卫星通信基础
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人造卫星进行通信传输的技术。
它利用卫星作为中继站，将信号从发射站传输到接收站，实现了远距离、高质量的通信。
一、卫星通信的基本原理卫星通信的工作原理可以分为三个主要步骤：上行链路、卫星传输和下行链路。
1.上行链路：在卫星通信中，上行链路是指信号从地面站向卫星传输的部分。
用户在地面站发射信号，通过指定的天线将信号向上空发送。
信号经过电离层进入太空，然后到达指定卫星。
上行链路的频率一般比较低。
2.卫星传输：卫星接收到上行链路的信号后，将其放大并重新发射到地球上的其他区域。
卫星利用特定的波束和频率进行传输，确保信号能够准确到达目标地点。
卫星在传输过程中还可以进行频率的转换和多路复用，提高信号的传输效率和容量。
3.下行链路：下行链路是指信号从卫星传输到地面接收站的部分。
接收站通过天线接收卫星发射的信号，并通过解调器对信号进行解码和还原。
最终，用户可以通过设备来接收、处理和显示信号。
二、卫星通信的关键技术卫星通信依赖于多项关键技术来实现高效、稳定的通信传输。
1.频段选择：卫星通信使用的频段一般分为C频段、Ku频段和Ka频段等。
在频段选择时，需要综合考虑频段的传输性能、天线尺寸和成本等因素。
2.天线设计：卫星通信中的天线设计非常重要，它关系到传输过程中的信号强度和覆盖范围。
天线的设计需要考虑到天线增益、波束宽度、指向精度和天线尺寸等因素。
3.调制解调：调制解调器是卫星通信中的关键设备之一。
它可以将信号进行调制，将信息转换成适合卫星传输的形式。
在接收端，解调器将信号解调，还原成原始的信息。
4.多路复用技术：为了提高卫星传输的效率，多路复用技术被广泛应用。
通过将多个信号合并在一个信道中传输，可以有效提高信道利用率，减少传输成本。
三、卫星通信的应用领域卫星通信在各个领域都有着广泛的应用，其中包括但不限于以下几个方面：1.远程通信：通过卫星通信，可以实现远距离的通信传输，解决了地理位置限制的问题。
《卫星通信系统》课件
战略侦察：卫星通信系统能够传输大量的侦察数据和情报信息，为军事决策提供重要 支持。
战场指挥：卫星通信系统可实现战场各部队之间的实时通信和信息共享，提高指挥效 率和协同作战能力。
民用领域应用
移动通信：卫星 通信系统提供全 球范围内的移动 通信服务，包括 海上、空中和陆 地上的通信
广播和电视：卫 星通信系统用于 传输广播电视信 号，覆盖范围广， 不受地域限制
互联网接入：卫 星通信系统提供 互联网接入服务， 包括家庭和企业 用户的宽带接入
应急通信：在自 然灾害等紧急情 况下，卫星通信 系统可以提供可 靠的应急通信服 务，保障救援工 作的顺利进行
商业领域应用
商业通信：卫星通信系统为商业 领域提供高效、可靠的通信服务， 支持语音、数据、视频等多种通 信方式。
汇报人：PPT
Part Five
卫星通信系统 关键技术
信号传输技术
调制技术：将基 带信号转换为适 合传输的调制信 号
多路复用技术： 提高频谱利用率， 实现多路信号同 时传输
纠错编码技术： 降低误码率，保 证传输质量
天线技术：实现 信号的高效辐射 和接收
信道编码技术
信道编码的基本 概念
信道编码的原理
常见的信道编码 技术
工作原理简介
卫星通信系统概述
卫星通信系统组成
卫星通信系统工作原理
卫星通信系统特点
特点与优势
特点：覆盖范围广、不受地理条件限制、通信容量大、传输质量稳定 优势：适用于远程通信、应急通信、军事通信等领域，可提供话音、数据、图像等多种业务
Part Three
卫星通信系统 分类
卫星通信系统基础知识及设备操作使用与维护管理
卫星通信系统基础知识及设备操作使用与维护管理卫星通信系统是利用卫星作为中间传输媒介的通信方式。
卫星通信通过将信号传输到地球上的接收站，实现了全球范围内的通信。
它具有全天候、全天时、全球覆盖、无距离限制等优点，被广泛应用于军事、民用、航空、航天等领域。
1.设备操作使用：-在操作卫星通信系统设备之前，需要仔细阅读设备的使用说明书和操作手册，了解设备的工作原理、操作流程以及安全注意事项。
