第八章卫星移动通信
卫星移动通信系统简介
卫星移动通信系统简介卫星移动通信系统简介一、概述卫星移动通信系统是利用卫星作为中继器，实现移动通信服务的一种技术方案。
它通过卫星与地面移动终端或固定地面站进行通信，优势在于覆盖范围广、易于快速部署以及对于偏远地区的通信支持等。
二、系统组成卫星移动通信系统主要由卫星、地面移动终端和地面站组成。
⒈卫星卫星是整个系统的核心部分，由通信传输设备、天线、电源以及控制系统等组成。
卫星在空间中进行轨道运行，并通过天线进行信号的接收和发送。
⒉地面移动终端地面移动终端是用户使用的设备，可以进行语音通话、短信传输以及数据传输等功能。
地面移动终端通过与卫星进行通信，实现与其他终端或固定地面站的连接。
⒊地面站地面站是用于与卫星进行通信的设备，具备与卫星建立通信链路的能力。
地面站负责接收卫星传来的信号，并与其他地面站或移动终端进行通信。
三、系统原理卫星移动通信系统的工作原理简要如下：⒈信号传输用户使用地面移动终端发送信号，信号经过地面移动终端的天线发射到卫星。
卫星接收到信号后，通过卫星系统内部进行处理和转发，再将信号发送到目标地面移动终端或地面站。
⒉信号处理卫星接收到的信号进行解调、解码等处理，然后根据用户设定的通信参数进行编码和调制。
经过处理后的信号再通过卫星系统内部的天线发送出去。
⒊数据传输卫星将经过处理的信号发送到目标终端或地面站后，目标终端或地面站再进行解码、解调等处理，将数据还原为用户可读的形式。
四、应用领域卫星移动通信系统广泛应用于以下领域：⒈军事通信卫星移动通信系统在军事领域具有重要意义，可以实现战场上的信息传递和指挥调度等功能。
⒉灾害救援在灾害发生时，地面通信设施可能遭受损毁，卫星移动通信系统可以提供可靠的通信支持，用于救援行动的协调和指挥。
⒊航空航天卫星移动通信系统可以用于飞机、船只等交通工具上，为乘客提供通信服务，同时在航空航天领域也有广泛应用。
附件：本文档不涉及任何附件。
法律名词及注释：⒈卫星通信法：卫星通信法是指针对卫星通信行业制定的法律法规和政策规定的总称。
卫星移动通信业务介绍
卫星移动通信业务介绍1. 引言卫星移动通信是一种基于卫星系统的移动通信服务，它具有广覆盖、高可靠性和无地域限制等特点。
本文将详细介绍卫星移动通信的相关业务。
2. 卫星移动通信系统卫星移动通信系统由地面站、卫星以及用户终端组成。
地面站接收用户终端的信号，并通过卫星将信号转发到另一地面站，再传达给目标用户终端。
3. 卫星移动通信的优势相比传统地面移动通信，卫星移动通信有以下优势：广覆盖：卫星通信可以覆盖全球范围，包括边远地区和海洋等无法通过地面通信覆盖的区域。
高可靠性：卫星通信不受地形、地理条件和自然灾害的影响，具有更高的可靠性和稳定性。
无地域限制：卫星通信不受地理位置限制，用户可以在任何地方进行通信。
4. 卫星移动通信的应用卫星移动通信在许多领域得到广泛应用，包括海上航行、航空飞行、极地探险、紧急救援等。
以下是一些常见的应用场景：海上通信：卫星移动通信可以为海上航行提供及时的通信服务，包括船舶通信、渔业监控和海上救援等。
航空通信：卫星移动通信在航空领域有重要应用，可以提供空中通信、飞机追踪和航空安全等服务。
极地探险：卫星通信在极地探险中起到至关重要的作用，能够提供与外界的联系和紧急救援。
紧急救援：卫星移动通信可为紧急救援提供通信支持，实现迅速的救援行动。
5. 卫星移动通信的发展趋势随着科技的不断进步和需求的增长，卫星移动通信的发展呈现以下趋势：高速通信：卫星通信技术不断进步，将实现更高的数据传输速度和更低的延迟。
多元化服务：卫星通信将向多元化服务发展，满足不同行业和个人的需求。
卫星互联网：卫星将与地面网络互联，实现卫星互联网的发展，提供更全面的通信服务。
6.卫星移动通信作为一种具有广覆盖、高可靠性和无地域限制等优势的移动通信服务，正在得到越来越广泛的应用。
随着技术的不断进步和需求的增长，卫星移动通信将逐步实现更高速、更多元化和更全面的发展。
卫星移动通信业务介绍
卫星移动通信业务介绍卫星移动通信业务介绍1.引言卫星移动通信业务是利用卫星技术提供移动通信服务的一种通信方式。
