卫星通信系统的组成
卫星通信的组成
卫星通信的组成
卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。
1. 卫星端：卫星通信的重要组成部分，包括通信卫星、跟踪遥测指令系统和控制系统等。
通信卫星上装有天线分系统、转发器分系统、电源分系统、跟踪遥测指令分系统和控制分系统。
2. 地面端：地面端通常包括地面卫星控制中心和地面卫星测控站。
地面卫星控制中心对在轨卫星进行跟踪、遥测、遥控，根据业务需要对卫星进行灵活有效的操作，包括轨道控制、位置保持、启用和关闭转发器等。
3. 用户端：用户端包括各类用户终端设备，如手持终端、车载终端、机载终端、固定终端等。
这些终端设备通过与卫星或地面站进行通信，实现语音、数据、图像等信息的传输。
在卫星通信系统中，卫星作为中继站，在地面站之间转发信号，实现远距离的通信。
地面端负责对卫星进行控制和管理，并与用户端进行通信。
用户端则通过各种终端设备接收和发送信息。
随着技术的不断发展，现代卫星通信系统还包括了星间链路、多星组网等技术，以提高通信的可靠性、覆盖范围和容量。
同时，卫星通信也与其他通信技术相结合，形成了更加多样化和高效的通信方式。
简述卫星通信系统的组成及其特点
简述卫星通信系统的组成及其特点一、卫星通信系统的组成卫星通信系统是由地球上的用户终端、地面站、卫星和控制中心等多个组成部分组成的。
1. 用户终端：用户终端是卫星通信系统中的最终用户设备，可以是个人电脑、手机、电视等，用于接收和发送通信信号。
2. 地面站：地面站是连接用户终端和卫星的中间节点，负责将用户终端发送的信号转换成卫星可以传输的信号，并将从卫星接收到的信号转发给用户终端。
地面站一般由天线、发射接收设备、信号处理设备和控制系统等组成。
3. 卫星：卫星是卫星通信系统中的核心部分，它位于地球同步轨道或其他轨道上，可以接收地面站发送的信号，并将信号转发给其他地面站。
卫星具有较大的覆盖范围和较高的传输能力，可以实现全球通信覆盖。
4. 控制中心：控制中心是卫星通信系统的管理和控制核心，负责卫星的轨道控制、通信链路管理、资源分配和故障监测等工作。
控制中心通过与地面站和卫星的通信，对卫星通信系统进行实时监控和管理。
二、卫星通信系统的特点卫星通信系统相对于其他通信系统具有以下几个特点：1. 广域覆盖：卫星通信系统可以实现全球范围的通信覆盖，不受地理条件的限制。
无论是在陆地、海洋还是空中，只要能够接收到卫星的信号，就可以实现通信。
2. 高速传输：卫星通信系统的传输速度较快，可以满足大容量数据的传输需求。
由于卫星处于高空轨道上，信号传输的距离相对较短，因此传输延迟较小。
3. 通信稳定：卫星通信系统可以实现稳定的通信连接，不受地面基础设施的限制。
即使在灾害或战争等极端情况下，卫星通信系统仍能保持通信畅通。
4. 弹性扩展：卫星通信系统具有较好的扩展性，可以根据通信需求灵活调整卫星的数量和覆盖范围。
当用户数量增加或通信需求变化时，可以通过增加卫星数量或调整卫星位置来满足需求。
5. 多业务支持：卫星通信系统可以支持多种业务，包括电话通信、数据传输、广播电视、互联网接入等。
不同的业务可以通过卫星通信系统进行集成传输，提高资源利用效率。
卫星通信
卫星通信:指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或者多个地球站之间进行的通信。
卫星通信特点: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。
卫星通信系统的组成：通信卫星、通信地球站分系统、跟踪遥测及指令分系统，以及监控管理分系统四部分组成。
