卫星通信概述课件_3

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1、卫星通信原理第一章卫星通信概述一、卫星通信发展史（1/1）1945年英国人阿瑟C.克拉克提出静止卫星通信的概念1957年前苏联发射世界上第一颗人造地球卫星(Sputnic,一颗LEO卫星）1958年美国宇航局(NASA)发射第一颗卫星，第一次通过卫星实现语音通信1962年美国AT&T发射第一颗通信卫星（Telsat）它可进行电话、电视、和数据的传输卫星通信发展史（1/2）1964年美国NASA发射了第一颗通信卫星进入静止轨道（SYNCOM-3）1965年国际卫星组织（INTELSAT)发射的第一颗商业通信卫星投入使用

2、1970年中国发射第一颗卫星（DFH-1,LEO)1972年第一个国内卫星通信系统在加拿大进入运行(INTER-SPUTNI系统）1975年第一次通过卫星成功实现直接广播试验卫星通信发展史（1/3）1976年第一代移动通信卫星发射（3颗GEO）中国加入国际通信卫星组织1982年国际海事卫星通信进入运行（INMARSAT-A,移动卫星电话系统)1984年中国发射了第一颗实用静止通信卫星1986-1990年中国发射四颗第二代通信卫星1995年VSAT系统数量在世界上具有最大增长；商用LEO卫星系统传送低试验数据成功卫星通

3、信发展史（1/4）1997年中国发射第三代通信卫星（DFH-3)第一批LEO（Iridium系统）卫星发射1998年非静止轨道卫星进入运行阶段1999-2000年引入卫星直接广播语音业务2000-2005年引入宽带个人通信；Ka频段系统将得到迅速发展；多个LEO和MEO星座将投入运行2008年底我国通信卫星十几颗GEO提供服务二、卫星通信的特点通信距离远，建站成本与通信距离无关以广播方式工作，覆盖面积大，便于实现多址连接卫星通信频带宽，通信容量大，能传送的业务类型多机动灵活，便于组网抗御自然灾害能力强可以自收自发，有

4、利于监测三、卫星通信的主要应用领域长途电话和电视业务提供直播到家（DTH）的语音和电视广播节目（DVB/MPEG-2）海上、地面、和空中的移动通信，个人终端可以是便携式电脑、手持移动电话用在基于TCP/IP协议的Internet业务固定通信网。多媒体通信的宽带广域网、ATM卫星必将是未来全球信息基础设施（GII）不可缺少的组成部份。四、卫星通信系统的分类（2/1）1）按卫星运动方式分：静止卫星通信系统低轨道移动卫星通信系统2）按通信覆盖区分:国际卫星通信系统国内卫星通信系统区域卫星通信系统3）按通信业务分:固定业务卫

5、星通信系统移动业务卫星通信系统广播业务卫星通信系统科学试验卫星通信系统卫星通信系统的分类（2/2）4）按多址方式分：频分多址卫星通信系统时分多址卫星通信系统空分多址卫星通信系统码分多址卫星通信系统混合多址卫星通信系统5）按基带信号分：模拟卫星通信系统数字卫星通信系统五、卫星通信的技术难点和问题卫星通信需要有高可靠、长寿命的通信卫星静止卫星的发射与控制技术比较复杂地球高纬度地区通信效果不好，两极地区为通信盲区存在日凌中断和星蚀现象电波的传播时延较大，存在回波干扰六、卫星通信系统的组成通信卫星：收发天线和通信分系统、星体

6、上遥测指令、控制系统和电源。跟踪遥测及指令分系统：对卫星的轨道、位置、姿态进行监视和校正。地球站分系统：地球站和通信业务控制中心。监控管理分系统：对在轨道上的卫星的通信性能及其参数进行监测和控制七、卫星通信线路的组成八、通信卫星的组成通信分系统天线分系统控制分系统遥测与指令分系统电源分系统温控分系统有效载荷(payload)公用平台(PlatformorBas)通信分系统的转发器（2/1）通信分系统的转发器（2/2）通信卫星的天线分系统卫星天线类型：1）全向天线：用于遥控、遥测和信标信号2）定向天线：用于通信，根据波

7、束宽度不同分为三类：①全球波束天线②点波束天线③区域波束天线（赋形波束天线）卫星公用平台和寿命公用平台的主要任务：在卫星整个工作期间，保证通信有效载荷能可靠地运行。姿态和轨道控制分系统（2/1）姿态控制确保有方向性的天线指向合适的方向。摄动力矩地球、月亮的重力场太阳辐射、陨石撞击等姿态稳定自旋稳定三轴稳定轨道控制确保卫星保持在其正确的轨道位置上。漂移地球的赤道椭圆性（东、西方向）太阳、月亮的重力引力（南、北方向）控制方法喷射推进器姿态和轨道控制分系统（2/2）电源分系统（2/1）电源分系统（2/2）遥测和指令分系统遥

8、测部分用来了解卫星内部各种设备的工作状况，例如表示某些部件的电流、电压和温度的等信息，姿态信息，指令证实信号以及反映控制用气体压力的信号等。上述各种数据都必须随时通过遥测部分送往地球监控中心。指令部分接收和译出地面控制中心的指令，对喷射推进器的点火与否，行波管高压电源的开、关，发生故障的部件与备用部件的转换等控制。卫星的寿命和可靠性卫星的寿命轨