通过卫星的广覆盖能力和全球性覆盖特点，卫星移动通信业务能够实现全球范围内的移动通信需求，为人们提供便捷、高质量的通信服务。
2.卫星移动通信基础知识2.1 卫星通信原理卫星移动通信通过将通信信号从地面发送到卫星上，再由卫星将信号传输到其他地方的接收站，实现移动通信。
其中，卫星充当着信号中继和传输的功能。
2.2 卫星移动通信系统构成卫星移动通信系统由用户终端设备、卫星、地面站和运营管理系统组成。
用户终端设备负责与用户进行通信，卫星负责信号的中继和传输，地面站负责与卫星进行通信，运营管理系统负责整个系统的运营和管理。
3.卫星移动通信业务类型卫星移动通信业务可以提供语音通信服务，用户可以通过卫星终端设备进行语音通话，实现长距离、全球范围内的通信。
3.2 数据通信卫星移动通信业务也支持数据通信服务。
用户可以通过卫星终端设备发送和接收数据，实现远程数据传输、互联网接入等功能。
3.3 位置服务卫星移动通信业务还可以通过卫星定位技术提供位置服务。
用户可以通过卫星终端设备获取自身的位置信息，实现导航、车辆追踪等功能。
4.卫星移动通信应用场景4.1偏远地区通信卫星移动通信业务可以弥补地面基础设施不完善的偏远地区通信需求，为当地居民提供通信便利。
4.2 海上通信卫星移动通信业务在海上通信方面有重要应用。
船舶、海岛等地区可以通过卫星移动通信终端与外界进行通信，实现远程办公、紧急救援等功能。
卫星移动通信业务在军事通信中具有重要作用。
军队可以通过卫星终端设备进行远程指挥、战场通信等功能。
5.附件列表1.卫星移动通信系统架构图2.卫星移动通信终端设备说明书3.卫星移动通信业务合同范本6.法律名词及注释●移动通信：________指利用移动网络技术实现的通信方式，包括卫星移动通信、移动蜂窝通信等。
●接收站：________指接收卫星信号并进行处理的设备或站点。
a第8章卫星通信系统及传输信道特性课件
8.1.1 卫星通信系统简述
• （5）通信质量好 • 由于卫星通信的无线电波主要是在大气层以上的宇宙 空间中传播，因而不易受自然条件干扰和陆地灾害的 影响，可靠性高。 • 卫星通信的不足之处在于： • （1）信号传输时延大 • 卫星通常位于距离地面几百千米、几千千米甚至上万 千米的高空，双向传输时时延可能达到秒级，对于实 时交互性应用会带来明显的中断感。
21
8.2.1 卫星通信地面段
图8-9 地球站的基本组成方框图
22
8.2.2 卫星通信空间段
• 空间段的组成包括通信卫星、TT&C和SCC。 • SCC（卫星控制中心）的任务是对定点的卫星在业务 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，以保证 正常通信。
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8.1.1 卫星通信系统简述
• （3）通信频带宽，传输容量大 • 由于卫星通信可用频段从150MHz～30GHz，并且开 始开发Q、V波段(30～50GHz)。因而可用频带宽、 传输容量大，目前，卫星通信的传输带宽可达 500MHz，适应的通信业务类型多。 • （4）通信机动灵活 • 不受地理条件的限制，只要设置地球站电路即可开通 （开通电路迅速）。卫星通信不仅能作为大型固定地 球站之间的远距离通信而且还可以用于安装在移动中 的汽车、飞机、船舶等地球站间进行的通信，甚至能 直接为个人终端提供通信服务。
S波段
C波段 X波段 Ku波段 Ka波段
2～4
4～8 8～12 12～18 27～40
2.5/2.6
4/6 7/8 12/14或11/14 20/30 500～1000 高达3500 500～700
第八章_卫星通信
通信微波天线的波束应对准地球上的通信 区域。但是，对于采用自旋稳定方式以保持姿 态稳定的静止卫星，由于卫星是旋转的，故要 采用消旋天线，才能使波束始终对准地球。常 用的有机械消旋天线和电子消旋天线，其消旋 原理是用机械的方法或电子的方法，让天线的 旋转方向与卫星自旋方向相反，而两者的旋转 速度相等，以保证天线波束始终朝着地球上需 要通信的区域。