卫星通信系统的分类：1）按照卫星制式，分为随机、相位和静止3类卫星通信系统；2）按通信覆盖区的范围，分为国际、国内和区域3类卫星通信系统；3）按用户性质，分为公用、专用和军用3类卫星通信系统；4）按业务分为固定业务、移动业务、广播业务、科学实验及其它业务卫星通信系统；5）按多址方式，分为频分多址、时分多址、码分多址、空分多址和混合多址5类卫星通信系统；6）按基带信号体制，分为数字式和模拟式两类卫星通行系统；7）按所用频段，分为特高频、超高频、极高频和激光4类卫星通信系统。
地球站的分类：（1)按安装方法及设备规模，地球站可分为固定站、移动站(船载站、车载站、机载站等)和可搬动站(在短时间内可拆卸转移)。
(2)按天线反射面口径大小，地球站可分为20m、15m、10m、7m、5m、3m和1m等类型。
(3)按传输信号的特征，地球站可分为模拟站和数字站。
(4)按用途，地球站可分为民用、军用、广播、航空、航海、气象以及实验等地球站。
(5)按业务性质，地球站可分为遥控、遥测跟踪站，通信参数测量站和通信业务站。
地球站的组成：一般包括天馈设备、发射机、接收机、信道终端设备、天线跟踪设备以及电源设备。
天馈设备的主要作用是将发射机送来的射频信号经天线向卫星方向辐射，同时它又接收卫星转发的信号送往接收机。
发射机主要由上变频器和功率放大器组成，其主要作用是将已调制的中频信号，经上变频器变换为射频信号，并放大到一定的电平，经馈线送至天线向卫星发射。
对于上变频器这一频率变换设备，主要有一次变频和二次变频两种方式。
卫星通信工作原理
卫星通信工作原理卫星通信是一种通过卫星进行的远距离通信方式，它靠卫星接收、转发和发送信号，实现人们之间的信息传递。
卫星通信的工作原理涉及到多个重要组成部分和环节。
一、卫星通信的组成部分卫星通信系统主要由地面站、卫星和用户终端组成。
地面站是卫星通信系统的核心，它负责与卫星进行通信连接。
地面站包括信号发射与接收设备、天线、控制系统和辅助设施等。
卫星是卫星通信系统中最重要的部分，它作为信号的中转站，接收地面站发来的信号并将信号转发给目标地区。
卫星上设置有发射与接收天线、射频设备以及指令控制系统等。
用户终端是卫星通信系统的使用者，它是信号的起点或终点。
用户终端可以是个人移动终端、企业通信设备等。
二、卫星通信的工作原理卫星通信系统的工作原理可以简单分为三个环节：上行链路、卫星传输和下行链路。
1. 上行链路上行链路指的是地面站向卫星发送信号的过程。
地面站将要传输的信号经过调制、放大等处理，通过地球站的天线发射到卫星上。
2. 卫星传输卫星传输是指卫星接收地面站发来的信号，并在卫星上进行相关处理和转发。
卫星上的天线接收到信号后，经过放大、频率转换等处理后再从天线发射出去。
卫星会根据接收到的信号的频率、码率等信息进行解调和分组处理，然后将信号转发到目标地区的下行链路。
3. 下行链路下行链路是指卫星将信号从卫星发射到用户终端的过程。
卫星接收到信号后，经过放大、频率转换等处理后再从天线发射出去，用户终端的天线接收到信号后进行解调、解码等处理，最终将信息传达给用户。
三、卫星通信的优势和应用领域卫星通信具有广域覆盖、无地理限制、抗干扰能力强等优势，因此在很多领域得到广泛应用。
1. 电视广播卫星通信可通过传输电视信号实现广播电视。
卫星通信的广域覆盖使得电视信号可以在全球范围内传播，而且信号质量稳定，不受地理限制，具有高质量的音视频传输能力。
2. 远程通信卫星通信可以实现远程通信，不受地理条件限制，可以在不同的国家和地区之间进行实时的语音、视频通话。
卫星通信地面系统构成
卫星通信地⾯系统构成卫星通信地⾯系统构成⼀、卫星通信地⾯系统构成卫星通信地⾯系统⼀般采⽤包括信关站、⽤户站等构成的星形结构。
信关站的容量较⼤，⼀般配置⼤⼝径天线，⽤于连接地⾯⽹络和卫星馈电波束。
⽤户站通过通信卫星与信关站进⾏通信。
通常，⽤户站向信关站传输的流量较⼩，⽽回程数据流量较⼤。
除此之外，卫星通信地⾯系统还包括⽹络运营中⼼，⽤于管理卫星⽹络和⽤户服务。
