卫星通讯系统课件
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《卫星通信体制》课件
02
卫星通信系统主要由空间分系统 、地面分系统和通信终端组成。
卫星通信特点
覆盖范围广
卫星通信不受地形和地域限制， 可覆盖地球上大部分地区，尤其 适用于偏远地区和海洋通信。
传输容量大
卫星通信使用微波频段，具有较 宽的带宽，可实现大容量数据传
输。
可靠性高
卫星通信不受地面灾害影响，可 靠性较高，尤其适用于应急通信
3
卫星导航定位的挑战
受天气和地理位置影响较大，且成本较高。
04
卫星通信发展前景
卫星通信技术发展趋势
高速数据传输
随着技术的发展，卫星通信将能 够提供更高的数据传输速率，满 足用户对高速互联网接入的需求
。
低延迟通信
通过优化信号处理技术和路由选择 ，卫星通信的延迟时间将进一步降 低，接近地面通信的延迟水平。
02
卫星通信体制
FDMA（频分多址）
总结词
频分多址是一种通信方式，它将通信频带分成多个小的频带，每个用户占用一 个或多个频带进行通信。
详细描述
在FDMA中，每个用户被分配一个特定的频带，该频带在整个通信过程中保持 不变。通过使用不同的频带，多个用户可以在同一通信信道上同时进行通信。
TDMA（时分多址）
《卫星通信体制》ppt课件
$number {01}
目录
• 卫星通信概述 • 卫星通信体制 • 卫星通信应用 • 卫星通信发展前景 • 总结与展望
01
卫星通信概述
卫星通信定义
01
卫星通信是一种利用人造地球卫 星作为中继站，转发无线电信号 ，实现地球站之间或地球站与航 天器之间通信的一种通信方式。
政策与法规环境
04
评估了当前卫星通信体制发展的政策与法规环 境，提出了优化政策与法规环境的建议，以促
卫星通信系统主要由空间分系统 、地面分系统和通信终端组成。
卫星通信特点
覆盖范围广
卫星通信不受地形和地域限制， 可覆盖地球上大部分地区，尤其 适用于偏远地区和海洋通信。
传输容量大
卫星通信使用微波频段，具有较 宽的带宽，可实现大容量数据传
输。
可靠性高
卫星通信不受地面灾害影响，可 靠性较高，尤其适用于应急通信
3
卫星导航定位的挑战
受天气和地理位置影响较大，且成本较高。
04
卫星通信发展前景
卫星通信技术发展趋势
高速数据传输
随着技术的发展，卫星通信将能 够提供更高的数据传输速率，满 足用户对高速互联网接入的需求
。
低延迟通信
通过优化信号处理技术和路由选择 ，卫星通信的延迟时间将进一步降 低，接近地面通信的延迟水平。
02
卫星通信体制
FDMA（频分多址）
总结词
频分多址是一种通信方式，它将通信频带分成多个小的频带，每个用户占用一 个或多个频带进行通信。
详细描述
在FDMA中，每个用户被分配一个特定的频带，该频带在整个通信过程中保持 不变。通过使用不同的频带，多个用户可以在同一通信信道上同时进行通信。
TDMA（时分多址）
《卫星通信体制》ppt课件
$number {01}
目录
• 卫星通信概述 • 卫星通信体制 • 卫星通信应用 • 卫星通信发展前景 • 总结与展望
01
卫星通信概述
卫星通信定义
01
卫星通信是一种利用人造地球卫 星作为中继站，转发无线电信号 ，实现地球站之间或地球站与航 天器之间通信的一种通信方式。
政策与法规环境
04
评估了当前卫星通信体制发展的政策与法规环 境，提出了优化政策与法规环境的建议，以促
卫星通信系统
（2）按需分配方式。按需分配（DA）方式是一种分配可变的 制度，这个可变是指按申请进行变化的信道分配。根据信道分配 可变的程度不同，按申请分配制度又 可分为以下几种类型：收端 可变、发端固定的DA方式；收端固定、发端可变的DA方式；收、 发可变DA方式；动态分配；随机分配。
2. 多址技术
可分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址 （CDMA）和空分多址（SDMA）。