第八章 卫星通信
8.1 卫星通信的基本概念
卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发 无线电信号，在两个或多个地面站之间进行的通信过 程或方式。卫星通信属于宇宙无线电通信的一种形式， 工作在微波频段。
宇宙通信是以宇宙飞行体或通信转发体作为对象的 无线电通信。它可分为三种形式：
（1）地球站与宇宙站间的通信； （2）宇宙站之间的通信； （3）通过宇宙站的转发或反射进行的地球站之间 的通信。
（1） he =500km时，由公式求得S=4892km； （2） he =35800km时，S=18100km。
由于卫星处于外层空间，即在电离层之外， 地面上发射的电磁波必须能穿透电离层才能到 达卫星；同样，从卫星到地面上的电磁波也必 须穿透电离层，而在无线电频段中只有微波频 段恰好具备这一条件，因此卫星通信使用微波 频段。
继通信技术，且天线尺寸也较小，因此，卫星通信最 常用的是C波段。
8.2 通信卫星的种类
目前，通信卫星的种类繁多，按不同的标准有 不同的分类。下面我们给出几种常用的卫星种类。
(1)按卫星的结构可分为：无源卫星和有源卫星 两类。
无源卫星是运行在特定轨道上的球形或其它形 状的反射体，没有任何电子设备，它是靠其金属表 面对无线电波进行反射来完成信号中继任务的。在 20世纪50~60年代进行卫星通信试验时，曾利用过这 种卫星。
卫星移动通信系统
卫星移动通信系统卫星移动通信系统1.简介卫星移动通信系统是一种利用卫星进行移动通信的技术，能够实现地面终端与卫星之间的无线通信。
本文将详细介绍卫星移动通信系统的原理、组成部分、工作流程等。
2.原理卫星移动通信系统的原理是利用地面终端设备与地面基站进行通信，再通过地面基站与卫星进行通信，实现地面终端设备之间的通信。
具体原理包括地面终端设备的信号发射、地面基站的信号接收与解码、卫星的信号传输等。
3.组成部分卫星移动通信系统主要由地面终端设备、地面基站和卫星组成。
地面终端设备用于向地面基站发送信号，地面基站负责接收并处理信号，卫星负责将信号传输到目标地区的地面终端设备。
4.工作流程卫星移动通信系统的工作流程包括注册、呼叫和通信等环节。
地面终端设备首先需要进行注册，然后可以发起呼叫进行通信。
4.1 注册地面终端设备在首次启动时需要进行注册。
注册的过程是地面终端设备向地面基站发送注册请求，地面基站收到请求后进行验证，并分配一个唯一的标识符给地面终端设备。
4.2 呼叫注册成功后的地面终端设备可以发起呼叫。
呼叫的过程是地面终端设备向目标终端设备发送呼叫请求，地面基站收到请求后将其传输给卫星，卫星将呼叫请求传输到目标地区。
4.3 通信呼叫成功后，地面终端设备与目标终端设备之间可以进行通信。
通信的过程是地面终端设备和目标终端设备通过卫星进行信号传输，地面基站负责信号的接收与解码。
5.附件本文档涉及的附件包括卫星移动通信系统的相关技术规范、设备配置说明、示意图等。
6.法律名词及注释6.1 频率分配：指由相关机构对无线电频率进行合理分配和管理的过程。
6.2 卫星通信法：指规范和管理卫星通信活动的法律法规。
6.3 地面基站：指用于接收地面终端设备信号并进行处理的设备。
6.4 地面终端设备：指用于进行卫星移动通信的移动设备，例如方式、无线电等。
7.结束语本文详细介绍了卫星移动通信系统的原理、组成部分、工作流程等内容。
同时附上了相关的技术规范和设备配置说明等附件。
卫星移动通信系统简介
卫星移动通信系统简介卫星移动通信系统简介一、引言卫星移动通信系统是指通过卫星进行无线通信的一种技术。
它利用地球上的卫星作为中继站点，将信号传送到接收器上，实现人与人之间、人与物之间的远程通信。
本文将详细介绍卫星移动通信系统的工作原理、应用领域以及目前的发展情况。
二、工作原理卫星移动通信系统的工作原理如下：1.用户终端发送信号：用户通过方式、电脑等终端设备发送信号，该信号经过射频前端进行调制处理。
