深空通信有哪些特点？

自从前苏联在1957年发射了世界上第一颗人造地球卫星，美国在1958年发射了探索者一号卫星以来，航空航天工业发展迅速。美国、苏联和其他国家已经发射了一系列深空探测器来直接探测太空中的行星。他们取得了重大的科学研究成果，并为揭开太阳系之谜做出了贡献。

在太空飞行中，一个占主导地位而且常常是致命的因素是通信。可以说，没有通信的支持，就没有太空飞行。事实上，在太空飞行的历史上有许多例子表明，由于通信系统的故障，飞行计划失败了。例如，苏联在1971年5月28日发射了火星5号。安装在飞船上舱的着陆器已经成功地软着陆在火星表面。然而，着陆20秒后，由于通信中断，任务最终失败。

随着空间飞行的发展，从距离地球几十万公里的人造卫星到距离行星几亿公里的深空探测器，通信距离也相应地延长了。人们把地面和航天器之间的通信称为深空通信。

人们根据深空通信的特点，通过增加信号功率、降低噪声值和更有效地利用信噪比来提高通信能力。

深空通信的特点是什么？

首先，深空通信的特点是通信距离远和点对点通信，即深空通信地面站与航天器之间的无中继长距离无线电通信。无线电波的传播损耗与距离的平方成正比。在像行星探测器这样的超长距离飞行情况下，为了克服巨大的传播损耗，保证在传输功率有限的情况下进行可靠的通信，必须采用能够在低信噪比下工作的通信方式。

其次，在深空通信中，无线电波主要在太空中传播。与地面微波通信相比，传输条件更好。

除了地面大气吸收无线电波引起的正常等效噪声和热噪声之外，通信中还存在宇宙噪声。宇宙噪音是由射电星、星际物质和太阳产生的。当频率低于1千兆赫时，其频率特性与频率的2.8次方近似成反比，当频率高于1千兆赫时，其频率特性与频率的平方成反比。然而，当频率达到10千兆赫以上时，大气中氧气和水蒸气对无线电波的吸收逐渐增加，即等效噪声增加。这样，总的外部噪声在1千兆赫和10千兆赫之间相对较小，这个频率范围被称为“无线电波窗口”。

目前，深空通信的工作频率大多在这个频率范围内。

第三，深空通信对传输信道没有严格的频带限制。由于通信距离远，信号功率有限，当前的信息和速度对值仍然很低，因此频带可以充分利用，这给系统编码类型和调制方式的选择带来了很大的灵活性。这不同于地面的有线通信和微波传输。

此外，由于航天器的电源和发射功率有限，人们迫切需要采用高效的PCM工作模式。

目前，深空通信采用先进的调制技术和编码方案，接收机前端采用超低噪声放大器，提高了天线表面的精度，增加了发射机的功率。在采用改进的编码PcM后，引入了链接代码。发射机功率达到20瓦以上，开始使用X波段。天线直径增加到3.6米。*通信的距离已经延伸到10AU以上(天文单位，1u = 1.496×10000000公里)。