Δορυφορικές Επικοινωνίες

Σχετικά έγγραφα
Δορυφορικές Επικοινωνίες

Μάθηµα 4 ο : ορυφορικές τροχιές

Κινητά Δίκτυα Επικοινωνιών

ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

Μάθηµα 11 ο : Πολλαπλή πρόσβαση µε διαίρεση χρόνου (ΤDMA, time division multiple access)

ΤΕΧΝΗΤΟΙ ΔΟΡΥΦΟΡΟΙ. Ροζ δορυφόροι

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ, ΔΙΚΤΥΑ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Στο Κεφάλαιο 9 παρουσιάζεται μια εισαγωγή στις ψηφιακές ζωνοπερατές επικοινωνίες.

Μάθημα Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Παναγιώτης Μαθιόπουλος Ph.D.

Γενικές Πληροφορίες. Οδηγίες για τη Συμπλήρωση της Αίτησης Χορήγησης Δικαιωμάτων Χρήσης Ραδιοσυχνοτήτων Σταθερής Δορυφορικής Υπηρεσίας

Μάθηµα 9 ο : Συστήµατα πολλαπλής πρόσβασης

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2011

Παρασκευή, 14 Δεκεμβρίου 12

4.4 Τύποι ραδιοζεύξεων Εφαρμογές ραδιοφωνίας

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2013

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Γενικές Πληροφορίες. Οδηγίες για τη Συμπλήρωση της Αίτησης Χορήγησης Δικαιωμάτων Χρήσης Ραδιοσυχνοτήτων Σταθερής Δορυφορικής Υπηρεσίας

ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΠΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ / ΙΟΥΝΙΟΥ 2014

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2013

ΔΟΡΥΦΟΡΟΙ. Παπαδοπούλου Σοφιάννα. Περίληψη

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής

ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜ. ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡ/ΚΗΣ & ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Γ. ΓΑΡΔΙΚΗΣ. Δορυφορική ψηφιακή τηλεόραση

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Πρόλογος του Επιστημονικού Επιμελητή... xxi Πρόλογος στην Πρώτη Έκδοση... xxiii Πρόλογος στη Δεύτερη Έκδοση... xxv

Θέµα: Εφαρµογές Παγκόσµιου ορυφορικού Συστήµατος Εντοπισµού Θέσης (GPS) Καρπούζας Ηρακλής Μάρτιος 2008

Οι βασικές βαθμίδες του συστήματος των δορυφορικών επικοινωνιών δίνονται στο παρακάτω σχήμα :

Διάρθρωση μαθήματος Γενικές Πληροφορίες

Μάθηµα 7 ο : Παράµετροι δορυφορικής ζεύξης & δορυφορικές υπηρεσίες

Μάθηµα 2 ο : ορυφόρος και δορυφορική διαστηµική πλατφόρµα

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Κεφάλαιο 7. Ψηφιακή Διαμόρφωση

ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

Συστήματα Επικοινωνιών

Μετάδοση σήματος PCM

Δορυφορικές Επικοινωνίες

ηµοτικό ιαδικτυακό Ραδιόφωνο και Τηλεόραση

Δορυφορικές Επικοινωνίες

ΜΑΘΗΜΑ: Συστήματα Τηλεπικοινωνιών / Εργαστήριο

Σταθερή περιβάλλουσα (Constant Envelope)

Γιατί Διαμόρφωση; Μια κεραία για να είναι αποτελεσματική πρέπει να είναι περί το 1/10 του μήκους κύματος

ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

Περιεχόµενα διαλέξεων 2ης εβδοµάδας

ΜΕΛΕΤΗ ΓΝΩΣΤΙΚΩΝΝ ΡΑΔΙΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ

Περιεχόµενα. Επικοινωνίες εδοµένων: Τρόποι Μετάδοσης και Πρωτόκολλα. Εισαγωγή

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ. (σ: εγκάρσια διατομή του στόχου, Κ: ο συντελεστής που εκφράζει το ποσοστό της ανακλώμενης ισχύος από το στόχο).

