移动卫星通信系统(10分钟PPT)
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卫星通信基础知识ppt课件
静止卫星发生星 蚀和日凌中断的原理
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
影响静止卫星通信的因素
圆形倾斜轨道同步卫星视在位置的日漂移
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
地球卫星的轨道
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
卫星通信的特点
1、通信范围大，三颗同步卫星即可覆盖全球（除两极外）。只要 在卫星发射的电波所覆盖的范围内，从任何两点之间都可进行通 信。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
卫星通信的基本原理
什么是卫星通信? 卫星通信，简单地说，就是地球上（包括地面、水面 和低层大气中）无线电通信站之间利用人造卫星作中 继站而进行的通信，它覆盖面积大、不受地理条件的 限制、通信频带宽、容量大、机动灵活，因而在国际 和国内通信领域中，成为不可缺少的通信手段。
卫星通信系统的分类
按业务分
固定业务卫星通信系统 移动业务卫星通信系统 广播业务卫星通信系统 科学实验卫星通信系统
按多址方式分
频分多址卫星通信系统 时分多址卫星通信系统 空分多址卫星通信系统 码分多址卫星通信系统
混合多址卫星通信系统
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
移动通信技术和系统介绍最新PPT课件
5G/6G应用场景拓展
5G/6G技术将不断拓展应用场景，包括智能交通、智能制造、智慧医疗、智慧城市等领域 。这些应用场景将推动5G/6G技术的不断发展和完善。
物联网与移动通信的融合应用
01 02
物联网与移动通信的互补性
物联网通过感知设备收集数据，而移动通信提供数据传输和处理的网络 基础设施。物联网与移动通信的融合应用将实现数据的实时传输和处理 ，推动智能化应用的发展。
容量
移动通信系统的容量是指在给定覆盖范围内，系统能够同时 支持的最大用户数或最大业务量。容量的大小取决于系统的 频谱效率、多址方式、调制方式等多种因素。提高系统容量 是移动通信技术发展的重要目标之一。
传输质量与时延
传输质量
移动通信系统的传输质量是指用户在进 行通信时所感受到的语音、数据等业务 的清晰度和稳定性。传输质量受到多种 因素的影响，如信号干扰、多径效应、 移动性管理等。为了提高传输质量，移 动通信系统需要采取一系列的技术措施 ，如信道编码、分集接收、功率控制等 。
数字调制
将数字信号转换为适合在信道中传 输的模拟信号，如QPSK、 16QAM、64QAM等调制方式。
自适应调制编码
根据信道质量动态调整调制方式和 编码速率，以最大化系统吞吐量。
多址接入与复用技术
多址接入技术
01
允许多个用户共享同一物理信道的技术，如FDMA、TDMA、
CDMA和NOMA等。
复用技术
可靠性
移动通信系统的可靠性是指系统在运行过程中能够保持稳定性和可用性的能力， 即在各种恶劣环境下都能够正常工作。为了提高系统可靠性，移动通信系统需要 采取一系列的容错和恢复措施，如冗余设计、故障检测与恢复等。
05
移动通信网络规划与设 计
5G/6G技术将不断拓展应用场景，包括智能交通、智能制造、智慧医疗、智慧城市等领域 。这些应用场景将推动5G/6G技术的不断发展和完善。
物联网与移动通信的融合应用
01 02
物联网与移动通信的互补性
物联网通过感知设备收集数据，而移动通信提供数据传输和处理的网络 基础设施。物联网与移动通信的融合应用将实现数据的实时传输和处理 ，推动智能化应用的发展。
容量
移动通信系统的容量是指在给定覆盖范围内，系统能够同时 支持的最大用户数或最大业务量。容量的大小取决于系统的 频谱效率、多址方式、调制方式等多种因素。提高系统容量 是移动通信技术发展的重要目标之一。
传输质量与时延
传输质量
移动通信系统的传输质量是指用户在进 行通信时所感受到的语音、数据等业务 的清晰度和稳定性。传输质量受到多种 因素的影响，如信号干扰、多径效应、 移动性管理等。为了提高传输质量，移 动通信系统需要采取一系列的技术措施 ，如信道编码、分集接收、功率控制等 。