（3）卫星转发器。卫星转发器常分为透明转发器和处理转发 器两种。
①透明转发器。透明转发器也称非再生转发器，包括单变频 转发器和双变频转发器两种。
单变频转发器是目前使用最多的一种转发器，如图4-7（a） 所示。双变频转发器的结构如图4-7（b）所示。
②处理转发器。处理转发器是指除了具有转发功能之外，还 具有处理功能的转发器，其结构如图4-7（c）所示。
4.2 多址及随机多址访问方式
①固定预分配（FPA）方式。固定预分配是指按事先规定半永 久性地分配给每个地球站固定数量的信道，这样各地球站只能各 自在特定的信道上完成与其他地球站的通信，其他地球站不得占 用该信道。如图4-10（a）所示。
②按时预分配（TPA）方式。事先知道了各地球站间业务随时 间的变化规律，那么在一天内可按约定对信道做几次固定的调整， 这种方式就是按时预分配（TPA）方式。
4.5～5 3.5
4.5～5.5
0.6～2.4 1.2～11
0.6～32
最小（G/T）值/（ dB/K）
35.0（原40.7） 37.0（原39）
31.7
29.0 34.0 27.0 29.0
22.7 2 500 22.7
5.5 16
5.5～16
业务
电话、数据、TV、IDR、IBS 电话、数据、TV、IDR、IBS 电话、数据、TV、IDR、IBS
2. 多址技术
可分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址 （CDMA）和空分多址（SDMA）。
（3）卫星转发器。卫星转发器常分为透明转发器和处理转发 器两种。
①透明转发器。透明转发器也称非再生转发器，包括单变频 转发器和双变频转发器两种。
单变频转发器是目前使用最多的一种转发器，如图4-7（a） 所示。双变频转发器的结构如图4-7（b）所示。
②处理转发器。处理转发器是指除了具有转发功能之外，还 具有处理功能的转发器，其结构如图4-7（c）所示。
4.2 多址及随机多址访问方式
①固定预分配（FPA）方式。固定预分配是指按事先规定半永 久性地分配给每个地球站固定数量的信道，这样各地球站只能各 自在特定的信道上完成与其他地球站的通信，其他地球站不得占 用该信道。如图4-10（a）所示。
②按时预分配（TPA）方式。事先知道了各地球站间业务随时 间的变化规律，那么在一天内可按约定对信道做几次固定的调整， 这种方式就是按时预分配（TPA）方式。
4.5～5 3.5
4.5～5.5
0.6～2.4 1.2～11
0.6～32
最小（G/T）值/（ dB/K）
35.0（原40.7） 37.0（原39）
31.7
29.0 34.0 27.0 29.0
22.7 2 500 22.7
5.5 16
5.5～16
业务
电话、数据、TV、IDR、IBS 电话、数据、TV、IDR、IBS 电话、数据、TV、IDR、IBS
《卫星通信基础》PPT模板课件
2 卫星通信的电波传播和工作频段
3、卫星提供的业务。 1）卫星固定业务（FSS）。 2）卫星广播业务（BSS）。 3）卫星移动业务（MSS）。 4）卫星导航业务。 5）卫星气象业务。 6）卫星间业务。
4、卫星通信目前使用的频段 1）VHF(0.1-0.3GHz) 2）UHF(0.3-1GHz) 3）L波段(1.0-2.0GHz) 4）S波段(2.0-4.0GHz) 5）C波段(4.0-8.0GHz,4/6GHz) 7)X波段(8.0-12GHz) 8)Ku波段(12-18GHz,11/14GHz,12/14GHz) 9)K波段(18-27GHz)
2、预分配方式（PA） 1）固定预分配（FPA）。 2）按时预分配（TPA）。
3、按申请分配方式（DA） 1）收端固定—发端可变（FR-VT） 2）发端固定—收端可变（FT-VR） 3）全可变（VT-VR）
4、动态/随机分配方式 5、FDMA需要考虑的问题
