1-卫星通信技术基础
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
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
卫星通信基础知识.doc
卫星通信基础知识第一节电磁波常识一、电磁波振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。
由收音机收到的无线电广播信号，由电视机收到的高频电视信号, 医院里物理治疗用的红外线，消毒和杀菌用的紫外线，透视照相用的X射线，以及各种可见光，都属于电磁波。
二、电磁波的频率、波长人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。
频率是指在单位时间内电场强度矢量E （或磁场强度矢量H）进行完全振动的次数，通常用f表示。
波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离，通常用入表示。
波速是指电磁波在单位时间内传播的距离，通常用v表示。
频率f,波长入，和波速v 之间满足如下关系：v=Xf如果一电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是1Hz , 在国际单位制中，波速的单位是m/s（米/秒），波长的单位是m（米）, 频率的单位是Hz.对于无线电信号，它属于电磁波，它的传播速度为光速，即每秒约前进30万公里。
例如：对于一个频率为98MHz的调频广播节目，其波长为300,000,000 米除98,000,000Hz,等于3.06 米。
不同的频率的（或不同波长）电磁波具有不同的性质用途。
人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类，频率在300GHz（lGHz=109Hz）以下的波称为无线电波，主要用于广播，电视或其他通讯。
频率在3 X1011HZ-4X 1014Hz之间的波称为红外线, 它的显著特点是给人以“热”的感觉，常用于医学上的物理治疗或红外线加热，探测等，频率在3.84X 1014HZ-7.69X 1014Hz之间的波为1417可见光，它能引起人们的视觉，频率在8X10Hz-3X10Hz 之间的波称为紫外线，具有较强的杀菌能力，常用于杀菌，消毒，频率在3X1017 Hz-5X 1019Hz之间的波称为X射线（或伦琴射线）它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等，在原子核物理中还有频率为1018Hz-1022Hz以上的射线，其穿透能力就更强了。
卫星通信基础知识讲座-PPT课件
1、基本概念
1.4单跳、双跳
1、基本概念
1.5卫星通信频段
1） C波段，4／6GHZ 设备成熟，可用带宽500MHz，大部分国际卫星通信，尤其是 商业卫星通信都使用此频段，雨衰小，1－2dB C波段工作频段选择可以有以下选择：
1、基本概念
1.5卫星通信常用频段
1） C波段，4／6GHZ 扩展C特点：
1、基本概念
1.2通信卫星的类型
按高度分：
（1）低高度卫星，h<1500km； （2）中高度卫星，8000km<h<12000km； （3）高高度卫星，h＞20000km。 范艾伦高速粒子带
1、基本概念
1.2通信卫星的类型
同步卫星
1、基本概念
1.3日凌中断与星蚀
春分和秋分前后还存在星蚀（卫星进入地球的阴影区）和日凌中断（卫星 处于太阳和地球之间，受强大的太阳噪声影响而使通信中断）现象。
2、卫星通信系统
2.2 通信地球站 2.2.2 天线
主要技度
2、卫星通信系统
2.2 通信地球站 2.2.2 天线
2、卫星通信系统
2.2 通信地球站 2.2.3 功放
•行波管功放（TWTA） 微波电子管，大功率（400W以上），线性差，寿命6~10年，便宜。 •固态功放（SSPA、SSPB）
砷化镓场效应管，中小功率，线性好，寿命10年以上，贵。
2、卫星通信系统
2.2 通信地球站 2.2.4 低噪声放大器（LNA、LNB）
•微波信号低噪声放大 •带下变频（LNB）或不带（LNA） •带10MHz参考输入或不带 主要指标： •工作频率
双 工 器 天 线
收中频
下变频
LNA
供电
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。
卫星通信(基础理论)
卫 星 通 信 卫星基础知识
1962年7月，美国成功地发射了一个颗通信卫星（Telstar）， 试验了横跨大西洋的电视和电话传输。但是， Telstar并非 在静止轨道上运行，而是运行在椭圆轨道上，每157分钟绕 地球1周。