数字调制
将数字信号转换为适合在信道中传 输的模拟信号，如QPSK、 16QAM、64QAM等调制方式。
自适应调制编码
根据信道质量动态调整调制方式和 编码速率，以最大化系统吞吐量。
多址接入与复用技术
多址接入技术
01
允许多个用户共享同一物理信道的技术，如FDMA、TDMA、
CDMA和NOMA等。
复用技术
可靠性
移动通信系统的可靠性是指系统在运行过程中能够保持稳定性和可用性的能力， 即在各种恶劣环境下都能够正常工作。为了提高系统可靠性，移动通信系统需要 采取一系列的容错和恢复措施，如冗余设计、故障检测与恢复等。
05
移动通信网络规划与设 计
卫星通信系统概述课件
在民用领域，卫星电视广播和移动通信是最常见的应用 ，为人们提供高质量的电视节目和便捷的通信服务。
02
卫星通信系统的工作原 理
卫星通信系统的信号传输原理
无线电信号传输
卫星通信系统利用无线电波进 行信号传输，将信息编码为无 线电信号，并通过天线发送到
空间中。
信号反射和折射
卫星通信系统利用地球表面或高度 大气的反射和折射实现信号传输， 使得远离地球的区域也能够接收到 信号。
非静止轨道卫星通信系统
总结词
具有灵活性和机动性，适用于应急通信和军事通信等特殊应用场景。
详细描述
非静止轨道卫星通信系统是指卫星在地球的非静止轨道上运行，与地球保持相对运动，从而实现与地球表面进行 通信的卫星通信系统。这种系统的优点是灵活性好，可以随时调整卫星的位置和姿态，适用于应急通信和军事通 信等特殊应用场景。但是，由于卫星轨道资源的限制，建设成本较高。
信号传输频段
卫星通信系统工作在特定的频段， 包括微波、毫米波和激光等，这些 频段具有较宽的带宽和较高的传输 速率。
卫星通信系统的调制解调原理
01
02
03
调制技术
卫星通信系统采用数字调 制技术，将信息编码为数 字信号，并通过调制技术 将其加载到载波上。
解调技术
接收端对接收到的信号进 行解调，提取出原始信息 ，并将其解码为原始信号 。
卫星通信系统概述课 件
目录
• 卫星通信系统简介 • 卫星通信系统的工作原理 • 卫星通信系统的种类与特点 • 卫星通信系统的优势与局限 • 卫星通信系统的发展现状与趋势 • 卫星通信系统的实际应用案例
01
卫星通信系统简介
卫星通信系统的定义
卫星通信系统是一种利用人造卫星作为中继站，在地球上（ 包括地面和空中）的通信站之间进行信息传输的无线电通信 系统。
02
卫星通信系统的工作原 理
卫星通信系统的信号传输原理
无线电信号传输
卫星通信系统利用无线电波进 行信号传输，将信息编码为无 线电信号，并通过天线发送到
空间中。
信号反射和折射
卫星通信系统利用地球表面或高度 大气的反射和折射实现信号传输， 使得远离地球的区域也能够接收到 信号。
非静止轨道卫星通信系统
总结词
具有灵活性和机动性，适用于应急通信和军事通信等特殊应用场景。
详细描述
非静止轨道卫星通信系统是指卫星在地球的非静止轨道上运行，与地球保持相对运动，从而实现与地球表面进行 通信的卫星通信系统。这种系统的优点是灵活性好，可以随时调整卫星的位置和姿态，适用于应急通信和军事通 信等特殊应用场景。但是，由于卫星轨道资源的限制，建设成本较高。
信号传输频段
卫星通信系统工作在特定的频段， 包括微波、毫米波和激光等，这些 频段具有较宽的带宽和较高的传输 速率。
卫星通信系统的调制解调原理
01
02
03
调制技术
卫星通信系统采用数字调 制技术，将信息编码为数 字信号，并通过调制技术 将其加载到载波上。
解调技术
接收端对接收到的信号进 行解调，提取出原始信息 ，并将其解码为原始信号 。
卫星通信系统概述课 件
目录
• 卫星通信系统简介 • 卫星通信系统的工作原理 • 卫星通信系统的种类与特点 • 卫星通信系统的优势与局限 • 卫星通信系统的发展现状与趋势 • 卫星通信系统的实际应用案例
01
卫星通信系统简介
卫星通信系统的定义
卫星通信系统是一种利用人造卫星作为中继站，在地球上（ 包括地面和空中）的通信站之间进行信息传输的无线电通信 系统。
2024版《移动通信系统》PPT课件
蜂窝移动通信网络规划与优化
网络规划
根据覆盖和容量需求，确定基站 位置、配置参数、频率规划等，
以保证网络质量和覆盖效果。
网络优化