1）邻道干扰 2）保护频带 3）互调 4）回退的影响
4、多址接入与多路复用是两个不同的概念
5 多址接入
卫星
固定 站
固定 站
…
固定 站
固定 站
…
f1 f2 f3 f4
fn
频分多址
卫星
固定 站
固定 站
…
固定 站
固定 站
…
T1
T2 T3
T4
Tn
时分多址
卫星
…
固定 站
固定 站
固定 站
固定 站
…
1
2
3
4
5
码分多址
地址码
5 多址接入
5、2多址分配制度
1、基本概念 为了充分利用卫星转发器的功率和频率资源而进行的卫星通道的分 配方式。这里的通信对应着FDMA的频带、TDMA的时隙、CDMA的码型 SDMA的窄波束。
现代通信技术3(卫星通信)课件ppt
卫星轨道类型及特点
地球同步轨道（GEO）
低地球轨道（LEO）
卫星运行周期与地球自转周期相同， 相对地面位置固定，适合大范围覆盖 和连续通信。
卫星运行轨道离地面较近，通信时延 小，但覆盖区域有限，需要多个卫星 组成星座才能实现全球覆盖。
中地球轨道（MEO）
卫星运行周期较地球自转周期长，但 较低轨道高，可实现全球覆盖和较好 的通信性能。
包括卫星轨道、频段、调制方式等基本概 念和原理。
详细介绍了卫星、地球站、控制系统等组 成部分及其功能。
卫星通信链路分析
卫星通信网络与协议
对上行链路、下行链路以及整个通信链路 的性能进行了深入的分析。
讲解了卫星通信网络的拓扑结构、协议体系 以及关键技术。
新型卫星通信技术发展趋势预测
高通量卫星通信技术
解密算法原理
加密算法实现
解密算法实现
解释与加密算法相对应 的解密算法原理。
详细阐述加密算法的实 现过程，包括密钥生成、
加密解密流程等。
详细阐述解密算法的实 现过程，包括密钥管理、
解密流程等。
可靠性保障策略制定和实施过程
制定可靠性保障策略
根据卫星通信网络的特点和需求，制定相应 的可靠性保障策略。
实施可靠性保障措施
行业应用前景拓展思考
海上通信领域
卫星通信技术可实现海上船舶与陆地之间 的实时通信，提高海上运输的安全性和效
率。
A 航空航天领域
卫星通信技术在航空航天领域具有 广泛的应用前景，如飞机导航、无
人机遥控等。
B
C
D
偏远地区通信覆盖
卫星通信技术可解决偏远地区的通信覆盖 问题，为当地居民提供基本的通信服务。
应急通信领域
第6章卫星通信系统-PPT课件
《现代通信概论》第1章 通信的基本理论现代通信概论》 第7章 移
2019/2/28
8
卫星通信的基本概念
下行频：指卫星向地面发射信号所使用的频率， 不同的转发器所使用的下行频不同，在使用卫 星接收机时所设置的参数也就不同，如果设置 不正确，将不能接收相应的节目内容。例如： 我国鑫诺一号卫星用于教育部远教数据广播使 用6a转发器的下行频为12620MHz， 而甘肃教 育数据广播所使用7b转发器的下行频为 12660MHZ。 一颗卫星上有多个转发器，所以会 有多个下行频。
2019/2/28
軌道現有約700~800枚衛星
《现代通信概论》第1章 通信的基本理论现代通信概论》 第7章 移
4
衛星應用分類
就應用方面來說，衛星約可分成下列幾類：
偵察衛星(Surveillance Satellites) 預警衛星(Early Warning
Satellites)
氣象衛星(Weather Satellite)
人造衛星是指按照一定軌道環繞地球運行的人造
物體。
避免大氣的摩擦，衛星高度都遠超過大氣層頂。
人造衛星的設計不像飛機需考慮外形是否流線，
再加上太陽電池板，因此人造衛星的外形大都是千 奇百怪。
2019/2/28 《现代通信概论》第1章 通信的基本理论现代通信概论》 第7章 移 3
6.1.1 卫星的概念
10
6.1 .2 卫星通信的基本概念
卫星通信的分类
低軌道(LEO): 300
按軌道高度劃分：
to 1,500 km
to 12,000 km 36,000 km
中軌道(MEO): 8,000
同步軌道(GEO): approx.