Μετάδοση σήματος PCM

ΠΑΛΜΟΚΩ ΙΚΗ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗ - PCM

ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

Επίκ. Καθηγητής. Θεωρία-Ασκήσεις: Παρασκευή 8:00-11:00. όροφος

Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ Ε ΟΜΕΝΩΝ & ΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Στόχοι κεφαλαίου

ΑΣΚΗΣΕΙΣ για το µάθηµα των ΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Μαρία Μακρή Α.Ε.Μ: 3460

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009

ΟΡΥΦΟΡΙΚΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 17: Πρωτόκολλα μετάδοσης Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Ασκήσεις στα Συστήµατα Ηλεκτρονικών Επικοινωνιών Κεφάλαιο 3 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΗ στις ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΚΥΜΑ και ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ

Η Γεωστατική Τροχιά. 3.1 Εισαγωγή. 3.2 Παράμετροι της γεωστατικής τροχιάς

εδάφους Την οργάνωση και τα βασικά χατακτηριστικά ενός δορυφορικού σταθµού

Μελέτη και Προσομοίωση n πομπού για ασύρματη πρόσβαση ΦΟΙΤΗΤΗΣ: ΛΑΖΑΡΙΔΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΕΥΣΤΑΘΙΟΥ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ

Τοπολογίες και Αρχιτεκτονικές Δορυφορικών Δικτύων

Τεχνικές Πολλαπλής και Τυχαίας Πρόσβασης

Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

Ο ρόλος των Δορυφόρων στην Ραδιοτηλεόραση

Ενότητα 2. Φυσικό Στρώµα: Μέσα & Τεχνικές Μετάδοσης

ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜ. ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡ/ΚΗΣ & ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Γ. ΓΑΡΔΙΚΗΣ. Επίγεια ψηφιακή τηλεόραση

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Κεφάλαιο 3 Πολυπλεξία

Ψηφιακές Επικοινωνίες

Περιεχόμενα. Πρόλογος Εισαγωγή 21

Ψηφιακές Επικοινωνίες

Δομή της παρουσίασης

101. ΑΡΧΕΣ ΑΕΡΟΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ 102. ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Ι ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ 7

Μοντέλο Επικοινωνίας Δεδομένων. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 6 ο

Πρόταση για τον ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ του μαθήματος της Τεχνολογίας Επικοινωνιών

Ανάλυση και Σχεδίαση Δορυφορικών Ζεύξεων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Βασικές λειτουργίες Ανίχνευση πλαισίων Τι κάνει το επίπεδο ζεύξης Χρησιμοποιεί τις υπηρεσίες του φυσικού επιπέδου, ήτοι την (ανασφαλή) μεταφορά δεδομέ

ΕΝΟΤΗΤΑ ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ

AEI Πειραιά Τ.Τ. Τμ. Μηχ/κων Αυτοματισμού ΤΕ. Δίκτυα Υπολογιστών. Διάλεξη 1: Εισαγωγή στα δίκτυα υπολογιστών και βασικές αρχές

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΔΙΚΤΥΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ 1 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ΙΚΤΥΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Ασκήσεις για το φυσικό στρώμα. λ από τον ρυθμό μετάδοσής της. Υποθέτοντας ότι ο κόμβος A

Ασύρματα Δίκτυα Ευρείας Περιοχής

Ασκήσεις στο µάθηµα «Επισκόπηση των Τηλεπικοινωνιών»

Κεφάλαιο 3: Ερωτήσεις - Ασκήσεις. 1. Σε ποιες κατηγορίες διακρίνουμε τα μέσα μετάδοσης; 2. Ποια είναι τα ενσύρματα μέσα μετάδοσης:

ΜΕΛΕΤΗ ΕΝΟΣ ΔΕΚΤΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ WIMAX ΜΙΜΟ ΙΕΕΕ m STUDY OF A WiMAX MIMO IEEE m RECIEVER

Ενότητα 1. Εισαγωγή στις βασικές έννοιες των ικτύων ΗΥ

Πρόγραμμα Σπουδών Ακαδημαϊκού Έτους

«ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΣΤΙΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ» 9 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ ΘΕΜΑ: Συνεγκατάσταση κεραιών ραδιοεπικοινωνιών

Συστήματα Κινητών Δορυφορικών Υπηρεσιών

Bασική διάταξη τηλεπικοινωνιακού συστήµατος οπτικών ινών

Παράμετροι σχεδίασης παλμών (Μορφοποίηση παλμών)

Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

ΒΑΡΥΤΗΤΑ. Το μέτρο της βαρυτικής αυτής δύναμης είναι: F G όπου M,

Κινητές και Δορυφορικές Επικοινωνίες

Transcript:

Δορυφορικές Επικοινωνίες Έκδοση εύτερη Timothy Pratt Charles W. Bostian Department of Electrical & Computer Engineering Virginia Polytechnic Institute and State University Jeremy E. Allnutt Department of Electrical & Computer ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ ΚΑΝΑΤΑΣ Αναπληρωτής Καθηγητής Πανεπιστημίου Πειραιώς ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ ΑΓΓΕΛΙΝΟΣ ΓΙΩΡΓΟΣ Αναλυτής Ολοκληρωμένων Συστημάτων M.Sc. e-commerce ΑΘΗΝΑ 2009

ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΤΟΥ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗ Οι ορυφορικές Επικοινωνίες είναι ένα αντικείμενο που διδάσκεται στα περισσότερα Πανεπιστημιακά και Πολυτεχνικά Τμήματα με προγράμματα σπουδών που καλύπτουν τα Συστήματα Επικοινωνιών και τα Τηλεπικοινωνιακά ίκτυα. Το αντικείμενο αυτό, εκ φύσεως περιλαμβάνει ένα ευρύ φάσμα τεχνολογιών που δεν περιορίζονται στη θεωρία των αναλογικών και ψηφιακών επικοινωνιών και δικτύων, αλλά επεκτείνονται σε θέματα μηχανικής των τροχιών, σε τεχνολογίες εκτόξευσης και διατήρησης σε τροχιά των διαστημικών οχημάτων, καθώς και σε τεχνολογίες υλικών και μελέτη φαινομένων διάδοσης στο διαστημικό περιβάλλον. ιδάσκοντας τα τελευταία έξι χρόνια το μάθημα των ορυφορικών Επικοινωνιών στο Τμήμα των Ψηφιακών Συστημάτων στο Πανεπιστήμιο Πειραιώς, προσπάθησα να συμπεριλάβω στην ύλη του μαθήματος όλες τις διαφορετικές πτυχές που έχει το αντικείμενο, με την ανάλογη βαρύτητα. Πιστεύω ότι το παρόν βιβλίο αποτελεί μια εξαιρετική πρόταση από τρεις καταξιωμένους καθηγητές του χώρου των δορυφορικών επικοινωνιών. Είναι μια ισορροπημένη πρόταση, με έμφαση στη θεωρία αλλά και την πρακτική που ακολουθείται στα δορυφορικά συστήματα επικοινωνιών παγκοσμίως. Είχα χαρεί πολύ όταν διάβαζα, ως φοιτητής τότε, την πρώτη αγγλική έκδοση του βιβλίου. Χάρηκα δε ακόμη περισσότερο αναλαμβάνοντας την επιστημονική επιμέλεια της μετάφρασης της παρούσας δεύτερης αναθεωρημένης έκδοσης, που δίνει βάρος στις σύγχρονες ψηφιακές τεχνικές των συστημάτων επικοινωνιών. Ελπίζω να αποδειχτεί ένα χρήσιμο εργαλείο στα χέρια των φοιτητών αλλά και των μηχανικών που ενδιαφέρονται για τις θεμελιώδεις αρχές και επιζητούν την κατανόηση των δορυφορικών τηλεπικοινωνιακών συστημάτων. Αθανάσιος Κανάτας Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων Πανεπιστήμιο Πειραιώς εκέμβριος 2008

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Πρόλογος xix 1. Εισαγωγή 1 1.1 Ιστορική αναδρομή 1 1.2 Συνοπτική Ιστορία των ορυφορικών Επικοινωνιών 3 1.3 ορυφορικές Επικοινωνίες το 2000 6 1.4 Επισκόπηση των ορυφορικών Επικοινωνιών 15 1.5 Σύνοψη 16 Παραπομπές 16 2. Μηχανική των Τροχιών και Εκτοξευτές 17 2.1 Μηχανική των Τροχιών 17 Ανάπτυξη των Εξισώσεων της Τροχιάς 17 Οι Τρεις Νόμοι του Kepler για την Κίνηση των Πλανητών 22 Περιγραφή της Τροχιάς ενός ορυφόρου 23 Εντοπισμός του ορυφόρου στην Τροχιά 25 Εντοπισμός του ορυφόρου σε Σχέση με τη Γη 27 Τροχιακά Στοιχεία 29 Παράδειγμα 2.1.1 Ακτίνα Τροχιάς Γεωστατικού ορυφόρου 29 Παράδειγμα 2.1.2 Χαμηλή Γήινη Τροχιά 29 Παράδειγμα 2.1.3 Ελλειπτική Τροχιά 30 2.2 Προσδιορισμός της Γωνίας Σκόπευσης 30 Το Υποδορυφορικό Σημείο 31 Υπολογισμός της Γωνίας Ανύψωσης 32 Υπολογισμός της Γωνίας Αζιμουθίου 34 Ειδίκευση στους Γεωστατικούς ορυφόρους 35 Έλεγχος Ορατότητας 36 Παράδειγμα 2.2.1 Γωνίες Σκόπευσης Γεωστατικού ορυφόρου 36 2.3 ιαταράξεις της Τροχιάς 38 Αλλαγές στο Γεωγραφικό Μήκος: Συνέπειες της Πλάτυνσης της Γης 39 Αλλαγές στην Κλίση: Επιδράσεις του Ήλιου και της Σελήνης 40 Παράδειγμα 2.3.1 ιολίσθηση με ένα Γεωστατικό ορυφόρο 42 2.4 Προσδιορισμός της Τροχιάς 42 2.5 Εκτοξεύσεις και Οχήματα Εκτόξευσης 43 Αναλώσιμα Οχήματα Εκτόξευσης (Expendable Launch Vehicles, ELV) 44 Τοποθέτηση ορυφόρων σε Γεωστατική Τροχιά 48 2.6 Επιδράσεις της Τροχιάς στην Απόδοση των Συστημάτων Επικοινωνιών 49 Ολίσθηση Doppler 49 Παράδειγμα 2.6.1 Ολίσθηση Doppler για ένα ορυφόρο LEO 50 Μεταβολές Απόστασης 51