针对网络运行中出现的问题，进 行参数调整、干扰排查、覆盖优 化等，以提高网络质量和用户满
意度。
规划与优化方法
包括传播模型校正、仿真模拟、 路测数据分析、参数调整等手段。
04
访问控制策略
根据用户身份和权限控制其对系统资源的访 问
审计与监控
对系统的访问和操作进行审计和监控，及时 发现和处理安全事件
08
未来移动通信发展趋势与 挑战
5G/6G愿景与关键技术挑战
5G/6G愿景
实现全球覆盖、超高速率、超低时延、超大连接， 构建万物互联的智能世界。
关键技术挑战
高频谱利用、大规模天线技术、超密集组网、全 频谱接入等。
无线城域网可应用于城市范围内 的多种场景，如智能交通、智能 电网、安防监控、应急通信等。
通过无线城域网，可以实现城市 范围内的快速、便捷、高效的无 线通信服务，推动城市的信息化 和智能化发展。
05
卫星移动通信系统
卫星移动通信概述及特点
卫星移动通信是利用地球静止轨 道卫星或中、低轨道卫星作为中 继站，实现区域乃至全球范围的
跟踪、监控和管理的一种网络。
02
物联网在移动通信中的应用场景
包括智能家居、智能交通、智能医疗、智能物流等。
03
物联网在移动通信中的技术实现
物联网在移动通信中的技术实现主要包括传感器技术、无线通信技术、
云计算技术等。通过这些技术，物联网可以实现与移动通信网络的深度
融合，为人们提供更加便捷、高效、智能的服务。
03
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。
演示文稿卫星通信系统概述PPT
（6）地面终端的发展呈现小型化、综合化和智能化。终端可工作在多 个频段，支持综合业务，适应多种多址接入方式、调制方式、编 码方式，传输速率可改变。
第25页，共36页。
1.6 卫星通信的发展趋势
（7）宽带低轨道系统正在加紧开发之中，用于高速数据和可视电话传 输。如Teledesic系统共包括288颗卫星，工作于Ka频段，寿命设计 为10年左右。
（2）微小卫星、纳卫星和皮卫星的快速发展，小卫星通信地面站 广泛应用。小型低轨卫星系统已陆续投入运行，用于低速数据传 输，如E-Sat、GE American和 GEMnet等系统。
（3）对地静止轨道资源非常有限，因此ITU鼓励采用中低轨道、高倾斜 椭圆轨道以及IGSO轨道。
第24页，共36页。
1.6 卫星通信的发展趋势
V为卫星在轨道上的瞬时速度。其中a为椭圆轨道的半长轴，r 为卫星到地心的距离。u为开普勒常数，u值为398601.58 km3/s2
第7页，共36页。
开普勒第三定律：卫星运转周期的平方与轨道半长轴的
3次方成正比。
Ts 2
a3 u
u为开普勒常数，u值为398601.58 km3/s2。
第8页，共36页。
3、存在日凌中断和星蚀现象； 4、电波的传播时延较大，且存在回波干扰。
第16页，共36页。
1.4 卫星通信的特点
• 由于卫星通信相对于地面通信网的综合造价成本高 ，终端贵，因此，卫星通信的市场定位应该是地面 通信网的延伸和补充，主要服务于地面通信网不能覆
盖的区域及有特殊通信需求的人群。
• 卫星覆盖区域广，可以较经济地为地面蜂窝网覆盖范围
1.2 卫星通信系统的组成
空间段
主要是卫星本身。星体包括两大子系统：星载设备 和卫星母体。 地面段
第25页，共36页。
1.6 卫星通信的发展趋势
（7）宽带低轨道系统正在加紧开发之中，用于高速数据和可视电话传 输。如Teledesic系统共包括288颗卫星，工作于Ka频段，寿命设计 为10年左右。
（2）微小卫星、纳卫星和皮卫星的快速发展，小卫星通信地面站 广泛应用。小型低轨卫星系统已陆续投入运行，用于低速数据传 输，如E-Sat、GE American和 GEMnet等系统。
（3）对地静止轨道资源非常有限，因此ITU鼓励采用中低轨道、高倾斜 椭圆轨道以及IGSO轨道。
第24页，共36页。
1.6 卫星通信的发展趋势
V为卫星在轨道上的瞬时速度。其中a为椭圆轨道的半长轴，r 为卫星到地心的距离。u为开普勒常数，u值为398601.58 km3/s2
第7页，共36页。
开普勒第三定律：卫星运转周期的平方与轨道半长轴的
3次方成正比。
Ts 2
a3 u
u为开普勒常数，u值为398601.58 km3/s2。
第8页，共36页。
3、存在日凌中断和星蚀现象； 4、电波的传播时延较大，且存在回波干扰。
第16页，共36页。