第一颗静止轨道卫星是在1963年2月由美国发射，它成功地 转播了1964年东京奥运会的实况，有力地显示出卫星通信的 优越性和实用价值。 经过20多年的探索和实验，到20世纪80年代，卫星通信终 于跨入了实用阶段，渐渐走近我们的生活，走向社会各个领 域。
卫星基础知识
卫 星 通 信 卫星基础知识
引言： 利用卫星进行通信的科学设想，是在1945年10月由英 国空军雷达专家阿瑟· 克拉克首先提出的，他在《无线 电世界》杂志上发表的一篇题为《地球外的中继站》的 文章中，提出了在静止轨道上放置3颗卫星来实现全球 通信的设想。 直到1957年10月4日，前苏联发射了世界上第一颗人造 地球卫星，人们才真正看到实现卫星通信的希望。
卫星通信的优势
1、广播功能
一点发送卫星接收 卫星转发多点接收
卫 星 通 信 卫星基础知识
卫星通信的优势
2、覆盖面广
三颗卫星覆盖整个地球 覆盖面内均可通信
卫 星 通 信 卫星基础知识
卫星通信的优势
3、通信与地面距离无关
通信费用与地面距离无关 通信不受地形地貌的影响
35800+35800
×
A B
卫 星 通 信 卫星基础知识
卫 星 通 信 卫星基础知识
卫星转发器
卫星转发器是通信卫星中最重要的组成部分，它能起到 卫星通信中继站的作用，其性能直接影响到卫星通信系统的工 作质量。
电源系统
通信卫星的电源要求体积小、重量轻和寿命长。常用的 电源有太阳能电池和化学能电池。平时主要使用太阳能电池 ，当卫星进入地球的阴影区（即星蚀）时，则使用化学能电 池。
卫星通信的基础知识
卫星通信的基础知识1.卫星通信的基本概念与特点定义：卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站，转发或反射无线电波，在两个或多个地球东站之间展开的通信。
卫星通信又就是宇宙无线电通信形式之一，而宇宙（1）宇宙站与地球站之间的通信；（直接通信）（2（3）通过宇宙站留言或散射而展开的地球站间的通信。
（间接通信）第三种通信方式通常称作卫星通信，当卫星为恒定卫星时称作恒定卫星通信。
大多数通信卫星就是地球同步卫星（恒定卫星：轨道在一定高度时卫星与地球相对恒定）。
恒定卫星就是指卫星的运转轨道在赤道平面内。
轨道距地面高度约为35800km（为直观确保安全，经常表示36000km）。
静止卫星通信的特点（1a通信距离远，且费用与通信距离毫无关系（只要在卫星波束范围内两站之间的传输与距离毫无关系）b覆盖面积大（三颗卫星即可覆盖所有地方），可进行多址通信（一发多收）c通信频带宽（带宽为500md信号传输质量低，通信线路平衡可信e建立通信电路灵活、机动性好（只要卫星覆盖到，均可建立地面站进行通信）f可自发自收进行监测（2a恒定卫星的升空与控制技术比较复杂（所以国内搞卫星升空的很少）。
b地球的两极地区为通信盲区（轨道与赤道平行，切线方向下来无法到达两c存有星蚀（卫星在地球和太阳之间）和日凌（地球在太阳和卫星之间）中断——（现今可通过处理缩短这种现象）d存有很大的信号传输时延（升空和拒绝接受时间）和脉冲阻碍。
2.卫星通信系统的共同组成（1通常卫星通信系统是由地球站、通信卫星（前两个为主要组成，负责卫星收发）、跟踪遥测及指令系统和监控管理系统（后两个提供辅助功能，监测卫星、姿态调整等）4大部分组成的，如图所示。
两个地球东站通过通信卫星展开通信的卫星通信线路的共同组成如图所示，就是由发端地球站，上、下行无线传输路径和收端地球站组成的。
3.卫星通信地球东站设备一般来说，对地球站应有以下几方面的要求。
①传送的信号应当就是宽频拎、平衡、大功率的信号，能够发送由卫星留言器转发来的微弱信号（可通过放大解调处理）。
卫星通信技术简述
卫星通信技术简述一、卫星通信系统基础1、组成与原理卫星通信是指利用卫星作为中继站转发或反射无线电波，以此来实现两个或多个地球站（或手持终端）之间或地球站与航天器之间通信的一种通信方式。
微波具有与光波相似的视距传输特性，也就是说两个通信站之间不能有遮挡。
由于地球的曲率影响，地球上两个微波通信站之间通信距离大约50km，因此要实现更远的通信距离，就必须用多个微波通信站来中继。
中继站的功能主要是转发信号，通过一站一站地接力，实现超视距或远距离通信，这种通信方式叫地面微波中继通信。
卫星通信可以理解为一种特殊的微波中继通信，它利用外层空间的通信卫星作为中继站。
卫星通信系统中通信卫星和地球站是重要组成部分，是络中各节点之间信息传输的两个重要环节。
为保证系统的正常运行，还必须配置跟踪遥测指令系统和监控管理系统。
监测管理系统的任务是在业务开通前对通信卫星和地球站进行各项通信参数的测定；业务开通后，对卫星和地球站的各项通信参数进行监视和管理。