xiv Περιεχόμενα Ηλιακή Έκλειψη 51 ιακοπή ιέλευσης Ακτίνων του Ήλιου 53 2.7 Σύνοψη 54 Παραπομπές 54 Προβλήματα 55 3. ορυφόροι 57 3.1 Υποσυστήματα ορυφόρου 57 Σύστημα Ελέγχου Προσανατολισμού και Τροχιάς (AOCS) 57 Τηλεμετρία, Ανίχνευση, Εντολές και Έλεγχος (TTC & M) 59 Σύστημα Ισχύος 59 Υποσυστήματα Επικοινωνιών 59 ορυφορικές Κεραίες 59 3.2 Σύστημα Ελέγχου Προσανατολισμού και Τροχιάς (AOCS) 60 Σύστημα Ελέγχου Προσανατολισμού 60 Σύστημα Ελέγχου Τροχιάς 66 3.3 Τηλεμετρία, Ανίχνευση, Εντολές και Έλεγχος 68 Σύστημα Τηλεμετρίας και Ελέγχου 68 Ιχνηλάτηση 68 Εντολές 70 3.4 Συστήματα Ισχύος 71 3.5 Υποσυστήματα Επικοινωνιών 72 Περιγραφή του Συστήματος Επικοινωνιών 72 Αναμεταδότες 75 3.6 ορυφορικές Κεραίες 80 Βασικοί Τύποι και Σχέσεις Κεραιών 80 Παράδειγμα 3.6.1 Κεραία Παγκόσμιας Κάλυψης 82 Παράδειγμα 3.6.2 Κεραία Περιφερειακής Κάλυψης 83 Οι ορυφορικές Κεραίες στην Πράξη 83 3.7 Αξιοπιστία Εξοπλισμού και ιαστημική Προδιαγραφή 87 ιαστημική Προδιαγραφή 87 Αξιοπιστία 88 Πλεονασμός 90 3.8 Σύνοψη 92 Παραπομπές 93 Προβλήματα 93 4. Σχεδίαση ορυφορικών Ζεύξεων 96 4.1 Εισαγωγή 96 4.2 Βασική Θεωρία Μετάδοσης 100 Παράδειγμα 4.2.1 104 Παράδειγμα 4.2.2 104 4.3 Θερμοκρασία Θορύβου Συστήματος και Λόγος G/T 105 Θερμοκρασία Θορύβου 105 Υπολογισμός της Θερμοκρασίας Θορύβου του Συστήματος 107 Παράδειγμα 4.3.1 110 Παράδειγμα 4.3.2 110 Συντελεστής Θορύβου και Θερμοκρασία Θορύβου 111 Παράδειγμα 4.3.3 112 Λόγος G/T για Επίγειους Σταθμούς 112 Παράδειγμα 4.3.4 112

