《卫星通信系统》课件

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1、第四章卫星通信系统4.1概述4.2卫星通信定义4.3通信卫星的轨道4.4同步静止轨道卫星4.5卫星通信的发展概况4.6卫星通信的特点4.7卫星通信的应用范围4.8卫星通信系统4.9卫星通信工作波段4.10星蚀、日凌中断及传输时延4.1概述为了增加地面通信距离，采用中继接力的方法可以部分克服地球曲率对电波传播的阻挡，使点对点的通信距离加大。通信距离与天线架高有关，微波中继通信是视距通信，中继接力的距离为50km，若进行长距离如18101km通信，则需要设置360个中继站，造价高、维护不便、而且经过多次

2、转发后信号质量会受到较大的影响。随着航天技术的发展，人们必然想把中继通信站放到距离地面很高的卫星上，并使天线对准地球表面，由于视野十分开阔，便可达到地面接力无法达到的“中继”效果。由此引入一种新的中继通信方式----卫星通信。4.2卫星通信定义卫星通信，简单的说就是地球上（包括地面、水面和低层大气中）的无线电通信站之间利用人造卫星作为中继站转发或反射无线电波，以此来实现两个或多个地球站之间通信的一种通信方式。它是一种无线通信方式，可以承载多种通信业务，是当今社会重要的通信手段之一。4.3通信卫星的轨

3、道卫星运行的轨迹和趋势称为卫星运行轨道；其轨道近似于椭圆或圆形，地心就处在椭圆的一个焦点或圆心上，按照轨道平面与赤道平面的夹角i（轨道倾角）的不同，地球卫星的轨道有赤道轨道（i=0º）、极轨道（i=90º）、倾斜轨道（0º

4、位置不变，因此称之为静止轨道卫星（同步卫星）。静止卫星距赤道的高度为35786km，从卫星向地球引两条切线，切线夹角为17.34°，两切点的弧线距18101km（此为每颗卫星可以通信的最远距离）。若以120°的等间隔在静止轨道上配置3颗静止卫星，则卫星至地球覆盖边缘的最远距离41756km，卫星与卫星之间的空间距离为73511km，地球赤道上的直径约12740km，则在地球表面除两级地区未被卫星波束覆盖外，其他地区均在覆盖范围内，而且其中一部分地区还是两个静止卫星天线波束覆盖的重叠区域，借助于重叠区

5、域内地球站的中继，便可实现在不同卫星覆盖区的地球站的通信。这样，利用3颗等间隔配置的静止卫星就可以实现全球通信。利用静止卫星建立全球通信示意图4.5卫星通信的发展概况1945年五月英国人阿瑟克拉克提出关于静止卫星的设想。1954-1964卫星通信试验，1957年10月4日苏联发射了第一颗人造卫星，1963年7月美国发射了第一颗地球同步卫星，他们都进行了卫星通信试验。1965年国际通信卫星组织的IS-1（国际通信卫星）发射，卫星通信进入实用阶段。我国于1970年4月24日，成功地发射了自行研制的东方红

6、一号卫星，1984年4月发射了我国第一颗同步通信卫星东方红二号，1997年5月12日月发射了我国第一颗三轴稳定的同步通信卫星东方红三号。我国自1972年开始运行卫星通信业务，目前全球共有地球同步静止轨道卫星约210颗。中国的卫星通信经过近三十年的发展，从无到有，已经初具规模，但是发展速度仍比较缓慢。注册的卫星运营公司已有中国通信广播卫星公司、中国东方通信卫星有限责任公司、鑫诺卫星通信有限公司、亚洲卫星通信有限公司、亚太卫星控股有限公司五家（在大陆注册三家），共拥有10颗卫星,342个转发器单元（C波

7、段236个、Ku波段106个，均已折合至每转发器36MHz带宽）。其业务已覆盖到亚洲大部分地区和欧洲部分地区。4.6卫星通信的特点卫星通信的优点1、通信距离远，覆盖面积大；2、便于实现多址连接通信；3、通信频带宽，传输容量大；4、机动灵活；5、通信线路稳定可靠，传输质量高；6、成本与通信距离无关；卫星通信的缺点1、要有高可靠和长寿命的通信卫星；2、卫星的发射与控制技术比较复杂；3、卫星通信具有较大的信号传输延迟和回声干扰；4、存在星蚀和日凌中断现象。4.7卫星通信的应用范围卫星通信的应用范围很广，涉

8、及长途电话、传真、电视广播、娱乐、计算机联网、电视会议、电话会议、交互型远程教育、医疗数据、应急业务、新闻广播、交通信息、船舶、飞机的航行数据及军事通信等。目前国内公众卫星通信网的干线已有37个大型C波段地球站，运行着3万5千条双向电路（占国内长途电路的5~6‰），另有4个试验地球站和约30台移动卫星通信车载站工作在Ku波段。国际通信方面我国运营15座国际通信卫星地球站，开通了约1万3千条双向电路（占国际长途电路的26%）。中国通信广播卫星公司等具有国际点对点业务许可