1.4 卫星通信的特点
• 由于卫星通信相对于地面通信网的综合造价成本高 ，终端贵，因此，卫星通信的市场定位应该是地面 通信网的延伸和补充，主要服务于地面通信网不能覆
盖的区域及有特殊通信需求的人群。
• 卫星覆盖区域广，可以较经济地为地面蜂窝网覆盖范围
1.2 卫星通信系统的组成
空间段
主要是卫星本身。星体包括两大子系统：星载设备 和卫星母体。 地面段
《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。
卫星通信导论上课课件-第6章卫星移动通信系统
覆盖范围
卫星移动通信系统的覆盖范围取决于卫星的轨道高度、发射功率以及地球表面的 地形等因素。一般来说，低轨道卫星具有较小的覆盖范围，而高轨道卫星则具有 较大的覆盖范围。
容量
卫星移动通信系统的容量是指系统在同一时间内能够处理的最大呼叫或数据传输 数量。容量的限制因素包括卫星的发射功率、频谱带宽以及地面终端的数量等。
卫星移动通信系统的网络融合与协同发展
网络融合
卫星移动通信系统将与地面移动通信系统实现深度融合， 形成一张无缝覆盖的网络，为用户提供更加便捷、高效的 服务。
协同发展
卫星与地面网络将协同工作，实现优势互补，提高整体网 络性能和覆盖范围。
多模终端
未来卫星移动通信系统的终端将支持多种通信模式，包括 卫星通信、地面移动通信等，以满足用户在不同场景下的 通信需求。
线性编码通过增加冗余信息来 提高信号的抗干扰能力。
02
调制解调技术
01
线性编码
调制是将基带信号转换为通带信 号，解调是将通带信号还原为基
带信号。
分集与均衡技术
分集
通过多个路径接收信号，然后合 并这些信号以获得更好的接收效 果。
均衡
补偿信道特性对信号造成的影响 ，以减小误码率。
卫星移动通信系统的干扰抑制技术
物理层协议
负责信号的调制、解调等物理过程，确 保信号的正确传输。
数据链路层协议
负责数据的打包、传输和错误控制，保 证数据传输的可靠性。
网络层协议
负责路由选择、流量控制等网络层功能 ，实现数据的正确传输。
应用层协议
负责各种业务应用，如电话、数据传输 、多媒体等。
05
卫星移动通信系统的性能 评估
卫星移动通信系统的覆盖范围与容量
卫星移动通信系统的覆盖范围取决于卫星的轨道高度、发射功率以及地球表面的 地形等因素。一般来说，低轨道卫星具有较小的覆盖范围，而高轨道卫星则具有 较大的覆盖范围。
容量
卫星移动通信系统的容量是指系统在同一时间内能够处理的最大呼叫或数据传输 数量。容量的限制因素包括卫星的发射功率、频谱带宽以及地面终端的数量等。
卫星移动通信系统的网络融合与协同发展
网络融合
卫星移动通信系统将与地面移动通信系统实现深度融合， 形成一张无缝覆盖的网络，为用户提供更加便捷、高效的 服务。
协同发展
卫星与地面网络将协同工作，实现优势互补，提高整体网 络性能和覆盖范围。
多模终端
未来卫星移动通信系统的终端将支持多种通信模式，包括 卫星通信、地面移动通信等，以满足用户在不同场景下的 通信需求。
线性编码通过增加冗余信息来 提高信号的抗干扰能力。
02
调制解调技术
01
线性编码
调制是将基带信号转换为通带信 号，解调是将通带信号还原为基
带信号。
分集与均衡技术
分集
通过多个路径接收信号，然后合 并这些信号以获得更好的接收效 果。
均衡
补偿信道特性对信号造成的影响 ，以减小误码率。
卫星移动通信系统的干扰抑制技术
物理层协议
负责信号的调制、解调等物理过程，确 保信号的正确传输。
数据链路层协议
负责数据的打包、传输和错误控制，保 证数据传输的可靠性。
网络层协议
负责路由选择、流量控制等网络层功能 ，实现数据的正确传输。
应用层协议
负责各种业务应用，如电话、数据传输 、多媒体等。
05
卫星移动通信系统的性能 评估
卫星移动通信系统的覆盖范围与容量
卫星通信导论上课课件-第6章章节 卫星移动通信系统1资料-
第6章 卫星移动通信系统
1
卫星移动通信系统概述
■ 卫星移动通信系统发展过程
第一代卫星移动通信系统：模拟信号技术
· 1976年，由3颗静止卫星构成的MARISAT系统成为第1个提供海事移动通信服务的 卫星系统（舰载地球站40W发射功率，天线直径1.2米）
· 1982年，Inmarsat-A成为第1个海事卫星移动电话系统
25
卫星移动通信系统网络结构 续5
■ ETSI建议的卫星个人通信网络结构 ► 结构（d）中使用了双层卫星网络构建的混合星座
