第4章卫星通信系统1

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1、第第4章章 卫星通信系统卫星通信系统4.1 概述概述卫星通信卫星通信是利用人造卫星作为中继站转发无线是利用人造卫星作为中继站转发无线电波实现在两个或多个地面站（地球站）之间电波实现在两个或多个地面站（地球站）之间的通信。的通信。地球站地球站是指设在地球表面是指设在地球表面( (包括陆地、海洋包括陆地、海洋) )上上的无线电通信站。的无线电通信站。 21 1、概念、概念 通信卫星通信卫星 空中移动站空中移动站 移动站移动站 控制控制中心中心 跟踪遥测跟踪遥测指令站指令站 海上移动站海上移动站 固定站固定站 通信枢纽通信枢纽 微波接力微波接力 3尼日利亚卫星尼日利亚卫星4“中卫中卫1 1号号”通信

2、卫星通信卫星52 2、卫星通信的特点、卫星通信的特点（1 1）优点）优点 通信距离远、覆盖面积大，且费用与通信距通信距离远、覆盖面积大，且费用与通信距 离无关。离无关。 便于实现多址连接通信。便于实现多址连接通信。 通信频带宽，传输容量大。通信频带宽，传输容量大。 机动灵活。机动灵活。 通信线路稳定可靠，传输质量高。通信线路稳定可靠，传输质量高。6（2 2）缺点）缺点 通信卫星有一定的寿命通信卫星有一定的寿命 有较大的信号延迟有较大的信号延迟 卫星的发射与控制技术复杂卫星的发射与控制技术复杂 存在日凌和星蚀现象存在日凌和星蚀现象783. 3. 卫星通信的分类卫星通信的分类 低高度卫星，低高度卫

3、星，h5000km； 中高度卫星，中高度卫星，5000kmh20000km。9（1 1）按卫星离地面最大高度）按卫星离地面最大高度h h的不同的不同（2 2）按卫星与地球上任一点的相对位置的不同按卫星与地球上任一点的相对位置的不同 同步卫星同步卫星； 非同步卫星。非同步卫星。10同步卫星同步卫星 同步卫星是指同步卫星是指在赤道上空约在赤道上空约3580035800kmkm高的高的圆形轨道上圆形轨道上与地球自转同向与地球自转同向运行的卫星。运行的卫星。 由于其运行方向和周期与地球自转方向和由于其运行方向和周期与地球自转方向和周期均相同，因此从地面上任何一点看上去，周期均相同，因此从地面上任何一点

4、看上去，卫星都是卫星都是“静止静止”不动的，所以把这种对地球不动的，所以把这种对地球相对静止的卫星简称为同步（静止）卫星。相对静止的卫星简称为同步（静止）卫星。 只需三颗卫星适当配置，就可建立除两极只需三颗卫星适当配置，就可建立除两极地区（南极和北极）以外的全球性通信。地区（南极和北极）以外的全球性通信。同步卫星通信系统示意图同步卫星通信系统示意图114.2 4.2 卫星通信系统的组成及工作原理卫星通信系统的组成及工作原理1 1. . 系统系统的组成的组成 卫星通信系统主要包括以下卫星通信系统主要包括以下4部分：部分： 通信卫星（空间分系统）通信卫星（空间分系统） 跟踪跟踪遥测遥测指令分系统（

5、测控站）指令分系统（测控站） 通信地球站分系统通信地球站分系统 监控管理分系统（监控中心）监控管理分系统（监控中心）122.2.系统的工作过程系统的工作过程 一条卫星通信线路一条卫星通信线路要由要由发端地面站发端地面站、上上行线路行线路、卫星转发器卫星转发器、下行线路下行线路和和收端地面站收端地面站组成。组成。上行线路：从发信地球站到卫星上行线路：从发信地球站到卫星下行线路：从卫星到收信地球站下行线路：从卫星到收信地球站 13卫星通信线路的组成卫星通信线路的组成问题：试简述甲、乙两地卫星通话工作原理？问题：试简述甲、乙两地卫星通话工作原理？1415甲地甲地 把本站的信号组成把本站的信号组成基带

6、信号基带信号，经过，经过调制调制器器变换为变换为中频信号中频信号(70(70MHz)MHz)，再经再经上变频上变频变为变为微波信号微波信号，经天线发向卫星，经天线发向卫星( (上行线上行线) )，卫星，卫星收到地面站的上行信号经放大处理，变换为收到地面站的上行信号经放大处理，变换为下行的微波信号。下行的微波信号。乙地乙地 收端站收到从卫星传送来的信号收端站收到从卫星传送来的信号( (下行下行线线) )，经放大、，经放大、下变频下变频、中频解调中频解调，还原为，还原为基带信号基带信号。 这就完成了这就完成了甲端到乙端地面站信号的工甲端到乙端地面站信号的工作过程作过程。乙地终端站发向甲地的信号过程

7、与。乙地终端站发向甲地的信号过程与此相同，只是上行线、下行线的频率不同而此相同，只是上行线、下行线的频率不同而已。已。16制作：计算机学院 邵黎17卫星通信传输线路有：卫星通信传输线路有：单跳单跳工作的线路工作的线路 发送的信号只经过一次卫星转发后就被发送的信号只经过一次卫星转发后就被对方站接收。对方站接收。双跳双跳工作的线路工作的线路 发送的信号要经过发送的信号要经过两次卫星转发两次卫星转发后才被后才被对方站接收。对方站接收。双跳卫星通信线路（双跳卫星通信线路（P120)P120)18194.3 4.3 卫星通信使用的频率卫星通信使用的频率频段名称频段名称 上行频段上行频段 下行频段下行频段

8、主要用途主要用途UHF400MHz200MHz非同步卫星通信或移非同步卫星通信或移动业务用的动业务用的卫星通信卫星通信L1.6GHz1.5GHzC6GHz4GHz商业卫星商业卫星X8GHz7GHz军事卫星军事卫星Ku14GHz12GHz或或11GHz民用或广播电视用卫民用或广播电视用卫星星Ka30GHz20GHz正在开发，有很大吸正在开发，有很大吸收力收力作业：作业：卫星通信系统由哪几部分组成？各部分的功卫星通信系统由哪几部分组成？各部分的功能分别是什么？能分别是什么？什么是静止卫星通信？什么是静止卫星通信？什么是单跳传输？什么是双跳传输？什么是单跳传输？什么是双跳传输？静止通信卫星主要由哪几部分组成？静止通信卫星主要由哪几部分组成？