信关站⽤于连接卫星和地⾯⽹络，主要由射频分系统、基带分系统组成，基带分系统⼜包括卫星调制解调器、接⼊服务⽹、web 加速器、⽹络路由和安全系统等。
1.1.1 射频分系统信关站射频分系统包括天线、射频部件和中频部件等。
信关站天线尺⼨较⼤，⼀般直径达数⽶到⼗余⽶；射频部件包括滤波器、低噪放、功放等，中频部件主要为上下变频器件。
射频分系统与基带分系统交换中频信号，⽤于将卫星发送来的射频信号变换⾄中频，将基带分系统发来的中频信号上变频⾄射频并放⼤辐射到卫星上。
1.1.2 基带分系统调制解调器系统：对⽤户终端和信关站路由器及服务器之间的数据流量进⾏管理和控制，同时也可实现对前向、反向链路的功率、频率以及卫星⽹络带宽的管理。
接⼊服务⽹络（ASN）：ASN 负责认证和授权⽤户访问，并实施服务质量（QoS）管理。
Web 加速器：⽤于提⾼基于 HTTP 和TCP 的应⽤程序的吞吐量和最终⽤户性能的软件，加速服务器位于⽹关，客户端软件嵌⼊⽤户终端。
⽹络安全和路由：此⼦系统实施流量安全和 QoS 策略，并将所有管理和数据流量路由到⽬标⽹络⽬的地。
它包括路由器、L2/L3 交换机、防⽕墙、流量整形器和 AAA、DHCP、TFTP 和 NTP 服务器。
1.2 ⽤户站典型⽤户站主要包括三部分:天线、室外单元（ODU）、室内单元（IDU）。
室外单元由馈源、接收设备（低噪声放⼤器和下变频器）、发射设备（⾼功放和上变频器）组成。
室外单元通过中频连接电缆连接到室内单元。
室内单元包括基带接收设备（中频下变频器和解调器）、基带发射设备（中频上变频器和调制器）等。
卫星通信基本概念及其系统组成
功能：接收和发送卫星信 号
组成：天线、发射机、接 收机、调制解调器等
作用：实现卫星通信与地 面通信的连接
应用：广播电视、电话、 互联网等通信领域
功能：负责卫星的运行控制、状态监测和故障处理 设备：包括计算机、通信设备、监控设备等 操作人员：负责卫星的运行监控和故障处理 通信方式：通过地面站与卫星进行通信实现对卫星的控制和监测
卫星：作 为通信的 中继站负 责接收和 转发信号
地面站： 负责与卫 星通信包 括发射和 接收信号
通信链路： 连接卫星和 地面站的通 信线路包括 上行链路和 下行链路
信号处理 设备：负 责信号的 编码、解 码、调制 和解调等 处理
网络管理设 备：负责网 络的管理和 控制包括路 由选择、流 量控制等
用户终端： 负责接收 和发送信 号包括手 机、电脑 等设备
覆盖范围广：全球范 围内都可以实现通信
传输速度快：数据传 输速度比地面通信快
抗干扰能力强：不受 地面电磁干扰影响
保密性好：不易被窃 听和干扰
稳定性高：不受天气、 地形等因素影响
建设成本高：需要发射 卫星和建设地面站等基 础设施
卫星类型：通信卫星、导航卫星、遥感卫பைடு நூலகம்等 卫星功能：通信、导航、遥感、气象等 卫星轨道：地球同步轨道、中地球轨道、低地球轨道等 卫星寿命：根据不同类型和用途寿命从几年到几十年不等
卫星通信技术将更加注重与地面通信技术的融合实现天地一体化通信
卫星通信技术将更加注重与物联网、大数据、人工智能等技术的融合实现智能化、自动化和 数字化
卫星通信技术将更加注重环保和可持续发展实现绿色通信和可持续发展
卫星通信系统架构：包括卫星、地面站、 用户终端等
用户终端：包括固定终端、移动终端、 便携终端等
卫星通信基本概念及其系统组成
几个概念
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。
1.1 卫星通信的基本概念和特点
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。
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(300 MHz～300 GHz，即波段1 m～1 mm)。