-进行设备操作时，需要按照操作流程的指导进行操作，遵循正确的操作步骤，避免操作错误导致设备损坏或故障。
-在设备操作过程中，应注意设备的状态和指示灯的变化，及时处理设备异常情况，避免出现故障。
2.设备使用：-卫星通信设备通常需要安装在固定的位置上，以保证信号传输的稳定性。
因此，在安装设备时，需要选择合适的位置，并按照设备说明书进行正确的安装和固定。
-设备使用过程中，需要注意设备的环境要求，如温度、湿度、电源供应等。
避免设备在恶劣的环境条件下工作，导致设备故障或损坏。
-使用设备时，应遵循设备的操作规程，合理调节设备参数，保证设备的正常运行。
3.设备维护管理：-定期检查卫星通信设备的硬件和软件状态，检测设备是否正常工作，并及时处理设备异常情况。
例如，设备的散热情况、电源供应是否正常等。
-对设备进行定期的清洁和维护，保持设备的良好状态。
同时，定期对设备进行保养，如更换电池、更新软件等。
-设备的安全保护措施也是重要的一环。
例如，设备需要定期备份数据，以防止数据丢失或损坏。
同时，设备的接入口需要设置密码保护，避免未经授权的人员操作设备。
总结起来，卫星通信系统的设备操作使用与维护管理需要关注设备的正确操作、合理使用和定期维护。
通过正确操作和及时维护，可以确保卫星通信系统的稳定运行，提高通信的可靠性和效率。
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
卫星通信模型的基本原理
卫星通信模型的基本原理
首先，地面终端是指用户使用的通信设备，如手机、电脑等。
用户通过地面终端发送的信号经过调制处理后，通过天线发射到卫
星上。
其次，卫星是位于地球轨道上的人造卫星，它具有接收、放大
和转发信号的功能。
卫星上搭载有接收地面终端信号的天线，将接
收到的信号进行放大和处理后，再通过卫星的发射天线将信号发送
回地面。
最后，地面站是位于地面上的设备，用于控制和管理卫星通信
系统。
地面站接收卫星发射的信号，并进行解调和处理，然后将信
号转发给目标地面终端。
同时，地面站还负责对卫星进行轨道控制、信号调度和网络管理等任务。
卫星通信模型的基本原理是基于三个组成部分之间的相互配合
和协调。
当地面终端需要进行通信时，它会将信号发送到卫星上，
卫星接收并放大信号后再转发给目标地面终端，实现了地面终端之
间的通信。
卫星通信模型的优点之一是覆盖范围广，可以实现全球范围内的通信。
由于卫星位于高空轨道上，信号传输距离相对较短，因此可以减少信号衰减和传输延迟。
此外，卫星通信还具有抗干扰能力强、抗灾害能力强等优点。
然而，卫星通信也存在一些局限性。
由于信号需要在地面终端和卫星之间进行往返传输，因此会引入一定的传输延迟。
此外，卫星通信系统的建设和维护成本较高，对天气条件也较为敏感。
总结而言，卫星通信模型的基本原理是通过地面终端、卫星和地面站之间的协作，实现地面终端之间的通信传输。
这种模型具有覆盖范围广、抗干扰能力强等优点，但也存在传输延迟和建设成本高的局限性。
卫星通讯的原理
卫星通讯的原理
卫星通信是利用人造卫星作为中继器，实现地面之间或地面与空中之间的通信的技术。
其原理主要包括以下几个方面：
1. 发射与接收：卫星通信系统包括地面与卫星之间的发射和接收站。
地面发射站将要传送的信息转换成微波信号，并发送到卫星上。
卫星接收到信号后再将其转发到地面接收站。
2. 卫星中继：卫星作为中继器扮演着起到信号传输的角色。
它接收到来自地面的信号后，经过内部处理和增强后再将信号发射出去，从而实现地球上不同位置的通信。
3.频率分配：在卫星通信中，频率分配是非常关键的。
由于频
谱资源有限，不同用户的通信需要使用不同的频段，以避免干扰。
因此，对于卫星通信系统，需要合理规划和分配频率资源，确保各用户之间的通信顺利进行。
4. 轨道选择：卫星通信系统可以采用不同的轨道形式，包括低轨道、中轨道和地球同步轨道。
不同的轨道形式有不同的覆盖范围和传输时延，因此在系统设计时需要根据实际需求来选择合适的轨道。
5. 接收与解调：地面接收站收到卫星传输过来的信号后，需要经过解调和解码等处理步骤，将信号还原成原始的信息。
这一过程可能涉及到信噪比改善、信号解调等一系列技术，以确保信息传输的准确性和可靠性。