《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
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
通信导论卫星通信课件
为了提高星载转发器的可靠性，一些容易失效的模 块或器件都有冗余配置，并配有各种切换开关，以 便在工作单元失效时切换至备用单元 。
通信导论卫星通信课件
16
3.遥测指令分系统
l）遥测部分
此部分主要收集卫星上设备工作的数据，如电流、
电压、温度、传感器信息、气体压力指令证实等信 号。这些数据经处理后送往地面监测中心站。
通信导论卫星通信课件
34
(2)处理转发器
指除了信号转发外，还具有信号处理功能 的转发器。与上述双变频透明转发器相比，处 理转发器只是在两级变频器之间增加了信号的 解调器、处理单元和调制器。先将信号解调， 便于信号处理，再经调制、变频、功率放大后 发回地面。
通信导论卫星通信课件
35
3 卫星通信地面站
卫星通信系统
一.通信卫星 二.同步通信卫星组成
三.卫星通信系统特点 四.卫星通信系统的组成与原理 五.数字卫星通信系统 六.卫星地球站
七.典型数字卫星通信系统介绍
通信导论卫星通信课件
1
一.通信卫星
地球卫星都有自己的运行轨道，这种轨
道有圆形，也有椭圆形，轨道所在的平 面称为轨道面，轨道面都要通过地心。
调
发
路
制
射
复
器
机
用
多
路
调
接
分
制
收
离
器
机
双
双
工
工
器
器
天线 馈电 设备
发
调
多
射
制
路
机
器
复
用
多
接
解
路
收
调
分
机
器
离
通信导论卫星通信课件
16
3.遥测指令分系统
l）遥测部分
此部分主要收集卫星上设备工作的数据，如电流、
电压、温度、传感器信息、气体压力指令证实等信 号。这些数据经处理后送往地面监测中心站。
通信导论卫星通信课件
34
(2)处理转发器
指除了信号转发外，还具有信号处理功能 的转发器。与上述双变频透明转发器相比，处 理转发器只是在两级变频器之间增加了信号的 解调器、处理单元和调制器。先将信号解调， 便于信号处理，再经调制、变频、功率放大后 发回地面。
通信导论卫星通信课件
35
3 卫星通信地面站
卫星通信系统
一.通信卫星 二.同步通信卫星组成
三.卫星通信系统特点 四.卫星通信系统的组成与原理 五.数字卫星通信系统 六.卫星地球站
七.典型数字卫星通信系统介绍
通信导论卫星通信课件
1
一.通信卫星
地球卫星都有自己的运行轨道，这种轨
道有圆形，也有椭圆形，轨道所在的平 面称为轨道面，轨道面都要通过地心。
调
发
路
制
射
复
器
机
用
多
路
调
接
分
制
收
离
器
机
双
双
工
工
器
器
天线 馈电 设备
发
调
多
射
制
路
机
器
复
用
多
接
解
路
收
调
分
机
器
离
卫星通信简介ppt课件
低轨道卫星：美国60年 “信使”通信卫星 中、高轨道：62年，“电星”、“中继”卫星 同步轨道：63、64年，先后发射三颗“辛康姆”卫 星，最后一颗进入同步轨道，转播东京奥运会。
发展过程（二）
实用与提高阶段（1965---） 65年，国际卫星通信组织：INTELSAT—1 正式承担国际通信业务。 苏联：第一颗非同步通信卫星“闪电”—1
空分多址方式（SDMA）
