《卫星通信概述》PPT课件

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1、Xi卫星卫星通信概述杨天绘2017年9月8日内容大纲卫星通信基础卫星移动通信卫星宽带通信卫星通信基础卫星通信概述卫星通信系统组成卫星轨道介绍卫星链路设计一、卫星通信概述卫星通信是地球站之间或航天器与地球站之间利用人造卫星作为中继的一种微波通信方式。目前卫星通信系统主要有固定业务卫星通信系统，移动业务卫星通信系统和广播业务卫星通信系统。卫星通信适用于以下业务具备广播特性的业务：电视广播音频广播数据广播地面通信手段无法到达的业务：海洋沙漠偏远山区抗自然灾害能力要求高的业务稀路由广域覆盖业务：点多面广的企业内部专用通信网其他适合

2、应用：远程教育远程培训远程医疗资源共享等等卫星通信基础卫星通信基础一、卫星通信概述卫星通信优势覆盖面积大，通信距离远，建站成本与通信距离基本无关组网灵活，便于多址连接不受地理条件的限制，不管是固定站还是移动站，不同种类的业务可组网在同一个卫星通信网内。通信容量大卫星通信工作在微波频段，可用带宽范围很大。通信质量好可靠性高电磁波主要在接近真空的外层空间传播经济效益、社会效益好卫星通信不受地理和环境条件的限制，具有建设快，投资少，经济效益高的优点。卫星通信基础二、卫星通信系统组成卫星通信系统由空间设备通信卫星、地面设备地球站、

3、跟踪遥测及指令分系统以及监控管理分系统四大功能部分组成。(1)空间设备也就是通信卫星是由若干转发器、数副天线与位置和姿态控制、遥测和指令、以及电源分系统组成，其主要作用是转发各地球站信号。(2)地球站由天线、发射、接收、终端分系统及电源、监控和地面设备组成。主要功能是将需要发射的信号传至卫星和从卫星接收信号。(3)地面的跟踪遥测及指令分系统并不直接用于通信，而是用来保障通信的正常进行。(4)监控管理分系统对在轨卫星的通信性能及参数进行监测与控制。通信卫星跟踪遥测及指令分系统监控管理分系统地球站通信业务控制中心三、卫星轨道介

4、绍卫星运动的轨迹和趋势称为卫星运行轨迹，卫星运动所在的平面叫轨道面。椭圆轨道圆轨道按形状赤道轨道极地轨道倾斜轨道按倾角顺行倾斜轨道逆行倾斜轨道回归/准回归轨道非回归轨道按轨道周期低轨道(LEO)中轨道(MEO)高轨道(HEO)按高度(偏心率不等于0，卫星在轨道上做非匀速运动，主要用于重点覆盖某些区域)(具有相对恒定的运动速度，可以提供较为均匀的覆盖特性)轨道面和赤道面的夹角，i(i=0,轨道面和赤道面重合。静止通信卫星就位于赤道轨道平面内)(i=90o,轨道面穿过地球南北极)(0

5、点轨迹重复)(星下点轨迹不重复)(500

6、数量有限。运行在中、低轨的卫星通信系统目前也得到了广泛的应用。优点：卫星高度低，所以信号衰减小，时延小。卫星重量轻，结构简单。将卫星均匀地排布在整个地球的周围，即使是在南北极，也能使用低轨道卫星进行通信，实现真正的全球覆盖。缺点：覆盖整个地球需要大量的卫星，系统复杂。卫星数量多，寿命短，运行期间要及时补充发射替代或备用系统投资较高。四、卫星链路设计卫星通信基础地球站地球站上行链路下行链路卫星信道(转发器)放大器变频器带通滤波器(C/N0)u(C/N0)d(C/N0)T透明型卫星的卫星链路四、卫星链路设计卫星通信基础传输方程

7、自由空间传播损耗传输损耗自由空间损耗馈线损耗天线未对准损耗（一般用统计数据来估计）大气层和离子层损耗法拉第旋转雨衰（对比较高的频率有很大的影响）四、卫星链路设计卫星通信基础载波噪声比dBdB载波干扰比…设为上行链路的干扰，在载波带宽内对应的功率为I1,u,I2,u…Ip,u卫星链路设计需要考虑：进入或来自邻近卫星的干扰地面微波干扰正交极化干扰邻近信道干扰交调干扰载波噪声干扰比，则有，卫星移动通信卫星移动业务标准移动地球站标准卫星移动电视标准卫星移动电话标准通用标准舰载站标准机载标准EN300721《SES;基于1GHz以下

8、频段低轨卫星提供低速率服务的移动地球站》EN301473《SES;基于3GHz以下频段航空移动卫星业务和卫星移动业务的机载地球站》通用标准GMR标准UMTS标准SDR标准DVB-SH标准S-MIM标准这些标准不仅对地球站的EIRP、带外抑制等性能指标及其测试方法进行了规定，还对它们自身的监控功能和管理提