卫星跟踪遥测指令系统的任务是对卫星进行准确和可靠的跟踪测量，控制卫星准确进入定点位置；卫星正常运行后，还要对它进行轨道修正、位置保持和姿态保持等控制。
2、特点优势：1）卫星通信覆盖区域大，通信距离远对于同步轨道上的卫星，距地面的轨道高度约为*****km，只需一个卫星就能完成1万多千米的远距离通信。
2）卫星通信具有多址联接特性在卫星通信中，卫星所覆盖的区域内，所有地球站都能利用这颗卫星进行相互间的通信。
这种同时实现多方向多个地球站之间的相互联系特性即为多址联接特性。
3）卫星通信机动灵活卫星通信的建立不受地理条件的限制，无论是现代化的大城市，还是边远落后的山区、岛屿；无论是飞机、汽车、舰船甚至个人，只要需要，都可以随时利用卫星通信，且建站迅速、组网灵活。
4）卫星通信频带宽，通信容量大卫星通信采用微波频段，且一颗卫星上可设置多个转发器，系统的实际可用带宽达几十吉赫。
5）卫星通信线路稳定、质量好卫星通信的电波主要在大气层以外的自由空间传播，电波在自由空间传播十分稳定，因此卫星通信受气候和气象变化的影响比较小，而且通常只经过卫星一次转送，噪声影响小，通信质量好。
卫星通信(基础理论)教材
通信卫星组成框图
卫 星 通 信 卫星基础知识
控制系统 它的任务是根据地面指令信号来控制卫星姿态和位置 等。通信卫星的控制系统包括位置控制和姿态控制两部分。 1. 位置控制 由于太阳和月球的引力以及太阳的辐射压力等原因，会 破坏卫星对地球的相对位置，使卫星发生缓慢移动，漂出轨 道，影响正常通行。位置控制是利用装在卫星上的气体喷射 装置由地面控制站发出指令进行工作，以进行位置控制。
卫 星 通 信 卫星基础知识
三、消防部队应急救援常用卫星通信系统：
1、GPS全球卫星定位系统 GPS是全球卫星定位系统的简称。GPS起始于1958年美国军 方的一个项目，1964年投入使用。20世纪70年代，美国陆海 空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS。主要目的是为 陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并 用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。 GPS的空间部分是由24颗卫星组成（21颗工作卫星；3颗备 用卫星），它位于距地表20200km的上空，运行周期为12小 时。卫星均匀分布在6个轨道面上（每个轨道面4颗）。卫星 的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上 的卫星，并能在卫星中预存导航信息。
卫 星 通 信 卫星基础知识
二、通信卫星的组成
通信卫星是卫星通信系统的重要组成部分。在卫 星通信系统中，所有地面站发出的信号都是经过卫星中 继转发到地面接收站的。为了完成这一转发任务，卫星 上必须配备转发无线电信号的通信系统（即转发器）与 天线系统。除此之外，为了保证通信卫星的正常工作， 还必须配备控制系统、遥测系统和电源系统。下图是通 信卫星的组成框图。
卫 星 通 信 卫星基础知识
电源部分 太阳能 电池 控制部分 执行 机构 自 旋 遥测 编码器 指令 译码器 遥控 发射机 指令 接收机 本 机 振荡器 变频器 遥测指令部分 通信部分(转发器)
卫星通信(基础理论)讲解
卫星通信的缺陷：
星上处理时间：50 — 70ms
1、 固定时延(250 — 270ms/跳)
电磁波速率为300,000km/s 卫星距地球赤道35,800km
100ms 100ms
A
B
卫星卫基星础通知识信
卫星通信的缺陷：
2、 水衰
雨衰 雪衰 解决办法
加大天线 加大功放
卫星卫基星础通知识信
卫星通信的缺陷：
通信卫星组成框图
卫卫星星基础通知信识
控制系统
它的任务是根据地面指令信号来控制卫星姿态和位置 等。通信卫星的控制系统包括位置控制和姿态控制两部分。 1. 位置控制
由于太阳和月球的引力以及太阳的辐射压力等原因，会 破坏卫星对地球的相对位置，使卫星发生缓慢移动，漂出轨 道，影响正常通行。位置控制是利用装在卫星上的气体喷射 装置由地面控制站发出指令进行工作，以进行位置控制。
卫卫星星基础通知信识
电源 部分 太阳 能
电池
蓄电 池
电源 控 制电 路
控制 部分
执行 机构
自旋
传感 器
姿态 控制
天线 控制
轨道 控制
遥测 指令部分
通信部分( 转发器)
遥测 编码 器
遥控 发射 机
指令 译码 器
指令 接收 机
双工 器
本机 振荡 器 变频 器
发射机 接收机
双工 器
遥测 指令天线
通信 天线
卫卫星星基础通知信识
2. 姿态控制 卫星仅仅能保持在轨道上的指定位置还不够，还必须