综上所述，卫星通信通过利用卫星作为信号中转站，实现地球不同位置之间的通信。
在具体实现过程中，需要考虑信号发射与接收、卫星中继、频率分配、轨道选择以及接收与解调等多个因素。
这些原理和技术的应用使得卫星通信成为了现代通信领域中不可或缺的一部分。
第2章 卫星通信基本技术11
2.1 信号设计技术
通常将数字通信中用于系统设计的编码、译码与调制、解调技术统称为信号 设计。下面主要介绍数字卫星通信中的信号设计技术。 2.1.1 编码技术 在数字卫星通信中，所用的编码技术有信源编码和信道编码两类。 信源编码：是指通过压缩编码来去掉信号源中的冗余成分，以达到压缩码率和带宽 ，实现信号有效传输的目的。因此，信源编码实际上就是把话音、图像等模拟信号 变换成数字信号，并利用传输信息的性质，采用适当的编码方法，降低传输速率， 即实现话音或图像的频带压缩传输，提高通信系统的效率。而译码则是编码的逆过 程。 信道编码：是指通过按一定规则重新排列信号码元或加入辅助码的办法来防止码元 在传输过程中出错，并进行检错和纠错，以保证信号的可靠传输。因此，信道编码 是用来检测或纠正传输过程中的误码，它是一种编码变换。纠、检错用在数字卫星 通信中有着非常好的效果，它是实现通信系统传输质量的重要技术。
下面以码长为15的BCH码为例来进行说明。可见此时m＝4(24－1＝15)，即表 示最高次数为4。由xn+1的因式分解可知： m0 ( x ) x 1
m1 ( x) x 4 x 1 m3 ( x) x 4 x 3 x 2 x 1 m5 ( x) x 2 x 1 m7 ( x ) x 4 x 3 1 x15 1 m0 ( x) m1 ( x) m3 ( x) m5 ( x) m7 ( x)
表2-1 校正子与错码位置
s1 0
s2 0
s3 0
错误 位置 无误
卫星通信系统基础知识及设备操作使用与维护管理讲课教案
一、卫星通信基本原理
卫星通信的基本原理： 上图中，“基带处理（BDU）”、“中频调制（M）”和 “解调器（DEM）”的功能是由“卫星调制解调器”实现的 ；“上变频器（UC）”、“高功率放大器（HPA）”的功能 是由“功放”实现的；“低噪声放大器（LNA）”和“下变频 器（DC）”的功能是由“LNB”实现的。
一、卫星通信基本原理
卫星天线的方位角： 方位角如下图所示，指的是卫星地面的接收点和天上卫星 之间的一个偏离角度。对应同一颗卫星，卫星地面站的经度不 同，对应的方位角也不同。
一、卫星通信基本原理
卫星天线的俯仰角： 俯仰角如下图所示，指的是卫星天线相对于地平线需要抬 起的一个偏离角度。对应同一颗卫星，卫星地面站的纬度不同 ，对应的俯仰角也不同。
一、卫星通信基本原理
卫星天线的种类： 车载卫星天线一般分为“静中通”和“动中通”两种。 动中通卫星移动通信是指载体在移动过程中仍能通过同步 卫星保持正常的通信联络。 静中通卫星通信指在车辆静止后建立卫星通信链路的方式 。
一、卫星通信基本原理
卫星天线的运动方式： 卫星天线在对星时有3个转动方式，分别为“俯仰”、“ 方位”和“极化”。卫星天线在对星过程中，需要通过卫星定 位系统定位自己在地球上的经纬度，然后通过该经纬度计算自 己和卫星之间的位置关系，我们现在对的卫星是地球同步卫星 ，它的纬度肯定是0，我们只需要知道卫星的经度，即可计算 出我们的天线需要调整到一个什么角度来对准卫星。
一、卫星通信基本原理
卫星通信系统的干扰：
一、卫星通信基本原理
卫星通信系统的干扰： 1、星蚀 所有静止卫星在每年春分和秋分前后各23天中，当星下 点（卫星与地心连线同地球表面的交点）进入当地时间午夜前 后，卫星、地球和太阳共处在一条直线上，卫星进入地球阴影 区而造成星蚀；此时卫星的太阳能电池不能正常工作，星载电 池只能维持卫星自转而不能支持转发器正常工作。卫星位置西 移1º，星蚀开始时间可推迟4分钟，东移1º则可提前4分钟。
卫星通信基础原理测试题(含答案)
卫星通信基础原理测试题（含答案）卫星通信基础原理测试题单位:_________ 姓名:___________ 分数:___________ 一、填空题（每空2分，共64分）1、卫星通信的应用范围很广，涉及长途电话、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。