Περιεχόμενα xv 4.4 Σχεδίαση Κάτω Ζεύξεων (Downlinks) 112 Προϋπολογισμοί Ζεύξης 113 Παράδειγμα Προϋπολογισμού Ζεύξης: Κάτω Ζεύξη στη Ζώνη C για έσμη Παγκόσμιας Κάλυψης 115 4.5 ορυφορικά Συστήματα που Χρησιμοποιούν Μικρούς Επίγειους Σταθμούς 117 Απευθείας Ευρεία Εκπομπή Τηλεόρασης 118 Παράδειγμα 4.5.1 123 4.6 Σχεδίαση Άνω Ζεύξεων (Uplinks) 124 Παράδειγμα 4.6.1 127 4.7 Σχεδίαση για Καθορισμένο C/N: Συνδυασμός των Τιμών C/N και C/I στις ορυφορικές Ζεύξεις 127 Παράδειγμα 4.7.1 129 Συνολικός (C/N) 0 με Εξασθένηση στην Άνω και Κάτω Ζεύξη 129 Εξασθένηση στην Άνω και Κάτω Ζεύξη σε Συνθήκες Βροχής 130 Εξασθένηση στην Άνω Ζεύξη και (C/N) up 130 Εξασθένηση στην Κάτω Ζεύξη και (C/N) dn 131 Σχεδίαση Συστήματος για Συγκεκριμένη Επίδοση 131 ιαδικασία Σχεδίασης Ζεύξης ορυφορικών Επικοινωνιών 131 4.8 Παραδείγματα Σχεδίασης Συστημάτων 132 Παράδειγμα Σχεδίασης Συστήματος 4.8.1 133 Σχεδίαση Άνω Ζεύξης στη Ζώνη Ku 133 Σχεδίαση Κάτω Ζεύξης στη Ζώνη Ku 134 Επιδράσεις της Βροχής στη Ζώνη Ku 135 Σύνοψη της Επίδοσης Ζεύξης στη Ζώνη Ku 137 Παράδειγμα Σχεδίασης Συστήματος 4.8.2 Σύστημα Προσωπικών Επικοινωνιών με Χρήση ορυφόρων Χαμηλής Τροχιάς 137 Εισερχόμενη Ζεύξη: Κινητό Τερματικό προς Σταθμό Πύλης 141 Ζεύξη Κινητού Τερματικού προς ορυφόρο 142 Ζεύξη ορυφόρου προς Σταθμό Πύλης 143 Εξερχόμενη Ζεύξη 144 Προϋπολογισμός C/N Κάτω Ζεύξης 145 Βελτιστοποίηση της Επίδοσης του Συστήματος 146 Περιθώρια Ζεύξης με FEC 147 Εξασθένηση λόγω Βροχής στη Ζώνη Ku 147 Παρεμπόδιση ιαδρομής στη Ζώνη L 149 Σύνοψη της Επίδοσης Κινητού Συστήματος PCS στη Ζώνη L 149 4.9 Σύνοψη 150 Παραπομπές 150 Προβλήματα 151 5. Τεχνικές ιαμόρφωσης και Πολυπλεξίας για ορυφορικές Ζεύξεις 156 5.1 ιαμόρφωση Συχνότητας 157 Εξίσωση Κυματομορφής για FM 158 Εύρος Ζώνης FM Σημάτων: Ο Κανόνας του Carson 159 Λόγος S/N Βασικής Ζώνης για FM Σήματα 159 Προέμφαση και αποέμφαση 161 Προέμφαση 162 5.2 Αναλογική FM Μετάδοση Μέσω ορυφόρου 164 Τηλεοπτικά Σήματα 165 Λόγοι S/N για FM Μετάδοση Εικόνας 167 Παράδειγμα 5.2.1 168

xvi Περιεχόμενα Κατώφλι FM 168 Ζεύξεις SCPC FM 169 Παράδειγμα 5.2.2 170 Μετάδοση εδομένων με Χρήση Αναλογικών Καναλιών FM 170 Παράδειγμα 5.2.3 171 5.3 Ψηφιακή Μετάδοση 172 Ψηφιακά Σήματα Βασικής Ζώνης 172 Μετάδοση Ψηφιακών εδομένων Βασικής Ζώνης 172 Ζωνοπερατή Μετάδοση Ψηφιακών εδομένων 179 Παράδειγμα 5.3.1 181 Παράδειγμα 5.3.2 181 Μετάδοση Σημάτων QPSK μέσω ενός Καναλιού Περιορισμένης Ζώνης 182 Παράδειγμα 5.3.3 185 Παράδειγμα 5.3.4 185 5.4 Ψηφιακή ιαμόρφωση και Αποδιαμόρφωση 187 Ορολογία 187 ιαμόρφωση και Κωδικοποίηση 187 Ρυθμοί Εσφαλμένων Bit και Συμβόλων 188 υαδική ιαμόρφωση Μεταλλαγής Μετατόπισης Φάσης (BPSK) 189 Πιθανότητα Εσφαλμένου Συμβόλου 191 Ρυθμός Εσφαλμένων Bit στην BPSK 194 Ρυθμός Εσφαλμένων Bit στην QPSK 194 Παράδειγμα 5.4.1 195 Παράδειγμα 5.4.2 197 Παραγωγή Σημάτων Τετραγωνικής ιαμόρφωσης Μεταλλαγής Μετατόπισης Φάσης (QPSK) 198 Παραλλαγές της QPSK 199 5.5 Ψηφιακή Μετάδοση Αναλογικών Σημάτων 201 ειγματοληψία και Κβαντισμός 201 Μη Ομοιόμορφος Κβαντισμός: Συμπίεση και Αποσυμπίεση 204 Σηματοθορυβικός Λόγος σε Ψηφιακά Φωνητικά Συστήματα 206 Ψηφιακή Τηλεόραση 208 5.6 Πολυπλεξία ιαίρεσης Χρόνου 209 Ορολογία της TDM: Το Αμερικανικό Σύστημα T1 των 24 Καναλιών 209 Άλλα Συστήματα TDM 211 Συγχρονισμός Καναλιών στην TDM 212 5.7 Σύνοψη 212 Παραπομπές 213 Προβλήματα 214 6. Πολλαπλή Πρόσβαση 221 6.1 Εισαγωγή 221 6.2 Πολλαπλή Πρόσβαση με ιαίρεση Συχνότητας (FDMA) 223 Ενδοδιαμόρφωση 226 Παράδειγμα Ενδοδιαμόρφωσης 228 Υπολογισμός C/N με Ενδοδιαμόρφωση 230 Παράδειγμα 6.2.1 Καταμερισμός Ισχύος στην FDMA 231 Παράδειγμα 6.2.2 Χωρητικότητα Καναλιού με FDMA Εκχώρησης Κατ Απαίτηση 232 Πολλαπλή Πρόσβαση με ιαίρεση Χρόνου (TDMA) 233 Bits, Σύμβολα και Κανάλια 234 ομή TDMA Πλαισίου 235 Παράδειγμα 6.3.1 TDMA σε ένα ίκτυο Σταθερών Σταθμών 237