使它在这个位置上有一个正确的姿态。对通信卫星而言， 为了保证正常通信，要求卫星天线波束始终指向地球中心 或覆盖中心区域；同时，要求卫星上太阳能电池板始终朝 向太阳。这就要对卫星的姿态进行控制。
卫星通信基础知识
4.1天线角度定义 方位角以正北为零度， 方位角以正北为零度， 正南为180度。 正南为 度 顺时针为正， 顺时针为正， 逆时针为负。 逆时针为负。
系统框图（卫星通信系统为例） 5.1 系统框图（卫星通信系统为例）
天馈分系统 天线 馈源 双工器 功放 上变频器 室外单元分系统 室内单元分系统
调制器 用户 终端 系统
卫星通信常用波段（静止卫星） 卫星通信常用波段（静止卫星）C、Ku
C： 下行 4.2GHz， 3.7 ～4.2GHz， 扩展 上行 6.425GHz， 5.925 ～6.425GHz， 5.625 ～6.425GHz 3.4 ～4.2GHz
Ku： Ku： 上行 下行
14.5GHz， 14 ～14.5GHz， 10.95 ～12.75GHz, 10.95 ～11.7GHz 欧洲（ 欧洲（Ⅰ区） 美洲（ 美洲（Ⅱ区） 亚洲、澳洲（ 亚洲、澳洲（Ⅲ区）
4.1卫星系统工作流程 一个完整的卫星通信系统，工作流程如下： 一个完整的卫星通信系统，工作流程如下：
4.1卫星网拓扑结构 星状网 网状网 混合网（树状网) 混合网（树状网
4.1卫星通信多址方式 FDMA TDMA CDMA SDMA 混合方式
4.1卫星天线类型 前馈型抛物面天线 卡塞格仑天线 格里高利天线 环焦天线
DVB6.2 DVB-RCS
主站→端站（DVB-数字视频广播） 主站→端站（DVB-数字视频广播） 端站→主站（RCS-回信回传信道）MF-TDMA 端站→主站（RCS-回信回传信道）MF主站组成
天线
馈源
双工器
SSPB DVBDVB-RCS Hub LNB 用户 终端
7.2频谱仪操作
频谱仪用来观察卫星上的频率使用状态， 频谱仪用来观察卫星上的频率使用状态，在对星及频率使用时可起到重要的参 考作用，其设置如下： 考作用，其设置如下： 观察卫星信标时，基本设置如下： 观察卫星信标时，基本设置如下： FRQ：960MHZ ： SPAN：500KHZ ： REF：按上下键，使底部噪声居于屏幕中间即可 ：按上下键， RBW：3KHZ ： VBW：1KHZ ： SWEEP：500ms ： 当天线对准卫星时，将看到鑫诺1号的卫星信标 号的卫星信标。 低两个单载波。 当天线对准卫星时，将看到鑫诺 号的卫星信标。为1高1低两个单载波。 高 低两个单载波 观察卫星频段使用时，基本设置如下： 观察卫星频段使用时，基本设置如下： FRQ：设置为使用的频率，为1259.43 ：设置为使用的频率， SPAN：10MHZ ： REF：使底部噪声居于屏幕中间即可 ： RBW：10KHZ ： VBW：3KHZ ： SWEEP：500ms ： 屏幕上鼓起的一个个小包就是用户发射的载波，我们可以看频段的使用情况。 屏幕上鼓起的一个个小包就是用户发射的载波，我们可以看频段的使用情况。
通信原理与通信技术(第三版)第19章 卫星通信技术
第19章 卫星通信技术
19.2.2 卫星通信系统的组成 卫星通信系统主要由空间部分的通信卫星和地面部分的
地面站、测控系统、监控管理系统组成。通信卫星和地面站 是直接用来进行通信的；测控系统和监控管理系统是为保证 系统正常运行而设置的，如图19－2所示。
第19章 卫星通信技术
卫星通信属于宇宙无线电通信的一种形式，它是在地面 微波中继通信和空间技术的基础上发展起来的。微波中继通 信是一种“视距”通信，即只有在“看得见”的范围内才能 通信。而通信卫星的作用相当于离地面很高的微波中继站， 由于作为中继的卫星离地面很高，所以经过一次中继转接之 后即可进行长距离的通信。图19－1是一种简单的卫星通信 系统示意图，它由一颗通信卫星和多个地面通信站组成。
第19章 卫星通信技术
19.1.3 卫星通信的特点 (1)覆盖区域大、通信距离远 一颗同步通信卫星可以覆盖地球表面的40%左右，因而
利用三颗同步卫星即可实现全球通信（除南、北两个极点 外），它是远距离越洋通信和电视转播的主要手段。卫星通 信建站费用和运行费用不因通信站之间的距离远近、两站之 间地面上的自然条件恶劣程度而变化。这在远距离通信上， 比地面微波中继、电缆、光缆、短波通信等有明显优势。除 了国际通信外，在国内或区域通信中，尤其对边远、交通及 经济不发达地区，卫星通信是极有效的现代通信手段。
第19章 卫星通信技术
19.2.3 卫星通信系统的工作过程 卫星通信系统可以传输电话、电报、传真、数据和电视
等信息，根据系统所传基带信号是模拟信号还是数字信号， 相应地将卫星通信系统分为模拟系统与数字系统。基带信号 不同，相应的发射、接收设备的调制与解调方式也不同，但 它们的工作过程从总体上来说是类似的。下面以传送多路电 话为例，来说明卫星通信系统的工作过程。