2、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。
3、地球卫星的轨道有赤道轨道、极轨道、倾斜轨道之分。
4、卫星通信系统主要由通信卫星和地球站两大部分组成。
5、SkyBridge是一个宽带卫星接入系统，在2002年开始运行，通过80颗低轨卫星，可为全球2000多万用户提供本地宽带接入。
6、VSAT卫星通信网络是以数据传输为主要业务的星状网络，主要由主站、VSAT终端站、卫星转发器和网络管理系统NMS组成。
7、在VSAT通信中，一般常用的调制解方式有BPSK（二相相移键控）、QPSK（四相相移键控）、OQPSK（偏移四相相移键控）、SFSK（正弦频移键控）和TFM（平滑调频）等。
8、按卫星的运转周期以及卫星与地球上任一点的相对位置关系不同，可分为同步卫星和非同步卫星。
9、地球站是微波无线电收、发信台，用户通过他们接入卫星线路。
10、卫星通信系统主要由通信卫星和地球站两大部分组成，另外还有跟踪遥测及指令系统和监控管理系统，这两部分是为了保证卫星系统的正常工作。
二、不定项选择（每题2分，共10分） 1、超级基站采用的卫星是（A ）A、同步静止轨道卫星B、中轨卫星C、倾斜同步轨道卫星 2、自动寻星天线室外部分包括（ ABC ） A、卫星天线 B、LNB C、BUC D、GPS3、中国移动应急抗灾超级基站的网络拓扑结构为（ D ） A、环形 B、链型C、网状D、星型4、VOIP超级基站无法对星通常会检查哪些参数（ ABCD ） A、极化角 B、方位角 C、俯仰角 D、信标频率5、通过下列哪个命令可以查询iDriect设备的发送功率（ B ） A、rx powerB、tx powerC、tx cw onD、rx frequency 三、判断题（每题1分，共6分）1、按轨道平面与赤道平面的夹角不同，可分为赤道轨道卫星、极轨道卫星和倾斜轨道卫星（√）2、VOIP超级基站站点一律采用自动寻星天线。
卫星通信系统的基本原理和通信过程
卫星通信系统的基本原理和通信过程Satellite communication is a crucial technology that enables people around the world to stay connected through various forms of communication. 卫星通信是一项至关重要的技术，它使全世界的人们能够通过各种形式的通信保持联系。
At its core, satellite communication involves the use of artificial satellites in Earth's orbit to relay signals from one point on the Earth to another. 在其核心，卫星通信涉及利用地球轨道上的人造卫星将信号从地球上的一点传递到另一点。
The basic principle of satellite communication revolves around the concept of line-of-sight communication, where the transmitter on Earth sends signals to the satellite, which then relays them back down to the receiver on Earth. 卫星通信的基本原理围绕着视距通信的概念，地球上的发射机将信号发送到卫星，然后卫星将其转发回地球上的接收机。
The communication process begins with the transmitter on Earth sending radio signals containing information to a specific satellite ina geostationary or low Earth orbit. 通信过程始于地球上的发射机向地球同步或低地球轨道的特定卫星发送包含信息的无线电信号。