结构。非静止轨道卫星使用星际链路进行互连，使用 轨间链路（IOL：Inter-Orbit Links）与静止轨道数据 中继卫星互连。移动用户间的呼叫传输延时等于两个 非静止轨道卫星半跳的延时加上非静止轨道卫星到静 止轨道卫星的一跳的延时。在该结构中，为保证非静 止轨道卫星的全球性互连，需要至少3颗静止轨道中 继卫星。
解：根据已知条件可以计算该星座卫星能够建立星际链路时对应的最大地 心角：
在已知两颗卫星瞬时经纬度坐标位置时，可计算星间的地心角：
因为α<αmax，所以卫星间可以建立星际链路，此时星际链路的仰角和距离
为：
8
卫星星际链路 续5
■ 已知卫星轨道参数时的仰角计算
► 对于星座系统而言，更多时候给出的是卫星的轨道参数
31
卫星移动各种用户终端组成； ► 主要分为两个主要的类别：移动（Mobile）终端
和便携（Portable）终端
32
卫星移动通信系统频率规划
■ 卫星移动通信系统可以工作于多个频段 ■ 频段的选取主要取决于系统提供的服务类型 ■ 卫星移动通信业务频率分配是先后通过87年和
通过下标位置互换可以获得计算j对i的方位角ψji的公式
1
卫星移动通信系统概述
■ 卫星移动通信系统发展过程
第一代卫星移动通信系统：模拟信号技术
· 1976年，由3颗静止卫星构成的MARISAT系统成为第1个提供海事移动通信服务的 卫星系统（舰载地球站40W发射功率，天线直径1.2米）
· 1982年，Inmarsat-A成为第1个海事卫星移动电话系统
25
卫星移动通信系统网络结构 续5
■ ETSI建议的卫星个人通信网络结构 ► 结构（d）中使用了双层卫星网络构建的混合星座
结构。非静止轨道卫星使用星际链路进行互连，使用 轨间链路（IOL：Inter-Orbit Links）与静止轨道数据 中继卫星互连。移动用户间的呼叫传输延时等于两个 非静止轨道卫星半跳的延时加上非静止轨道卫星到静 止轨道卫星的一跳的延时。在该结构中，为保证非静 止轨道卫星的全球性互连，需要至少3颗静止轨道中 继卫星。
解：根据已知条件可以计算该星座卫星能够建立星际链路时对应的最大地 心角：
在已知两颗卫星瞬时经纬度坐标位置时，可计算星间的地心角：
因为α<αmax，所以卫星间可以建立星际链路，此时星际链路的仰角和距离
为：
8
卫星星际链路 续5
■ 已知卫星轨道参数时的仰角计算
► 对于星座系统而言，更多时候给出的是卫星的轨道参数
31
卫星移动各种用户终端组成； ► 主要分为两个主要的类别：移动（Mobile）终端
和便携（Portable）终端
32
卫星移动通信系统频率规划
■ 卫星移动通信系统可以工作于多个频段 ■ 频段的选取主要取决于系统提供的服务类型 ■ 卫星移动通信业务频率分配是先后通过87年和
通过下标位置互换可以获得计算j对i的方位角ψji的公式
《移动卫星通信系统》课件
可持续发展对策
移动卫星通信系统应该加强对环境的保护和节约能 源等方面的研究，实现可持续发展和绿色通信。
移动卫星通信系统
本课件介绍移动卫星通信系统，探讨其技术特点、应用场景和未来发展趋势。
引言
研究背景和意义
移动卫星通信系统是一种基于卫星技术的通信方式，具有较大的覆盖范围和较高的可靠性， 可以满足遥远地区和应急通信的需求。
概述移动卫星通信系统
移动卫星通信系统是指通过卫星将通信信号传输到接收设备的一种通信方式，其优点包括全 球覆盖、多点连接和可靠稳定等。
2
高通量卫星通信系统
高通量卫星（HTS）通信系统是一种通过增加卫星数量和卫星通信频段等方式提 升通信容量的方法。
3
天基互联网
天基互联网是一种基于卫星技术的互联网连接方式，可以为全球用户提供高速、 稳定的网络连接服务。
总结
移动卫星通信系统的优势
移动卫星通信系统具有广泛的覆盖范围、高可靠性 和稳定性、带宽自适应和移动性支持等优势。
系统架构
系统组成部分
移动卫星通信系统包括卫星、地面站、用户终端设 备和相关应用软件等，是一个复杂的通信系统。
系统架构图
移动卫星通信系统的总体架构可分为卫星、地面站 和用户终端设备三部分，它们之间通过通信链路进 行数据的传输。
卫星通信技术
• 卫星通信原理 • 卫星通信频段分配 • 卫星通信调制与解调技术
移动性支持
移动卫星通信系统可以为移动终端用户提供高 速、无缝的连接和服务，支持用户在运动状态 下的数据传输需求。
应用场景