Περιεχόμενα xvii Ριπή Αναφοράς και Επικεφαλίδα 238 Μοναδική Λέξη (Unique Word, UW) 239 Χρόνοι Ασφαλείας 241 Συγχρονισμός σε ίκτυα TDMA 242 Ισχύς Πομπού σε ίκτυα TDMA 243 Παράδειγμα 6.3.2 TDMA σε ένα ίκτυο VSAT 244 Παράδειγμα 6.3.3 TDMA σε ένα Σταθερό ίκτυο Επίγειων Σταθμών 244 TDMA με Μεταγωγή έσμης στο ορυφόρο 246 6.4 Επεξεργασία επί του ορυφόρου 246 Αναμεταδότες Επεξεργασίας Βασικής Ζώνης 247 TDMA με Μεταγωγή έσμης στο ορυφόρο με Επεξεργασία επί του ορυφόρου 248 6.5 Πολλαπλή Πρόσβαση με Πρόσβαση Κατ Απαίτηση (DAMA) 249 Παράδειγμα 6.5.1 FDMA-SCPC-DA 252 6.6 Τυχαία Πρόσβαση (Random Access, RA) 254 6.7 Συστήματα και Πρωτόκολλα Ραδιομετάδοσης Πακέτων 254 6.8 Πολλαπλή Πρόσβαση με ιαίρεση Κώδικα (CDMA) 257 Μετάδοση και Λήψη ιασποράς Φάσματος 258 Χωρητικότητα Συστημάτων DS-SS CDMA 262 Παράδειγμα 6.8.1 CDMA σε ένα ίκτυο Σταθερών Επίγειων Σταθμών 263 Παράδειγμα 6.8.2 CDMA σε ένα LEO ορυφορικό ίκτυο 263 Παράδειγμα 6.8.3 GPS 264 6.9 Σύνοψη 266 Παραπομπές 267 Προβλήματα 267 7. Έλεγχος Σφαλμάτων για Ψηφιακές ορυφορικές Ζεύξεις 273 7.1 Ανίχνευση και ιόρθωση Σφαλμάτων 273 7.2 Χωρητικότητα Καναλιού 275 7.3 Κωδικοποίηση Ελέγχου Σφαλμάτων 277 Παράδειγμα 7.3.1 278 Γραμμικοί και Κυκλικοί Κώδικες Συστάδας 279 Κώδικες Golay 280 7.4 Επίδοση των Κωδικών Συστάδας ιόρθωσης Σφάλματος 281 7.5 Συνελικτικοί Κώδικες 282 7.6 Εφαρμογή της Ανίχνευσης Σφαλμάτων στις ορυφορικές Ζεύξεις 284 Παράδειγμα 7.6.1 287 7.7 Αλυσιδωτή Κωδικοποίηση και ιεμπλοκή 288 7.8 Κώδικες Turbo 290 7.9 Σύνοψη 292 Παραπομπές 292 Προβλήματα 293 8. Φαινόμενα ιάδοσης και η Επίπτωσή τους στις Ζεύξεις ορυφόρου-γης 295 8.1 Εισαγωγή 297 8.2 Ποσοτικοποίηση της Εξασθένησης και της Αποπόλωσης 298 Παράδειγμα 8.2.1 301 8.3 Φαινόμενα ιάδοσης που δε Σχετίζονται με Υδρομετεωρίτες 306 Ατμοσφαιρική Απορρόφηση 307 Εξασθένηση λόγω Νέφωσης 308 Τροποσφαιρικός Σπινθηρισμός και ιαλείψεις Χαμηλής Γωνίας 308