卫星通信技术在互联网中的应用
卫星通信技术在互联网中的应用随着科技的不断发展，卫星通信技术在互联网中的应用变得越来越广泛。
它为我们带来了无限方便和便捷，让人们可以随时随地连接到全球互联网，被广泛应用在通讯、科研、气象、军事等领域。
一、卫星通信技术的基础知识卫星通信技术是一种远距离通信技术，主要是利用人造卫星在轨道上进行通信。
卫星通信技术一般包括发射、传输、接收三个部分。
发射端将信号通过地面的发射设备发送到卫星中继站，卫星中继站则利用高频电波把信号转发到接收端，接收端再通过自己的设备接受信号，完成通讯过程。
二、卫星通信技术在互联网中的应用1.通讯卫星通信技术在通讯中的应用非常广泛，特别是当地网络较差或者移动性较强时，卫星通信技术能够提供更为可靠、稳定的通讯服务。
现在，卫星通信技术被广泛应用在海事、航空、广播电视、证券行业等领域，广大用户可以通过卫星电话、卫星传真、卫星电报等方式进行通讯。
2.科研卫星通信技术在科研中也扮演着重要角色。
卫星通过高精度的定位技术、遥感技术、导航技术等设备，为科研工作者提供了龙头战车。
例如，我国在卫星导航领域引入北斗卫星系统，使得导航技术更为精准，还可以为自然灾害和地质灾害等提供有力的监测和预测手段。
3.气象卫星通信技术在气象方面的应用也是非常广泛。
通过卫星气象观测设备，可以获取大量的气象数据，为气象预报提供基础数据。
卫星气象在精度、范围、时效上都比得上一般的台站气象观测，能够实现一些大气环境及相关气候活动的长时间尺度、大空间尺度。
比如卫星云图技术，可以准确预测台风的动向和路径，为防灾减灾工作提供极大的帮助。
4.军事卫星通信技术在军事方面的应用极为广泛。
军队在野外作战时需要保持与后方的通讯联络，此时卫星通信技术成为不可或缺的通讯手段。
利用卫星通信技术可以做到静止通信，能够随时随地监测情报、导航和传递指令等。
三、发展前景和问题卫星通信技术的发展前景是非常广阔的，特别是在智能交通、人工智能、物联网等领域。
卫星通信的原理及基础应用
卫星通信的原理及基础应用一、引言卫星通信是一种利用人造卫星作为中继站点来实现地球上通信的技术。
它具有全球覆盖、传输距离远、传输速率高等优势，被广泛应用于电视广播、互联网、移动通信等领域。
本文将介绍卫星通信的原理和常见的基础应用。
二、卫星通信原理卫星通信的原理主要包括地球站、卫星和用户终端三部分。
1.地球站–地球站是卫星通信的起始和终止点，用于与用户终端进行通信，并将通信信号发送给卫星。
地球站由发射机、接收机、天线等组成。
2.卫星–卫星是卫星通信的中继站点，它接收来自地球站的信号，进行放大和转发，然后再发送给用户终端。
卫星根据不同的运行轨道可分为地球同步轨道卫星（GEO）、中地轨道卫星（MEO）和低地轨道卫星（LEO）。
3.用户终端–用户终端是卫星通信的最终接收和发送信号的设备，如手机、电视接收器等。
用户终端通过地球站和卫星进行通信，实现信息传输。
三、卫星通信的基础应用卫星通信广泛应用于以下领域：1.电视广播–卫星通信可实现卫星电视广播，通过卫星将电视节目信号传输到全球各地。
用户只需安装卫星接收器即可接收到丰富的电视节目。
2.互联网–卫星通信在互联网领域起到了重要的作用。
在偏远地区或无法接入有线网络的地方，通过卫星通信可以实现互联网接入，为用户提供网络服务。
3.移动通信–卫星通信为移动通信提供了可靠的通信手段。
在山区、海洋和无线电覆盖不到的地方，卫星通信可以保证通信的连续性和稳定性。
4.灾害救援通信–在自然灾害发生时，地面通信设施可能会被破坏，无法正常工作。
卫星通信能够快速搭建临时通信网络，为救援人员提供通信保障。
5.远程教育–卫星通信可用于远程教育，通过卫星传输教育资源，使学习资源可以覆盖更广泛的地区，提供教育公平性。
6.航空航天通信–在航空航天领域，卫星通信用于飞机和卫星之间的通信，实现通信导航和飞行控制。
四、总结通过以上介绍，我们可以了解到卫星通信的基本原理以及常见的基础应用。
卫星通信凭借其全球覆盖、高速传输等特点，广泛应用于电视广播、互联网、移动通信等领域，为人们的生活和工作带来了便利。
卫星通信基础知识讲义(doc 67页)
卫星通信基础知识讲义(doc 67页)部门： xxx时间： xxx整理范文，仅供参考，可下载自行编辑卫星接收技术一、卫星通信基础知识1．无线电通信基本知识1.1电磁波的概念振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。
由收音机收到的无线电广播信号，由电视机收到的高频电视信号，医院里物理治疗用的红外线，消毒和杀菌用的紫外线，透视照相用的X射线，以及各种可见光，都属于电磁波。