• 海上通信 • 航空通信 • 战地通信 • 灾害应急通信Fra bibliotek发展趋势
1
LEO卫星通信系统
卫星通信系统-PPT
通信卫星用的电源有太阳能电池和化学电池。
1．太阳能电池 太阳能电池是通信卫星的基本电源，由光电器件组成。 从太阳能电池直接输出的电压是不稳定的，必须经电压调整 后才能供给负载。
2．化学电池 在通信卫星上装有可以充、放电的化学电池与太阳能电 池并用。在没有日蚀期间，由太阳能电池给化学电池充电。 在日蚀期间，则由化学电池供电。
图7.3 频分多地址方式的示意图
(1)FDM/FM/FDMA方式：
FDM表示该方式的多路复用部分是按频率划分的，即 频分多路；FM表示调制方式为调频；FDMA表示通信卫星 和不同地面站的联系是按频率来区分的，即频分多址连接。 适合通信业务量大的地球站。
（2）SCPC方式：
SCPC方式叫做单路单载波传输，每路电话单独调制到 卫星发射的一个射频载波上去。这种方式可以利用话音作开 关，称为话音激活。即有话音时发射载波，而没有话音时则 关闭所用的载波。从而把转发器的容量提高了2.5倍。适合 通信业务量小的地球站。
在时分多址系统中，所有地球站的信号在卫星转发器中 所占时隙之和叫做一帧，而各地球站所占用的时隙叫做分帧。 通常，卫星通信系统中的帧长取为125us(相当于抽样频率为 8KHZ)或125us的整倍数。
图7.4 时分多址系统的简化方框图
PCM/TDM/PSK/TDMA系统是时分多址方式中的一种， 模拟信号经过PCM编码，再经过时分多路复用(TDM)，调 制是采用移相键控调制(PSK)，地面站采用时分多址(TDMA) 的接入方式。
同步卫星是指卫星绕地球转动一周的时间等于地球自转 的周期，因而从地表面上看起来好象卫星停在高空不动。
发射到空间的同步通信卫星装有微波频段的中继器，它 能把地面站发来的电波加以放大，然后再转发回地面，从而 完成了通信过程。
1．太阳能电池 太阳能电池是通信卫星的基本电源，由光电器件组成。 从太阳能电池直接输出的电压是不稳定的，必须经电压调整 后才能供给负载。
2．化学电池 在通信卫星上装有可以充、放电的化学电池与太阳能电 池并用。在没有日蚀期间，由太阳能电池给化学电池充电。 在日蚀期间，则由化学电池供电。
图7.3 频分多地址方式的示意图
(1)FDM/FM/FDMA方式：
FDM表示该方式的多路复用部分是按频率划分的，即 频分多路；FM表示调制方式为调频；FDMA表示通信卫星 和不同地面站的联系是按频率来区分的，即频分多址连接。 适合通信业务量大的地球站。
（2）SCPC方式：
SCPC方式叫做单路单载波传输，每路电话单独调制到 卫星发射的一个射频载波上去。这种方式可以利用话音作开 关，称为话音激活。即有话音时发射载波，而没有话音时则 关闭所用的载波。从而把转发器的容量提高了2.5倍。适合 通信业务量小的地球站。
在时分多址系统中，所有地球站的信号在卫星转发器中 所占时隙之和叫做一帧，而各地球站所占用的时隙叫做分帧。 通常，卫星通信系统中的帧长取为125us(相当于抽样频率为 8KHZ)或125us的整倍数。
图7.4 时分多址系统的简化方框图
PCM/TDM/PSK/TDMA系统是时分多址方式中的一种， 模拟信号经过PCM编码，再经过时分多路复用(TDM)，调 制是采用移相键控调制(PSK)，地面站采用时分多址(TDMA) 的接入方式。
同步卫星是指卫星绕地球转动一周的时间等于地球自转 的周期，因而从地表面上看起来好象卫星停在高空不动。
发射到空间的同步通信卫星装有微波频段的中继器，它 能把地面站发来的电波加以放大，然后再转发回地面，从而 完成了通信过程。
《移动卫星通信系统》课件
利用移动卫星通信系统为物联网设备提供 无线通信服务，可广泛应用于智能城市、 智能农业等领域。
02 移动卫星通信系统的组成 与工作原理
卫星轨道与星座
静止轨道
卫星位于地球赤道上空，运行 周期与地球自转周期相同，覆 盖范围广，适用于全球通信。
中地球轨道
卫星轨道高度较低，适用于区 域或国内通信。
低地球轨道
04 移动卫星通信系统的优势 与挑战
覆盖范围广
移动卫星通信系统能够覆盖广阔的地 理区域，包括海洋、荒漠、高山等难 以建立地面通信设施的地区。
通过卫星转发信号，可以实现全球范 围内的通信和信息传输，满足各种应 急通信和特殊业务需求。
可移动性
