第二章《卫星通信》卫星通信系统的组成与体制

卫星通信

4.2 通信卫星的组成及部分功能
通信卫星主要有两部分组成：
有效载荷：装载于卫星上用于完成通信任务的仪器设备的总称。
卫星公用舱：用于安装固定有效载荷的服务系统。
二、卫星公用舱的组成——五个分系统组成。
Ⅰ姿态和轨道控制系统——Aocs（Attitude and orbit control subsystem）
重叠区设置中继站，可实现全球通卫星通信。
第二阶段：实用阶段
1964年，美国人成功发射了“辛康姆”卫星——事件标志着卫星通信进入实用阶段，标志性体现在：
1、成功的进行了电话和电视的传输试验。 2、向美国国内传播在日本东京举行的奥运会。第三阶段：商用阶段
由于卫星通信带来的巨大经济效益。卫星通信商用化逐渐提上了议事日程。
第四章卫星通信系统的组成
4.1 卫星通信系统的组成一个完整的卫星通信系统由空间段、地面段和用户段三部分组成：
一、空间段：也称空间分系统，通常是指通信卫星，研究的重点
二、地面段：一般包括地球站群，测控系统和监控中心
1、地球站群：包括一个中央地球站和若干个普通地球站，中央站和普通站之
间采用高度集中的星形网络结构
的“闪电”号卫星及实现全球通信三颗同步卫星）
2、国内卫星通信系统——为本国提供卫星业务的系统 3、区域卫星通信系统——低轨卫星。（用于特殊服务，地质勘测，海洋勘探等）
二、按卫星业务分类 1、卫星固定业务：向现有的电话网（PSTN）和有线电视网（CATV）提供卫星链路，用来传输语音信号和电视信号。
S
Sun
Earth Satellite
E
E
Td=2d/c=0.27s
为消除0.27s的时间延迟，必须增加回波抵消器，大大增加了星上设备的复杂

卫星通信简介 ppt

透明转发器对收到的信号只进行低噪声放大、变频、功率放大，对频带内的任何信号是透明的通道。
处理转发器除进行转发信号外，还具有信号处理功能。
转发器示意图
处理转发器解调、信号处理、调制
放大器混频中频放大合路混频功放
透明转发器
本振1 主振源本振2
卫星通信地球站
组成：天线分系统发射分系统接收分系统信道终端设备分系统伺服务跟踪设备分系统用户接口分系统电源分系统
天线分系统
任务：发射和接收信号组成：天线
双工器极化变换器伺服务跟踪设备要求：天线增益高噪声温度低天线波束窄、旁瓣电平低馈线损耗小、频带宽、收发隔离度大、耐功率高
发射分系统
放大器：输出功率大宽频带增益稳定性高放大器线性好
上变频器：一次变频二次变频
接收分系统
低噪声放大器噪声低，灵敏度高
卫星通信系统各部分的作用
4、监测管理分系统
对定点后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、卫星天线增益以及各地球站发射的功率、射频频率和带宽等基本通信参数进行监控，以确保正常通信。
卫星通信的特点
1、通信距离远。建站成本与通信距离无关，
dmax=18000km.(静止卫星）
指令部分用于接收来自地面的控制指令，处理后送给控制分系统执行。
控制分系统：用来对卫星的姿态、轨道位置、各
分系统工作状态进行必要的调节与控制。
天线分系统
遥测、指令和信标天线全向天线，以便于可靠接收指令与向地面发射遥测数据和信标。
通信天线全球波束天线点波束天ห้องสมุดไป่ตู้ 赋形波束天线
转发器
是通信卫星中直接起中继站作用的部分。要求：以最小的附加噪声和失真，足够的工作频带和输出功率业为各地球站有效可靠地转发无线电信号。

