰模式，需要在新的频点进行组网通信。该干扰躲避技术的特点在于需要对冗余频带进行预先分配，并且具有较强的应急通信能力。为了实现该技术，需要对突发信号检测，频点搜索以及干扰检测等技术进行处理，但是该项干扰躲避技术存在较大的缺点，其无法对转发式干扰进行对抗。

MF-TDMA卫星通信系统技术自身就具备频率跳变和突发发送优势，这样就能够结合调频技术，提升自身抗干扰能力。通常情况下，设计调频抗干扰系统主要有以下方法：由于载波的频率不是一成不变的，按照调频图进行改变，每一个地球站都需要使用同一个调频图案。在确定调频图案時需要按照中心站的TOD 完成。中心站需要借助于勤务跳向全网传输TOD信息。网内各站在接收到TOD 信息之后，需要通过TDMA对精确传输时间进行测量。

2.3 抗毁技术体制

有部分学者结合分散控制信道分配方式对TDMA技术体制进行论述，该技术具有较强的自治能力和毁坏性。在系统当中，每一个地球站都有平等的地位，其中某一个地球站失效之后不会对其他站的通信产生影响[3]。

该技术体制的帧结构主要表现在测距时隙，数据时隙和申请时隙上，相比于传统帧结构，该体制的帧结构不能参考突发时隙，不具备参考站。在使用申请时隙时需要通过固定预分配方式，各个地球站的申请时隙在帧结构当中的位置是一成不变的。地球站在成功入网之后，不仅需要发送无业务信息，还需要发动帧结构当中制定位置的申请突发信息。

3 MF-TDMA卫星通信系统技术中抗衰落技术体制

Ka频段的卫星通信具有较大的通信容量，窄波束，以及较强的抗干扰能力和较小的终端尺寸。然而该频段容易受到大气因素影响，为了确保链路可用性，

需要采取抗雨衰对策。

自适应时分多址能够有效抗雨衰，在实际处理期间主要包括地球站结构，安排帧结构以及估计链路质量等。自适应时分多址的优势特点在于能够有效结合符号率可变以及自适应编码技术，能够有效应用在下链路衰减当中[4]。

自适应TDMA技术的主要思想原理在于提升单位比特能量对抗雨衰。为了实现自适应TDMA技术，需要注重以下技术：第一，设计突发调制调解器，能够发送和接收同一数据突发内变传输速率，低信噪比接收技术。第二，适应链路状况的快速信道分配技术。第三，跟踪和快速估计链路衰减，有效区分上行链路和下行链路衰减，控制自适应功率，调整码率和速率技术等。

参考文献

[1] 黄先超.一种MF-TDMA卫星通信系统信道资源分配方法[J].电子世界，2017，11（16）：48.

[2] 吴翔宇，廖育荣，倪淑燕.基于改进MF-TDMA的临近空间通信网协议设计与仿真[J].兵器装备工程学报，2016，37（08）：131-136.

[3] 徐灿，张亮.关于MF-TDMA卫星通信系统技术体制探究[J].通讯世界，2016，16（14）：73-74.

[4] 杨迎辉，刘建武.MF-TDMA卫星通信系统技术体制分析[J].电子技术与软件工程，2016，23（11）：69.