[发明专利]一种极低速率的卫星移动语音通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及卫星技术领域，是基于转发式卫星导航系统的极低速率的卫星移动语音通信系统。

背景技术

现有的卫星导航系统包括我国的北斗一代、美国的GPS和俄罗斯的GLONASS导航系统，这些系统除北斗导航系统有短报文通信功能外，其它系统均没有提供通信功能。需要结合卫星通信网(如：海事卫星通信系统，铱星通信系统)等卫星资源或地面通信网资源实现通信功能。

各系统的主要技术特点是：

1)北斗一代导航系统

北斗一代卫星导航系统是我国自行研制开发的卫星定位系统，北斗一代卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，空间段包括3颗GEO静止轨道卫星。地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。用户段指北斗用户终端。北斗采用应答方式定位，码分多址体制，工作频段采用S+L+C波段，系统可以为用户提供定位、简短数字报文通信和授时服务等。

2)GPS全球导航系统

GPS是投入运行的最成功的卫星导航系统。空间部分由24颗中轨轨道卫星和3颗备用卫星组成，轨道高度20200km，均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4颗)，轨道倾角为55°。地面控制系统由监测站、主控制站和地面天线所组成。采用无源定位，码分多址体制，扩频码采用民用C/A粗码和军用P精码，频段选用L波段，能够提供高精度全球导航定位、测速和授时服务，但没有通信功能。

3)俄罗斯的GLONASS导航系统

GLONASS是由俄罗斯独立研制的卫星导航系统，星座共由30颗卫星组成。轨道高度1.91万公里。地面支持系统由系统控制中心、中央同步器、遥测遥控站(含激光跟踪站)和外场导航控制设备组成。系统采用频分体制，频段选用L波段，频道间隔0.5625MHz。能够提供高精度全球导航定位、测速和授时服务，但没有通信功能。

在许多应用领域里，用户的导航定位信息的有效利用需要其它的通信手段来辅助完成，因此，导航系统通常需要结合其它卫星通信网(如海事卫星通信系统和铱星通信系统)或地面通信网来实现通信功能。转发式卫星导航系统是中科院自主研发的卫星导航定位系统，它是利用现有的GEO通信卫星作为卫星导航星座实现导航定位功能的，由于这些通信卫星上有大量的转发器资源可以利用，所以开发出了极低速率(300～2400bps)的卫星移动语音通信系统。

发明内容

本发明的目的公开一种极低速率的卫星移动语音通信系统，是利用转发式卫星导航系统中在轨的GEO通信卫星资源，以及语音通信和地面语音通信网络技术实现极低速率(300～2400bps)的卫星移动语音通信。它具有投资少、研制周期短、系统组成灵活方便、使用成本低等特点，且通信覆盖面积广，不受地理环境条件和气候条件限制，特别适用于应急通信中的应急指挥、通信联络和信息传递等服务。

一种极低速率的卫星移动语音通信系统，包括空间段、地面段和用户段；其空间段利用转发式卫星导航系统的GEO通信卫星的转发器，通信体制采用扩频通信方式；

地面段，为地面通信中心站，采用大口径抛物面天线解决入局信号弱和通信卫星的EIRP较低问题，以满足卫星链路的要求；通信中心站作为网络协调站(NCS)负责把所有卫星信道资源分配给移动终端使用，并通过分组交换设备与地面公共通信网用户进行各类数据交换，实现系统网内移动用户与公网用户的互联互通；

用户段，包括便携式、车载或船载语音通信移动终端，为小型化、低功耗，发射功率小的终端设备，对于车载或船载终端，采用简易的伺服跟踪系统对卫星进行跟踪，天线采用抛物面天线或平板天线阵。

所述的极低速率的卫星移动语音通信系统，其所述地面通信中心站，包括天馈线及伺服、发射和接收、时钟同步和电源子系统，以完成卫星信号的基带调制解调和射频变频放大和发射接收，其抛物面天线口径为9～16米；

地面通信中心站的设备控制管理分系统，完成地面站设备监控运行维护，设备配置和地面站安全管理；

地面通信中心站的地面网络控制管理分系统，完成网络配置、用户管理、系统控制、计费账务管理、鉴权管理和语音数据交换管理工作。

所述的极低速率的卫星移动语音通信系统，其所述用户段的语音通信移动终端，包括天线、收发射频组件、收发基带、声码器和终端控制单元，其发射功率为1～10W，功耗为5～10W；车载或船载终端所用抛物面天线口径为0.45米，天线的发射/接收增益为25/22dB。

所述的极低速率的卫星移动语音通信系统，其采用三种通信工作方式：

1)移动终端用户与地面站之间双向语音通信；