移动卫星通信系统支持移动终端设备，如车载、船载或手持 终端，使得通信更加灵活和便捷。
码分多址（CDMA）
利用不同的扩频码对信号进行扩频，使每个 用户使用独特的扩频码进行通信。
空分多址（SDMA）
通过在空间上区分用户，例如使用不同的天 线波束指向不同用户。
信道编码与调制技术
信道编码
通过增加冗余信息来提高信号的 抗干扰能力，纠正传输过程中的 错误。
调制技术
将低频信号调制到高频载波上， 以便于传输。常见的调制方式包 括QPSK、QAM等。
卫星天线技术与波束赋形
天线增益
提高信号的接收灵敏度和发射功率，确保信号的有效传输。
波束赋形
通过改变天线辐射图的形状和方向，实现对特定区域的覆盖 和优化。
频谱管理与频率复用
频谱管理
合理规划和使用频谱资源，避免干扰 和冲突。
频率复用
在同一频谱上重复使用频率，提高频 谱利用率。通过适当的频率复用技术 ，可以在不增加频谱资源的情况下增 加系统的容量和覆盖范围。
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17
Motorola手持卫星电话三代产品9500、9505、 Motorola手持卫星电话三代产品9500、9505、 手持卫星电话三代产品 第三代移动卫星通信系统： 9500 第三代移动卫星通信系统：手持终端 9505A 年，铱（Iridium）系统成为首个支 1998年 ） 持手持终端的全球低轨移动卫星通信系统
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第二代移动卫星通信系统： 第二代移动卫星通信系统：数字传输技术 1988年，Inmarsat-C成为第 个陆地移动 成为第1个陆地移动 年 成为第 卫星数据通信系统 1993年，Inmarsat-M和澳大利亚的 年 和澳大利亚的 Mobilesat成为第 Mobilesat成为第1个数字陆地移动卫星电 成为第1个数字陆地移动卫星电 话系统， 话系统，支持公文包大小的终端 1996年，Inmarsat-3可支持便携式的膝上 年 可支持便携式的膝上 型电话终端
移动卫星通信系统
1
卫星通信的概念
卫星通信是地球上两个或多 卫星通信是地球上两个或多 个地球站利用空中人造通信卫 星作为中继站， 星作为中继站，转发或反射无 线电波， 线电波，在地球站之间进行的 通信。 通信。
2
移动卫星通信系统的组成
空间段 地面段 地面主站，（网关站、信关站） ，（网关站 地面主站，（网关站、信关站） 网络控制中心 卫星控制中心 用户段
3
移动卫星通信系统网络结构
通信中继站
（地面主站、网关站）
4
移动卫星通信系统的分类
5
海事移动卫星系统(MMSS) 海事移动卫星系统
MMSS旨在帮助海上救援工作，提高船舶使 旨在帮助海上救援工作， 旨在帮助海上救援工作 用效率和管理水平， 用效率和管理水平，改善海上通信业务和提 高无线定位能力。 高无线定位能力。
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极轨星状星座：可覆盖全球， 极轨星状星座：可覆盖全球，如Iridium系统 系统
13
低轨道(LEO) 低轨道
高度： 多在1500km以下 以下) 高度：500~2000或3000km(多在 或 多在 以下 典型实例： 典型实例： Iridium(铱系统 铱系统) 铱系统 Globalstar(全球星系统 全球星系统) 全球星系统 Orbcomm(轨道通信系统 轨道通信系统) 轨道通信系统
其在陆地上的应用包括：微型卫星电话、 其在陆地上的应用包括：微型卫星电话、传 数据和传输上的双向通信，位置报告、 真、数据和传输上的双向通信，位置报告、 电子邮件和车队管理等。 电子邮件和车队管理等。
8
同步轨道系统(GEO) 同步轨道系统
高度： 高度：约36000km 典型实例： 典型实例： Inmarsat (国际移动卫星通信系统 国际移动卫星通信系统) 国际移动卫星通信系统 MSAT (北美移动卫星通信系统 北美移动卫星通信系统) 北美移动卫星通信系统 Mobilesat (澳大利亚移动卫星通信系统 澳大利亚移动卫星通信系统) 澳大利亚移动卫星通信系统 ACeS (亚洲蜂窝系统 亚洲蜂窝系统) 亚洲蜂窝系统
10
中轨道系统(MEO) 中轨道系统