•双跳工作方式及示意图(经卫星两次转发) 双星双跳 单星双跳
卫星通信系统工作方式
A: 用于国际通 信，两个地球 站看不到同一 颗卫星，传输 时延大；
B: 用于星形网， 平时不通信， 需要时进行通 信，不允许国 内话音通信， 用于数据通信。
2.卫星通信系统的分类
归纳起来可以从不同角度进行分类： (1)按照卫星制式，分为随机、相位和静止3类 卫星通信系统； (2)按通信覆盖区的范围，分为国际、国内和区 域3类卫星通信系统； (3)按用户性质，分为公用(商用)、专用和军用 3类卫星通信系统； (4)按业务分为固定业务(FSS)、移动业务 (MSS)、广播业务(BSS)、科学实验及其它业务(如教 学、气象、军事等)卫星通信系统；
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。
卫星通信简介ppt课件
卫星通信的特点
5、可以与接收无线电信号
通信分系统：接收、处理并重发信号。（转发器）
电源分系统：为卫星提供电能，包括太阳能电池、 蓄电池和配电设备。
跟踪遥测指令分系统：
跟踪部分用来为地球站跟踪卫星发送信标
遥测部分用来在星上测定并给地面的TTC站发 送的有关卫星姿态、星上各部件工作状态的数据
➢ 组网灵活，建设周期短（经济活跃时，优势明显） ➢ 非对称信道 ➢ 网状指挥、控制（司令部与单兵） ➢ 面向用户（更好地交互）
卫星通信的缺点
➢ 同步轨道卫星： 通信时延大 通信端站体积大 设备价格高 操作复杂
➢ 中、低轨道卫星： 系统复杂，使用费用高
➢ 政策、通信安全方面 ➢ 易受恶意干扰和攻击
1#站
信信 号号 设识 计别
2#站
信信 号号 设识 计别
3#站
一个无线电信号可以用若干个参量（指广义的参量，
下同）来表征，最基本的是：信号的射频频率，信号 出现的时间以及信号所处的空间
目前卫星通信系统主要多址
按 射
预分配
按需分配
随机接入
频 多
CDMA
CDMA
CDMA 码分多址
址
联 接
SDMA
SDMA
信息调制波频谱 扩频调制后频谱
fc-Rc
fc-Rd fc fc+Rd
频率 fc+Rc
扩频原理示意图
fc为中心频率 Rc为码速率 Rd为数据速率
码分多址方式（CDMA）
CDMA方式的优点是：具有较强的抗干扰能力；有 一定的保密能力；改变地十比较灵活。
缺点是：要占用很宽的频带，频带利用率一般较低； 要选择数量足够的可用地址码组较为困难；接收时，对 地址码的捕获与同步需有一定时间。CDMA方式特别适 用于军事卫星通信系统及小容量的系统。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
卫星通信系统的组成
相较于短波/超波无线通信系统，卫星通信系统的组成要复杂的多。
要实现卫星通信，首先要发射人造地球卫星，还需要保证卫星正常运行的地面测控设备，其次必须有发射与接收信号的各种通信地球站。
一个卫星通信系统的组成是由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统等四部分组成。
跟踪遥测及指令分系统：它的任务是对卫星进行跟踪测量，控制其准确进入静止轨道的指定位置，待卫星正常运行后，要定期对卫星进行轨道修正和位置保持。
监控管理分系统：它的任务是对定点的卫星在业务开通前、后进行通信性能的监测和控制，例如对卫星转发器功率、卫星天线增益以及地球站发射的功率、射频频率和带宽等基本通信参数进行监控，以保证正常通信。
空间分系统：通信卫星内的主体是通信装置，它的任务是保障部分星体上的遥测指令、控制系统和能源装置等。
地球站：它们是微波无线电收、发信台，用户通过它们接入卫星线路，进行通信。
雅驰实业研发的卫星通信天线，属于卫星通信系统组成中的通信地球站，在恶劣的情况下依然可以实现通信，传输现场实况。