卫星通信系统传输体制

MF-TDMA：小网状网络中，建设成本低，业务灵活，带宽利用
率一般、运营成本较低，扩容成本最高； DVB-S2：新的传输体制，双向DVB载波，建设成本高，终端设备
昂贵，运营成本最高；
6.1 TDM（DVB）/TDMA传输体制
TDM/TDMA系统为典型的星状网络系统,可以分为两种: 一是以休斯PES和Gilat的SkyBlaster为代表的低速TDM/TDMA （Aloha）系统，主要特点是出/入境速率较低，仅为几百Kbps，而丏该体制系统产品也仅能支持星状网络应用，已丌能满足当前市场的需求，
时间长、传输时延大。典型的TCP传输时延在卫星“单跳”连接时，信
道时延一般为750毫秒，在卫星“双跳”的情冴下，传输时延可达1500 毫秒，丌能满足实时要求性高的信息传输要求。
6.2 TDM/SCPC/DAMA传输体制
TDM/SCPC/DAMA体制具有体制简单、理解容易、便于安装使用等特点。目前最新的SCPC系统由于采用新的网络管理技术，而丏集成最新的调制、解调、IP等技术，也发展成为带宽利用率高、网络支持能力强、系统配置简单、终端价格低的高性价比产品: 支持星状、网状、树状和混合状网络拓扑，可以支持中心站和多级节点站网状连接；带宽使用的灵活，根据用户的需求，可以使用非常少的带宽（几百 KHz）就可以使系统处于正常运转状态,同时可以迅速转换到高速传输状态；进端小站支持最高为5-8M的回传速率；
传统的MF-TDMA系统对IP协议支持较弱，不目前地面网络普遍使用
的TCP/IP网络互联互通效率较低、业务使用丌便。
创新，保障，共赢
航天恒星空间技术应用有限公司作为与业的卫星通信产品制造商和系统集成商，应充分理解和分析用户实际业务需求，选择正确的、适合用户使用要求和业务特点的卫星通信体制。提供完整的、满足用户

卫星通信概述

分组域模式
电路域模式
用户设备无线接入网核心网
核心网
GEO卫星移动通信系统
BGAN空中接口
◆ BGAN使用Inmarsat专用的空中接口IAI-2提供同样的UMTS业务。
非接入层
适配层
接入
承载信道链接层
层承载信道控制层
物理层
BANG空口协议栈
负责移动性管理、呼叫控制、短消息SMS以及GPRS会话管理等功能
◆ BGAN具有全球无缝隙的宽带网络接入、移动实时视频直播、兼容3G等多种通信能力，它的出现给海事、航空以及陆地偏远地区移动信息化带来革命性的变化!
GEO卫星移动通信系统
INMARSAT-4 BGAN系统
◆星座设计 INMARSAT-4于2005年至2008年8月期间发射，共三颗，容量是第三代的60倍，通信业务量绝大部分是作为IP分组交换数据进行传输，扩展了INMARSAT网络，提供增强的数字移动通信的能力，同时也支持传统的电路交换的服务，具有1个全球波束，19个区域波束，228个窄带点波束。
C
PT GT
GR
(
4d
)2
C(dBW
)
PT
(dBW
)
GT
(dBW
)
GR
(dBW
)
20
lg(
4d
)
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）
自由空间传播损耗
卫星通信基础
四、卫星链路设计
载波噪声比
(C N )u EIRP Lpu Lmu Gu 10lg(Tu Bk) dB

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

卫星通信读书笔记摘抄(3篇)