SDMA方式有许多新颖特点：卫星天线增益高；卫 星功率可得到合理有效的利用；不同区域地球站所发信 号在空间互不重叠，即使在同一时间用相同频率，也不 会相到干扰，因而可实现频率重复使用，这就成倍地扩 大了系统的通信容量；转换开关使卫星成为一台空中交 换机，各地球站之间可像自动电话系统那样方便地进行 多址通信。此外，卫星对其它地面通信系统的干扰减少 了，对地球站的技术要求也降低。
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
编码 频分多址－FDMA
信信信 道道道 123
时间
站1 频分多 路复用
信
道
频率
K
卫星转发器
B
f1
f1
fK
调
发射机
频
f2
发射机 f3
fK
调 频
频分多 路复用
站K
发展过程（二）
实用与提高阶段（1965---） 65年，国际卫星通信组织：INTELSAT—1 正式承担国际通信业务。 苏联：第一颗非同步通信卫星“闪电”—1
空分多址方式（SDMA）
SDMA方式有许多新颖特点：卫星天线增益高；卫 星功率可得到合理有效的利用；不同区域地球站所发信 号在空间互不重叠，即使在同一时间用相同频率，也不 会相到干扰，因而可实现频率重复使用，这就成倍地扩 大了系统的通信容量；转换开关使卫星成为一台空中交 换机，各地球站之间可像自动电话系统那样方便地进行 多址通信。此外，卫星对其它地面通信系统的干扰减少 了，对地球站的技术要求也降低。
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
编码 频分多址－FDMA
信信信 道道道 123
时间
站1 频分多 路复用
信
道
频率
K
卫星转发器
B
f1
f1
fK
调
发射机
频
f2
发射机 f3
fK
调 频
频分多 路复用
站K
《卫星通信上》课件
卫星通信频段划分
L频段
用于语音和低速数据传输，频段范围 为1.5GHz左右。
C频段
用于电视信号传输和高速数据传输， 频段范围为5GHz左右。
X频段
用于高速数据传输和移动通信，频段 范围为10GHz左右。
Ka频段
用于高带宽数据传输和宽带多媒体通 信，频段范围为30GHz左右。
卫星通信信号传输方式
模拟信号传输
05
卫星通信面临的挑战与解决方案
卫星通信安全问题与解决方案
安全问题总结
卫星通信的安全问题主要表现在信号窃听 、干扰和恶意攻击等方面，这些问题直接
威胁到通信的保密性和完整性。
访问控制
限制合法的用户访问卫星资源，防止非法 用户接入。
加密技术
采用先进的加密算法对通信内容进行加密 ，确保即使信号被窃听，也无法被轻易解 密。
卫星通信的特点与优势
覆盖范围广
卫星通信不受地形和地域限制 ，可实现全球覆盖，特别适用
于偏远地区和海洋通信。
容量大
卫星通信系统具有较大的带宽 和传输容量，可同时传输语音 、数据和视频等多种信号。
传输质量稳定
卫星通信具有较稳定的传输质 量和较长的使用寿命，可靠性 较高。
组网灵活
卫星通信可实现快速建网和灵 活组网，方便扩展和维护。
卫星通信具有覆盖范围广、容量大、传输质量稳定、组网灵活等优点，广泛应用于 国际、国内通信、广播、电视、军事等领域。
卫星通信系统组成
01
02
03
空间分系统
包括通信卫星和卫星控制 中心，负责信号的接收、 转发和传输。
地面分系统
包括地球站和卫星测控中 心，负责信号的发送、接 收和监测。
通信终端