xviii Περιεχόμενα Στροφή Faraday στην Ατμόσφαιρα 310 Ιονοσφαιρικοί Σπινθηρισμοί 312 8.4 Επιδράσεις Βροχής Και Πάγου 312 Χαρακτηρισμός της Βροχής 312 Χάρτες Βροχής 314 Χάρτες Περιγραμμάτων Υπέρβασης Έντασης Βροχόπτωσης 315 Κατανομές Σταγόνων Βροχής 315 8.5 Πρόβλεψη της Εξασθένησης Λόγω Βροχής 317 Παράδειγμα 8.5.1 319 Παράδειγμα 8.5.2 323 Υπολογισμός Μακροπρόθεσμων Στατιστικών για NGSO Συστήματα 324 Κλιμάκωση Εξασθένησης με τη Γωνία Ανύψωσης και τη Συχνότητα 325 Νόμος της Συντέμνουσας 325 Παράδειγμα 8.5.3 325 Νόμος Κλιμάκωσης με το Τετράγωνο της Συχνότητας 326 Παράδειγμα 8.5.4 326 Μοντέλο της ITU-R για τη Μακροπρόθεσμη Κλιμάκωση της Εξασθένησης λόγω Βροχής με τη Συχνότητα 326 8.6 Πρόβλεψη του XPD 326 Γωνία Λοξότητας 328 Γωνία Κλίσης 328 Παράδειγμα 8.6.1 330 Παράδειγμα 8.6.2 331 Αποπόλωση Παγοκρυστάλλων 332 Επιδράσεις της Βροχής στο Θόρυβο Κεραίας 332 Παράδειγμα 8.6.3 333 8.7 Αντίμετρα για την Υποβάθμιση της ιάδοσης 333 Εξασθένηση 333 Έλεγχος Ισχύος 334 Επεξεργασία Σήματος 335 ιαφορισμός 335 Αποπόλωση 337 8.8 Σύνοψη 338 Παραπομπές 339 Προβλήματα 340 9. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ VSAT 343 9.1 Εισαγωγή 343 9.2 Επισκόπηση των Συστημάτων VSAT 345 9.3 Αρχιτεκτονικές ικτύου 347 Μονόδρομη Υλοποίηση 347 ιαχωρισμένη Αμφίδρομη (Split IP) Υλοποίηση 347 Αμφίδρομη Υλοποίηση 348 9.4 Πρωτόκολλα Ελέγχου Πρόσβασης 349 Ζητήματα Καθυστέρησης 351 9.5 Βασικές Τεχνικές 354 Επιλογή Πολλαπλής Πρόσβασης 355 Μορφότυπα Σήματος 362 Ζητήματα ιαμόρφωσης, Κωδικοποίησης και Παρεμβολής 362