1.2 电磁波的物理量人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。
频率是指在单位时间内电场强度矢量E（或磁场强度矢量H）进行完全振动的次数，通常用f表示。
波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离，通常用λ表示。
波速是指电磁波在单位时间内传播的距离，通常用v表示。
频率f，波长λ，和波速v之间满足如下关系：v=λ f如果一电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是1Hz ，即发f=1/T在国际单位制中，波速的单位是m/s(米/秒) ，波长的单位是m(米) ，频率的单位是Hz.对于无线电信号，它属于电磁波，它的传播速度为光速，即每秒约前进30万公里。
Ｙ图1-1 电磁波图例如：对于一个频率为102MHz的调频广播节目，其波长为300,000,000米除102,000,000Hz，等于2.94米。
1.3 电磁波的种类不同频率的（或不同波长）电磁波具有不同的性质用途。
人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类，频率在300GHz(1GHz=109Hz)以下的波称为无线电波，主要用于广播，电视或其他通讯。
频率在3×1011Hz-4×1014Hz之间的波称为红外线，它的显著特点是给人以“热”的感觉，常用于医学上的物理治疗或红外线加热，探测等，频率在 3.84×1014HZ-7.69×1014Hz之间的波为可见光，它能引起人们的视觉，频率在8×1014Hz-3×1017Hz之间的波称为紫外线，具有较强的杀菌能力，常用于杀菌，消毒，频率在3×1017 Hz-5×1019Hz之间的波称为X射线（或伦琴射线）它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等，在原子核物理中还有频率为1018Hz-1022Hz以上的射线，其穿透能力就更强了。
2023年二建通信实务重点考前必背(最强汇总)
2023年二建通信实务重点考前必背(最强
汇总)
本文档旨在提供2023年二级建造师通信实务科目的重点考点和必备知识，供考生备考参考。
1. 通信技术基础知识
- 信号与系统基础知识
- 电路理论与基本原理
- 通信电源与电池
- 电磁波传播与天线基础知识
- 天线与馈线系统
2. 无线通信技术
- 手机通信技术
- 蜂窝通信与移动通信
- 卫星通信技术
- 无线局域网技术
- 蓝牙技术与应用
3. 有线通信技术
- 有线电话通信技术
- 光纤通信技术
- 数字通信技术
- 交换与传输设备
- 公共交换电话网技术
4. 通信线路与设备
- 通信线路故障检测与处理- 通信设备维护与维修
- 特种通信设备与应用
5. 通信工程规划和设计
- 通信网络规划与设计
- 通信工程施工图纸
- 通信网工程施工与验收
- 通信系统工程项目管理
6. 通信工程安全与防护
- 通信安全防护基本知识
- 通信线路故障与应急处理
- 通信设备安全防护
- 网络攻防基本概念
7. 通信工程的基本法律法规
- 通信相关法律法规概述
- 通信工程建设管理规定
- 通信工程施工与验收规定
- 通信工程维护与保养规定
以上仅为考前备考必背内容的简要汇总，具体内容还需结合教材和课堂笔记进行深入研究。
祝您备考顺利！
注意：以上内容仅供参考，具体备考内容需结合考纲和教材进行综合分析和学习。
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东方红二号甲
在轨重量：441公斤 卫星外形：园柱体 直径2.1米， 高3.68 米 转发器数：4个C波段转发器 E I R P值：36dBw 定点位置：103° E，87.5° E， 110.5° E，98° E 寿 命：4年半 用 途：用于国内通信、广播和电视 传输
19
东方红三号
主要参数 卫星外形：2.2 X 2.2 X 1.72米 双翼六面体，双翼展开后总长度 18.096米。 卫星重量： 1202公斤(静止轨道 寿命初期） 转发器数： 24个C波段转发器 姿态控制：三轴稳定 定点位置： 125° E 设计寿命：8年 1997年5月12日成功发射,交付给 中国通信广播卫星运营公司,命名 为“中星六号”
15
多媒体通信和因特网接入
卫星还可用于多媒体通信和因特网接入。 根据INTERSAT 1999年统计，国际上卫星 根据INTERSAT 1999年统计，国际上卫星 的15%空间段已用于 INTERNET骨干网。 15%空间段已用于 INTERNET骨干网。 我国INTERNET骨干网接入采用卫星和光 我国INTERNET骨干网接入采用卫星和光 缆相结合。