第1篇一、前言随着科技的不断发展，卫星通信已成为现代社会信息传递的重要手段之一。

本书系统地介绍了卫星通信的基本原理、技术特点、应用领域和发展趋势。

以下是我对《卫星通信》一书的读书笔记摘抄。

二、第一章：卫星通信概述1. 卫星通信的定义：卫星通信是利用地球静止轨道（GEO）卫星或中低轨道（LEO）卫星，通过电磁波传输信号，实现地球上任意两点间的通信。

2. 卫星通信的优点：覆盖范围广、不受地形限制、通信质量高、传输速率快、抗干扰能力强。

3. 卫星通信的缺点：发射成本高、卫星寿命有限、信号传输延迟较大。

三、第二章：卫星通信系统1. 卫星通信系统的组成：卫星通信系统由地面站、卫星、通信卫星地面控制站、传输信道和终端设备等组成。

2. 地面站：地面站是卫星通信系统的核心，主要负责信号的接收、处理和转发。

3. 卫星：卫星是卫星通信系统的核心设备，主要负责信号的传输。

4. 通信卫星地面控制站：通信卫星地面控制站负责对卫星进行监控、控制和调度。

5. 传输信道：传输信道是信号传输的通道，主要包括无线电波、微波、激光等。

6. 终端设备：终端设备包括用户终端和卫星终端，负责信号的接收和发送。

四、第三章：卫星通信技术1. 卫星通信调制技术：调制技术是卫星通信的关键技术之一，主要包括模拟调制和数字调制。

2. 卫星通信解调技术：解调技术是卫星通信的另一个关键技术，主要包括模拟解调和数字解调。

3. 卫星通信编码技术：编码技术是提高通信质量的重要手段，主要包括纠错编码和交织编码。

4. 卫星通信功率控制技术：功率控制技术是保证通信质量的关键技术，主要包括自动功率控制（APC）和动态功率控制（DPC）。

五、第四章：卫星通信应用1. 全球移动通信系统（GSM）：GSM是利用卫星通信技术实现全球范围内移动通信的系统。

2. 国际海事卫星组织（INMARSAT）：INMARSAT是利用卫星通信技术为国际海上通信提供服务的组织。

3. 卫星电视广播：卫星电视广播是利用卫星通信技术实现电视信号传输的系统。

《卫星通信系统》课件

高带宽传输
卫星互联网采用高带宽的卫星转发器，能够提供高速的互联网接入服务。
灵活组网
卫星互联网可以根据用户需求灵活组网，满足不同规模和不
同需求的用户接入需求。
卫星导航定位系统
卫星导航定位系统
利用卫星信号实现导航和定位功能。
高精度定位
卫星导航定位系统可以实现高精度的定位，满足各种导航和定位需求。
覆盖范围广
卫星电视广播的覆盖范围广泛，可以覆盖全球或特定区域。
多频道传输
卫星电视广播可以实现多个频道的传输，满足不同观众的需求。
高质量信号传输
卫星电视广播采用高功率的卫星转发器，能够实现高质量的信号传输。
卫星移动通信
卫星移动通信
利用卫星转发器实现移动终端（如手机）之间的通信。
高速数据传输
卫星移动通信可以实现高速数据传输，满足用户对语音、数据和多媒体通信的需求。
卫星通信与地面移动通信的融合
总结词
融合将带来更加丰富的业务模式和服务体验。
详细描述
通过融合卫星通信和地面移动通信，可以开发出更加丰富的业务模式和服务体验，例如基于位置的服务、应急通信、物联网应用等。这将为用户带来更加便捷、高效总结词
低轨道卫星通信系统将提供更低延迟、更高带宽的数据传输服务，满足不断增长的用户需求。
信道编码原理
信道编码是一种用于提高数据传输可靠性的技术。通过在数据中添加冗余信息，信道编码可以在接收端检测和纠正传输过程中的误码。
常见编码方式
常用的信道编码方式包括线性分组码、循环码和卷积码等。这些编码方式具有不同的特点和适用场景，选择合适的编码方式可以提高卫星通信系统的性能。
编码增益
信道编码可以在一定程度上提高系统的抗干扰能力，从而提高通信系统的可靠性。这种由于信道编码而带来的性能提升称为编码增益。

《卫星通信概述》课件

远程教育
卫星通信为远程教育提供了便利。学生可以通过卫星接收培训和教育内容，与教师进行远程互动。
农业
卫星通信为农业提供了重要的支持。农民可以通过卫星接收气象信息和农业技术，提高农业生产效率。
航空航天
卫星通信在航空航天领域起着重要作用。航空飞行员和天文学家使用卫星通信进行导航、通信和数据传输。
卫星作为中继站点，接收发射站发送的信号，并将信号转发给指定的接收 Nhomakorabea3
接收站
站。
接收站接收来自卫星的信号，并将其
转换为人类可理解的格式，供用户使
用。
卫星通信技术的发展趋势
5G技术
卫星通信将与5G技术结合，提供更快的数据传输速度和更广泛的通信覆盖。
低地球轨道卫星
低地球轨道卫星将成为未来卫星通信的重要发展方向，提供更低的延迟和更大的带宽。
物联网
卫星通信将支持物联网的发展，连接更多的设备和传感器，实现智能化和互联互通。
结论和展望
卫星通信在现代社会中发挥着重要的作用，并且具有广阔的发展前景。随着技术的进步和需求的增加，卫星通信将继续发展和创新，为人类提供更好的通信体验。
卫星通信的基本原理
卫星通信的基本原理是通过发射和接收信号的卫星，将信息从一个地方传输到另一个地方。发射站将信号转换为微波频段，发送到卫星，然后卫星将信号转发到接收站。接收站接收信号并将其转换为可理解的格式。
卫星通信的应用领域
电视广播
卫星通信在电视广播行业中发挥着关键的作用。通过卫星传输信号，人们可以收看各种电视频道，包括国际频道和高清频道。
卫星通信的优缺点
• 优点： • 全球范围内的通信覆盖 • 高速和稳定的数据传输 • 抗干扰和抗暗示能力强