Περιεχόμενα xix 9.6 Μηχανική Επίγειων Σταθμών VSAT 366 Κεραίες 366 Πομποί και έκτες 367 9.7 Υπολογισμός Περιθωρίων Ζεύξης για ένα VSAT ίκτυο Αστέρα 370 9.8 ιαδικασία Σχεδίασης Συστήματος: Παράδειγμα 9.1 372 Περιγραφή Συστήματος 373 Παράμετροι Συστήματος 373 Προκαταρκτικοί Υπολογισμοί 374 Λόγοι C/N Ζεύξης 375 Εισερχόμενες Ζεύξεις 376 Εισερχόμενες Ζεύξεις με 270 Κανάλια 378 Εξερχόμενες Ζεύξεις 379 Ανάλυση Συστήματος 380 9.9 Μερικές Νέες Εξελίξεις 383 9.10 Σύνοψη 384 Παραπομπές 385 Προβλήματα 385 10. ορυφορικά Συστήματα Χαμηλής Και Μη Γεωστατικής Τροχιάς 388 10.1 Εισαγωγή 389 10.2 Τροχιακά Ζητήματα 391 Ισημερινές Τροχιές 391 Κεκλιμένες Τροχιές 392 Ελλειπτικές Τροχιές 394 Τροχιά Molniya 396 Επιδράσεις της Ακτινοβολίας 398 Ηλιοσύγχρονη Τροχιά 403 10.3 Ζητήματα Κάλυψης και Συχνότητας 406 Γενικές Πτυχές 406 Ζώνη Συχνοτήτων 406 Ζητήματα Γωνίας Ανύψωσης 408 Αριθμός εσμών ανά Κάλυψη 411 Σάρωση Εκτός Άξονα 412 Προσδιορισμός του Βέλτιστου Ύψους Τροχιάς 418 Ασφάλεια από την Ακτινοβολία και ορυφορικά Τηλέφωνα 420 Προβλεπόμενη Βάση Εξυπηρέτησης Πελατών NGSO Συστήματος 420 10.4 Ζητήματα Καθυστέρησης και Ρυθμού ιεκπεραίωσης 421 10.5 Ζητήματα Συστήματος 423 Σταδιακή Ανάπτυξη 424 Προσωρινές Επιχειρήσεις 424 Επιλογές Αναπλήρωσης 424 Υλοποίηση του Συστήματος από Άκρο σε Άκρο 425 10.6 Σχεδιάσεις Λειτουργικών NGSO Αστερισμών 425 Ellipso 425 Globalstar 426 New ICO 428 Iridium 428 Orbcomm 429 Skybridge 429

xx Περιεχόμενα Teledesic 430 Παράδειγμα 10.6.1 Σχεδίαση Συστήματος 432 10.7 Σύνοψη 434 Παραπομπές 434 Προβλήματα 435 11. Απευθείας Ευρεία ορυφορική Εκπομπή Τηλεόρασης και Ραδιοφώνου 439 11.1 Οικιακή ορυφορική Λήψη Τηλεόρασης στις Ζώνες C και KU 440 11.2 Ψηφιακή DBS TV 441 11.3 Σχεδίαση DBS-TV Συστήματος 447 11.4 Προϋπολογισμός Ζεύξης DBS-TV 449 11.5 Έλεγχος Σφαλμάτων στην Ψηφιακή DBS-TV 450 11.6 Κύριος Σταθμός Ελέγχου και Άνω Ζεύξη 452 11.7 Εγκατάσταση DBS-TV Κεραιών 454 11.8 ορυφορική Ραδιοφωνική Μετάδοση 455 11.9 Σύνοψη 456 Παραπομπές 457 12. ορυφορική Πλοήγηση και το Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης 458 12.1 Εισαγωγή 458 12.2 Ραδιοπλοήγηση και ορυφορική Πλοήγηση 461 12.3 Αρχές Εντοπισμού Θέσης στο GPS 463 Εντοπισμός Θέσης στο GPS 464 Χρόνος GPS 466 12.4 έκτες και Κώδικες GPS 467 Ο Κώδικας C/A 468 12.5 Ανάκτηση ορυφορικού Σήματος 470 12.6 Μήνυμα Πλοήγησης GPS 472 12.7 Στάθμες Σήματος GPS 473 12.8 Ακρίβεια Χρονισμού 475 12.9 Λειτουργία έκτη GPS 476 12.10 Ακρίβεια του GPS Κώδικα C/A 480 Αραίωση της Ακρίβειας: HDOP, VDOP, και GDOP 481 12.11 ιαφορικό GPS 482 12.12 Σύνοψη 484 Παραπομπές 485 Προβλήματα 485 Παράρτημα Α Decibels στη Μηχανική Επικοινωνιών 487 Παράρτημα Β FDM/FM/FDMA Αναλογική Τηλεφωνική Μετάδοση 491 Φωνητικά Σήματα Βασικής Ζώνης 491 Πολυπλεξία Φωνητικού Σήματος 493 ιαμόρφωση Συχνότητας με Πολυπλεγμένα Τηλεφωνικά Σήματα 496 Υπολογισμός Εύρους Ζώνης για FDM/FM Τηλεφωνικά Σήματα 497 Προδιαγραφές Τηλεφωνικής Επίδοσης 498

Περιεχόμενα xxi Πρακτικά Παραδείγματα 499 Παράδειγμα B.1 499 Παράδειγμα B.2 503 Παραπομπές 503 Παράρτημα Γ Συμπληρωματική Συνάρτηση Σφάλματος erfc(x) και Συνάρτηση Q, Q(z) 504 Τύποι Ισοδυναμίας και Πίνακες Τιμών 504 Παραπομπές 504 Παράρτημα Το Απλό Μοντέλο Εξασθένησης 507 Παράδειγμα.1 511 Παραπομπές 512 Γλωσσάριο 513 Ευρετήριο 522