深空通信有哪些特點(diǎn)？

　　自從前蘇聯(lián)于1957年發(fā)射世界上第一顆人造地球衛(wèi)星，繼之美國(guó)于1958年發(fā)射“探險(xiǎn)者I號(hào)”衛(wèi)星以來(lái)，宇航事業(yè)得到了迅速發(fā)展。美、蘇等國(guó)發(fā)射了一系列深空探測(cè)器，對(duì)太空諸行星進(jìn)行直接考察，取得了重大的科研成果，對(duì)揭開(kāi)太陽(yáng)系的奧秘作出了貢獻(xiàn)。

　　在宇宙飛行中，一個(gè)占支配地位的，常常是致命的因素就是通信。可以說(shuō)，沒(méi)有通信的支持就根本談不上宇宙飛行。事實(shí)上，在宇航史上不乏由于通信系統(tǒng)的故障而使飛行計(jì)劃遭到失敗的例子。例如，蘇聯(lián)在1971年5月28日發(fā)射的“火星5號(hào)”，裝在宇航器上部密封艙內(nèi)的著陸器已成功地在火星表面軟著陸，然而在著陸20秒鐘后卻由于通信中斷而使這次任務(wù)最后歸于失敗。

　　隨著宇宙飛行從距離地球幾十萬(wàn)千米的人造衛(wèi)星發(fā)展到數(shù)億千米的探測(cè)行星的深空探測(cè)器，通信的距離也相應(yīng)延伸。人們把地面和宇航器之間的通信稱(chēng)為深空通信。

　　人們?cè)谏钊搜芯可羁胀ㄐ盘攸c(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)提高信號(hào)功率、降低噪聲值和更有效地利用信噪比來(lái)提高通信能力。

　　那么，深空通信具有什么特點(diǎn)呢？

　　首先，深空通信的最大特點(diǎn)是通信距離遠(yuǎn)，而且是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，即深空通信地面站和宇宙器之間的無(wú)中繼遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信。電波的傳播損耗是與距離的平方成正比的。在行星探測(cè)器等超遠(yuǎn)距離飛行的情況下，為了克服巨大的傳播損耗，確保在有限發(fā)射功率的情況下的可靠通信，必須采用在低信噪比下也能工作的通信方式。

　　其次，在深空通信中電波主要是在宇宙空間傳播，和地面微波通信相比，傳播條件是比較好的。

　　通信中的噪聲除了通常的由于地面大氣對(duì)電波的吸收西形成的等效噪聲和熱噪聲之外，還有宇宙噪聲。宇宙噪聲是由射電星體、星間物質(zhì)和太陽(yáng)等產(chǎn)生的。其頻率特性大致是在1吉赫以下時(shí)與頻率的2.8次方成反比，1吉赫以上時(shí)與頻率的平方成反比。而大氣中氧氣和水蒸汽對(duì)電波的吸收在頻率到10吉赫以上時(shí)逐漸增大，即增加了等效噪聲。這樣，總的外來(lái)噪聲在1吉赫一10吉赫之間比較小，這一頻率范圍稱(chēng)為“電波窗口”。

　　目前深空通信的工作頻率多處于這一頻率范圍。

　　第三，深空通信對(duì)傳輸頻道的頻帶限制不嚴(yán)。由于通信距離遠(yuǎn)、信號(hào)功率有限，目前信息輿速率的經(jīng)對(duì)值還低，所以可以充分地使用頻帶，這就給系統(tǒng)的碼型和調(diào)制方式的選擇帶來(lái)了很大的靈活性。這一點(diǎn)不同于地面的有線通信和微波傳輸。

　　另外，由于宇航器電源供給受到限制，發(fā)射功率有限，所以促使人們采用效率高的PCM工作方式。

　　目前，深空通信采用了先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)、編碼方案，接收機(jī)前端采用超低噪聲放大器，提高天線面的精度，增大發(fā)射機(jī)功率。繼采用改進(jìn)編碼PcM之后，又引人了鏈接碼．發(fā)射機(jī)功率達(dá)到20瓦以上，開(kāi)始使用X波段，天線直徑增大到3.6米。深恐通信的距離已經(jīng)延伸到10AU（天文單位，1U＝1.496x100000000千米)以上。

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