6
卫星通信使用频段
0.10.1-0.3 0.30.3-1.0 1.01.0-2.0 2.02.0-4.0 4.04.0-8.0 8..08..0-12.0 12.012.0-18.0 18.018.0-24.0 24.024.0-30.0 33.033.0-50.0 50.050.0-75.0 GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz VHF UHF L S C X Ku K Ka Q V 移动, 移动,导航业务 移动, 移动,导航业务 移动业务 移动业务 固定业务 固定,DSS业务 固定,DSS业务
4
卫星通信的发展趋势
同步通信卫星向大容量,多波束,智能化发展 低轨卫星群与蜂窝技术相结合,实现全球个人通信 小型卫星通信地面站(VSAT)广泛应用 电视直播(DVB)和数字广播(DAB)步入家庭和个人用户 多媒体通信和因特网接入 微小卫星和纳卫星
5
世界卫星通信发展状况
截止1999年底 截止1999年底 全球有300颗同步通信卫星提供60％洲际通信 全球有300颗同步通信卫星提供60％洲际通信 和100％国际电视转播 100％国际电视转播 全球在轨转发器4467个，在建转发器1793个 全球在轨转发器4467个，在建转发器1793个 1997年世界卫星市场为 512亿美元 1997年世界卫星市场为 512亿美元 2007年预计达 1900亿美元 2007年预计达 1900亿美元 未来十年全球将发射~1600颗卫星 未来十年全球将发射~1600颗卫星 2000－2010年将发射362颗同步通信卫星 2000－2010年将发射362颗同步通信卫星
28
4.2 无线电波的传播路径
①地波传播； ②电离层无线电波传播； ③视距传播； ④散射传播。
29
4.3 极化
反映电场矢量的矢端随时间变化的规律。 ①水平极化：工程上通常以地面为参与 面，平行于地面的线极化称为水平极化； ②垂直极化：垂直于地面的线极化称为 垂直极化。 远教项目使用的是垂直极化。
12
卫星通信在中国特殊地位
地域辽阔 960万平方公里 960万平方公里 东西南北跨度均超过5000公里 东西南北跨度均超过5000公里 地形复杂,山区占31%,高原26%，丘陵10%,平原仅占31% 地形复杂,山区占31%,高原26%，丘陵10%,平原仅占31% 人口众多 14亿人口，其中有8 14亿人口，其中有8亿多农村人口 众多行政村通讯不发达 经济增长迅速 西部尤其是西部农村的经济发展尤为重要
9
地球同步卫星的标注
由于同步卫星运行在赤道上空， 由于同步卫星运行在赤道上空 ， 所 以纬度为0 以纬度为0°，因此要表明一颗同步卫星 的位置，只需使用经度就可以了。 的位置，只需使用经度就可以了。 例如鑫诺一号的标注为110. 例如鑫诺一号的标注为110.5°E 表明卫星位于东经110. 表明卫星位于东经110.5°的赤道上空 。
17
东方红一号
• 主要参数： • 卫星重量：173公斤 • 卫星外形：直径1米的球形 72面体 • 近地点：439公里 • 远地点：2384公里 • 用 途：广播“东方红”乐 曲
• 1970年4月24日发射的第一颗人造地球卫星。 • 星上的仪器舱装有电源、测轨用的雷达应答机、雷达信标机、遥测装 置、电子乐音发生器和发射机、科学试验仪器等。 • 卫星的主要任务是向太空播放“东方红”乐曲，同时进行卫星技术试 验，探测电离层和大气密度。 • 星上采用银锌蓄电池作电源，电池寿命有限，卫星运行20天后，电池 耗尽，“东方红”乐曲停止播放，卫星结束了它的工作寿命。
20
航天清华一号微卫星
21
钠卫星（ 钠卫星（NANOSAT） ）
SNAP-1 是英国 Surrey 大学 2000年5月发射的一颗钠卫星
22
皮卫星（ 皮卫星（PICOSAT） ）
250g<1kg
23
三、鑫诺一号
法国宇航公司SAPACEBUS－3000平台，总功率5130W 星上共38个转发器 卫星含C波段转发器24个, 有882MHz带宽 卫星含Ku频段转发器14个, 有756MHz带宽 设计寿命大于15年，1998年7月18日送入轨道 地球同步卫星，信号可覆盖整个中国及周边地区
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4.1 频率划分
L波段：0.62~0.79GHz，用于地面电视广播 波段：0 62~ 79GHz， C波段：3.4~4.2GHz，卫星电视广播 波段：3 GHz， Ku波段：10.7~12.75GHz，卫星电视广播 Ku波段：10. 12.75GHz， 下行频率 指卫星向地面发射信号所使用的频率。 符号率 指卫星数据信号传送的速度。