高度： 高度：约2000km或3000km~20000km 或 典型实例： 典型实例： Odyssey (奥迪赛系统 奥迪赛系统) 奥迪赛系统 I-CO(全球卫星通信系统 全球卫星通信系统) 全球卫星通信系统
11
低轨道系统(LEO) 低轨道系统
高度： 多在1500km以下 以下) 高度：500~2000或3000km(多在 或 多在 以下 典型实例： 典型实例： Iridium(铱系统 铱系统) 铱系统 Globalstar(全球星系统 全球星系统) 全球星系统 Orbcomm(轨道通信系统 轨道通信系统) 轨道通信系统
20
移动卫星通信系统的发展趋势
重点发展低轨移动卫星通信系统 发展综合移动卫星通信系统， 发展综合移动卫星通信系统，扩充功能 与地面网络连接成为个人通信网 制定统一的国际标准和建议 开展国际间合作开发以及合作经营 卫星技术、 卫星技术、移动终端技术的进一步发展 频率资源利用的进一步研究
21
谢谢大家！ 谢谢大家！
22
19
移动卫星通信系统的特点
移动卫星通信保持了卫星通信固 有的优点：覆盖范围大； 有的优点：覆盖范围大；路由选择较 简单；通信费用与通信距离无关。因 简单；通信费用与通信距离无关。 此可利用卫星通信的多址传播方式提 供大跨度、 供大跨度、远距离和大覆盖面的漫游 移动通信业务。另外， 移动通信业务。另外，移动卫星通信 可以提供多种服务。 可以提供多种服务。
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网状星座：通常区域覆盖， 网状星座：通常区域覆盖，如Globalstar系统 系统
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移动卫星通信系统的发展及特点
第一代移动卫星通信系统： 第一代移动卫星通信系统：模拟信号技术 1976年，由3颗静止卫星构成的 颗静止卫星构成的MARISAT 年 颗静止卫星构成的 系统成为第1个提供海事移动通信服务的 系统成为第 个提供海事移动通信服务的 卫星系统 1982年，Inmarsat-A成为第 个海事移动 年 成为第1个海事移动 成为第 卫星电话系统
其在海事上的应用包括：直拨电话、传真、 其在海事上的应用包括：直拨电话、传真、 电子邮件和数据连接等。 电子邮件和数据连接等。
6
航空移动卫星系统(AMSS) 航空移动卫星系统
AMSS的主要用途是在飞机与地面之间 的主要用途是在飞机与地面之间 为机组和乘客提供话音和数据通信。 为机组和乘客提供话音和数据通信。
其在航空上的应用包括：驾驶舱语音、 其在航空上的应用包括：驾驶舱语音、 数据、 数据、自动位置与状态报告和乘客直播 电话等。 电话等。
7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
陆地移动卫星系统(LMSS) 陆地移动卫星系统
LMSS主要是针对陆地上的移动用户，主要 主要是针对陆地上的移动用户， 主要是针对陆地上的移动用户 用户是陆地上行驶的车辆。此外， 用户是陆地上行驶的车辆。此外，向目前地 面蜂窝移动通信所不能覆盖的地区提供服务， 面蜂窝移动通信所不能覆盖的地区提供服务， 通信面积广。 通信面积广。
9
高椭圆轨道系统(HEO) 高椭圆轨道系统
高椭圆轨道是一种具有较低近地点和极高远 高椭圆轨道是一种具有较低近地点和极高远 近地点和极高 地点的椭圆轨道， 地点的椭圆轨道， 高度： 远地点) 高度：约40000km(远地点 远地点 典型实例： 典型实例： Molniyal (闪电卫星系统 闪电卫星系统) 闪电卫星系统 Archimedes (阿基米德系统 ) 阿基米德系统
2003年以后，集成了卫星通信子系统的全 年以后， 年以后 球移动通信系统（ 球移动通信系统（UMTS/IMT-2000） ）
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卫星电话？ 卫星电话？
基于卫星通信系统来传输信息的通话器。 基于卫星通信系统来传输信息的通话器。 现在移动通信的产物，填补现有通信（ 现在移动通信的产物，填补现有通信（有线 通信、无线通信）中断无法覆盖的区域。 通信、无线通信）中断无法覆盖的区域。 现有常用通信提供的所有通信功能， 现有常用通信提供的所有通信功能，都已在 卫星通信中得到应用。 卫星通信中得到应用。