卫星通信基本概念及其系统组成.ppt

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1、第１章　卫星通信概述第４章　卫星通信网第２章　卫星通信基本技术第５章　移动卫星通信系统第３章　卫星通信链路设计第1章卫星通信概述1.1卫星通信的基本概念和特点1.2卫星通信地球站1.3通信卫星（组成、轨道及星座设计）1.4卫星通信工作频段的选择及电波传输的特点1.5卫星通信的发展通信：有线通信和无线通信有线通信：光纤、电缆、明线无线通信：短波通信、微波中继通信、地面蜂窝移动通信、卫星通信、无线局域网等卫星通信是个人通信网的组成部分，是地面通信网的补充。基本概念通信：信息的传递（传递含有信息的消息）。消息：以某种形式对主、客观事物运动状态的具体描述。语音

2、、文字、图像、数据等在通信中可以认为是通信传输的具体对象信息：消息中所包含的对收信者有用的内容，或者说是收信者感兴趣的那部分内容。1.1.1卫星通信的基本概念卫星是指在围绕行星的轨道上运行的天然天体或人造天体，如月球是地球的卫星。1.1卫星通信的基本概念和特点卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。其无线电波频率使用微波频段(300MHz～300GHz，即波段1m～1mm)。卫星通信系统指利用人造地球卫星在地球站之间进行通信的通信系统。通信卫星指用于实现通信目的的人造卫星。卫星通信是地面微波中继通信的继承

3、和发展，是微波接力向太空的延伸。图1-1卫星通信过程示意图通常以空间飞行器或通信转发体为对象的无线电通信称为空间通信(宇宙通信)，它包括三种形式：(1)地球站与空间站之间的通信；(2)各空间站之间的通信；(3)通过空间站的转发或反射进行的各地球站之间的通信。　　把第三种形式的空间通信称为卫星通信，这里说的地球站是指设在地球表面(包括地面、海洋或大气层)的通信站。2、对地静止卫星：相对于地球表面上的任一点，卫星的位置保持固定不变。1、对地非静止卫星：相对于地球表面上的任一点，卫星的位置不断地变化。又称运动卫星。几个概念静止轨道必须具备以下三个条件：卫星

4、绕地球公转的方向和周期与地球自转的方向和周期相同(T=23:56:4.09)；轨道面与赤道面重合；轨道是圆轨道。注意：静止卫星与同步卫星的区别自然静止轨道人工静止轨道（自然静止轨道：以地心为圆心，半径为42164.6公里，运行方向与地球自转方向一致）在理想情况下，卫星入轨后，无需再为克服地心引力而消耗能量，故称之为“自然的”。（地球半径为6378公里，则卫星距离地面的高度为35786公里）其轨道称为对地静止轨道，对地静止轨道有自然的和人工的两种。人工静止轨道自然静止轨道近年来，为了克服卫星通信传输时延长的缺点，有人提出了低高度的人工对地静止通信卫星的设

5、想，在地面上不断地向卫星发射激光或微波能量，以供给卫星用以克服地心的引力，保持卫星正常运转。3、上行链路：从地球站发射信号到通信卫星所经过的通信路径。4、下行链路指通信卫星将信号转发到其它地球站的通信路径。当卫星运行轨道较高时，相距较远的两个地球站可同时“看”到卫星，这样就可采用立即转发方式。只用一颗卫星就能实现立即转发通信，这种系统称为立即转发式卫星通信系统。当卫星运行轨道较低时，相距较远的两个地球站不能同时“看”到同一颗通信卫星，若采用立即转发方式，就必须利用多颗卫星转发，才能进行远距离实时通信，其通信链路会增加同轨道通信卫星的星间链路(Inter

6、SatelliteLinks，ISL)或不同轨道通信卫星的星际链路(Inter-OrbitLinks，IOL)，这种系统就是通常所说的低轨道移动卫星通信系统。否则，就只能采用延迟转发方式进行通信，这种系统则称为延迟式卫星通信系统。1.1.2卫星通信的特点优点：　　（1）通信距离远，且费用与通信距离无关。（2）覆盖面积大，可进行多址通信。（3）通信频带宽，传输容量大。（4）机动灵活。（5）通信链路稳定可靠，传输质量高。局限性：（1）通信卫星使用寿命较短。*部件故障导致的不可修复*推进剂携带量有限控制卫星入轨推进剂的应用轨道位置保持姿态保持（2

7、）存在日凌中断和星蚀现象。图1-4静止卫星的日凌中断和星蚀现象静止卫星的星蚀卫星、地球、太阳共处在一条直线上，且地球挡住了阳光,静止卫星处于地球的阴影区，导致卫星上的太阳能电池无法正常工作。星蚀现象发生在每年春分和秋分前后各23天，每天当卫星星下点进入当地时间午夜前后。春分秋分静止卫星的日凌中断卫星处在太阳与地球之间，地球站的天线对准卫星的同时，也对准了太阳，这样大量的太阳噪声进入地球站接收设备，导致通信中断。春分秋分日凌中断现象发生在每年春分和秋分前后，当卫星星下点进入当地时间中午前后。（3）电波的传播时延较大且存在回波干扰。（4）卫星通信系统技

8、术复杂。（5）静止卫星通信在地球高纬度地区通信效果不好，并且两极地区为通信盲区。1.1.3卫