13
波束覆盖中国的区域卫星（部分） 波束覆盖中国的区域卫星（部分）
亚洲一号 122E 亚洲二号 100.5E 亚洲三号 105.5E 亚太一号 138E 亚太一号A 134E 亚太-IIR 76.5E 中卫一号 87.5E 鑫诺一号 110.5E 鑫诺一号B 85E 中星八号 115.5E 24C转发器 24C+ 9Ku 28C+16Ku 24C 24C 28C+16Ku 18C+20Ku 24C+14Ku 6Ku 36C+16Ku 寿命12年 15年 15年 10年 10年 15年 15年 15年 12年 大于15年 (待发)
全球发射了数千颗卫星,至今中国共发射了60多颗 全球发射了数千颗卫星,至今中国共发射了60多颗 3
卫星通信的特点
覆盖区大,通信距离远,三颗同步卫星可覆盖全球 频带宽,容量大 机动性好,不受地理条件限制 通信可靠性高,质量好,稳定 费用与距离无关 有多址能力,组网灵活 可实现区域及全球个人移动通信
特别适合 农村地区
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我国广播电视卫星应用情况 我国在11颗卫星上拥有27个转发器，传送中央9 我国在11颗卫星上拥有27个转发器，传送中央9套、 地方31套、教育电视3 地方31套、教育电视3套电视节目 中央32套广播节目(40多种语言)及地方20余套广播 中央32套广播节目(40多种语言)及地方20余套广播 中央1,2,7套模拟电视节目，用亚太1 中央1,2,7套模拟电视节目，用亚太1A卫星 中央3,5,6,7,8套数字压缩节目，用亚星2 Ku转发器 中央3,5,6,7,8套数字压缩节目，用亚星2号Ku转发器 中央3 中央3、4套节目使用泛美2,3,4号卫星，用数字压缩 套节目使用泛美2,3,4号卫星，用数字压缩 向全球传送 中央人民广播电台第一、二套节目随同中央电视台 第一套电视向全国传送 山东、四川、浙江、云南、贵州五省使用亚太1 山东、四川、浙江、云南、贵州五省使用亚太1A卫 星，采用模拟信号，其余26套地方节目用数字压缩 星，采用模拟信号，其余26套地方节目用数字压缩 国家已经在大力实施“村村通”工程，利用“村村 通”电视卫星直播平台抄送电视和广播节目
பைடு நூலகம்
10
二、卫星通信在中国
11
中国卫星发展情况
1970年 1970年4月24日 东方红一号 24日 1975年11月26日 1975年11月26日 返回式遥感卫星 1984年 1984年4月8日 试验通信卫星 125o 1986年 1986年2月1日 实用通信广播卫星 103o 1988年 1988年3月7日 实用通信广播卫星 87.5o 1988年12月22日 1988年12月22日 实用通信卫星 110.5o 1990年 1990年2月4日实用通信卫星 98o 1997年 1997年5月12日 东方红三号 125o 12日
7
通信卫星的分类
按轨道 同步卫星（赤道轨道）、移动卫星（非赤道轨道） 按通信范围 国际通信卫星、区域性通信卫星、国内通信卫星 按用途 综合业务通信卫星、军事通信卫星、海事通信卫 星、电视直播卫星、气象卫星等
8
地球同步卫星
根据力学理论，人造地球卫星围绕地球的 旋转运动可以仿效地球和行星围绕太阳的 旋转运动以及月亮围绕地球的旋转运动。 科学家们通过周密、细致地分析和计算， 科学家们通过周密、细致地分析和计算， 发现有一个轨道很特殊， 发现有一个轨道很特殊，那就是运行在赤 道上空，高度为35786km的轨道上的卫星， 道上空，高度为35786km的轨道上的卫星， 绕地球运行的角速度与地球自转角速度相 同，即相对于地球表面是静止不同的，这 即相对于地球表面是静止不同的， 种卫星称为静止卫星，也称同步卫星。 种卫星称为静止卫星，也称同步卫星。 只有同步卫星才能传播广播电视节目信号。 只有同步卫星才能传播广播电视节目信号。
2005年山西省农村中小学现代远程教育工程 2005年山西省农村中小学现代远程教育工程
卫星通信技术基础知识
1
一、认识卫星通信
2
卫星发展简史 中国发明火箭 1945 科幻小说作家Clarke提出卫星通信的概念 科幻小说作家Clarke提出卫星通信的概念 1957 1963 1964 1965 1979 1970 前苏联发射世界上第一颗卫星 SPUTNIK 美国发射世界上第一颗同步卫星 SYNCOM INTERSAT建立 INTERSAT建立 第一颗商用同步卫星 INTERSAT-1 INTERSATINMARSAT建立 INMARSAT建立 中国发射第一颗卫星“东方红一号” 中国发射第一颗卫星“东方红一号”