2.地面站接收信号：地面站接收到用户终端发送的信号，并进行解调处理。
3.卫星中继信号：地面站将接收到的信号经过调制处理后发送到卫星。
4.卫星转发信号：卫星接收到地面站发送的信号后，进行频率转换和功率放大处理，然后将信号发射出去。
5.用户终端接收信号：用户终端接收到卫星发送的信号，并进行解调处理，最终将信号转化为可识别的信息。
三、应用领域卫星移动通信系统在以下领域有着广泛应用：1.军事通信：卫星移动通信系统可以为军队提供实时、可靠的通信方式，方便指挥员与士兵之间的沟通和信息传递。
2.紧急救援：卫星移动通信系统可以在灾难发生时提供紧急通信服务，为救援人员提供数据和图像传输的能力，提高救援效率。
3.陆地交通：卫星移动通信系统可以为汽车、火车等交通工具提供位置定位、导航和紧急呼叫等功能，提升交通管理和安全。
4.海上通信：卫星移动通信系统可以在海上提供语音通信、数据传输和紧急报警等服务，保障船舶及其船员的安全。
5.航空通信：卫星移动通信系统可以为飞机提供通信、导航和监控等功能，提高空中交通的安全和效率。
四、发展现状目前，卫星移动通信系统已经取得了巨大的发展，并持续推进技术的创新和应用的拓展。
随着卫星通信技术的不断进步，卫星移动通信系统的覆盖范围、传输速率和通信质量将进一步提升，为人们的生活带来更多便利和可能性。
附件：本文档未涉及附件。
法律名词及注释：1.频率转换：将信号的频率从一种频率范围变换到另一种频率范围的过程。
卫星移动通信系统
卫星移动通信系统在当今高度互联的世界中，通信技术的发展日新月异，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
其中，卫星移动通信系统作为一种重要的通信手段，正发挥着越来越关键的作用。
什么是卫星移动通信系统呢？简单来说，它是利用卫星作为中继站来实现移动终端之间通信的系统。
想象一下，无论您身处广袤的沙漠、浩瀚的海洋，还是在偏远的山区，只要您手中持有支持卫星移动通信的设备，就能与世界保持联系，这就是卫星移动通信系统的魅力所在。
卫星移动通信系统的组成部分相当复杂。
首先，得有在太空中运行的通信卫星。
这些卫星就像是太空中的“信号塔”，负责接收和转发来自地面移动终端的信号。
为了确保信号的稳定和强大，卫星通常配备了高性能的天线和转发器。
然后是地面段，包括地面控制中心、网络控制中心等设施。
地面控制中心负责对卫星进行监测、控制和管理，确保卫星在轨道上正常运行；网络控制中心则负责处理用户的注册、认证、计费等业务。
再者，还有用户段，也就是我们常见的卫星手机、卫星通信终端等设备。
这些设备具备特殊的天线和调制解调器，能够与卫星进行有效的通信。
卫星移动通信系统具有众多显著的优点。
其一，它的覆盖范围极其广泛。
与传统的地面移动通信系统不同，卫星移动通信系统几乎可以覆盖地球表面的任何角落，无论是极地、深海还是无人区，都能实现通信连接。
这对于那些从事远洋航行、探险、地质勘探等工作的人员来说，无疑是至关重要的。
其二，它具有独立性和可靠性。
在遇到自然灾害、战争等突发事件导致地面通信设施遭到破坏时，卫星移动通信系统往往能够保持正常运行，成为应急通信的重要保障。
其三，它能够提供多样化的服务。
除了基本的语音通话和短信服务，还可以实现数据传输、定位导航、视频通信等功能，满足不同用户在不同场景下的需求。
然而，卫星移动通信系统也并非完美无缺。
它面临着一些挑战和限制。
首先是成本问题。
发射卫星、建设地面设施以及维护整个系统的运营都需要巨大的资金投入。
这导致卫星移动通信服务的费用相对较高，限制了其在普通消费者中的广泛应用。
《卫星移动通信系统》课件
03
较差。
卫星广播
1
卫星广播是一种利用卫星信号传输广播电视节目 的技术，可以实现全球范围内的广播覆盖。
2
卫星广播具有覆盖范围广、信号传输质量高、不 受地域限制等优点，成为国际间广播电视节目的 传输方式。
3
卫星广播的缺点是对于地面接收设备的依赖较大 ，且信号容易受到干扰和窃听。
卫星导航
卫星导航是一种利用卫星信号进行定位和导航的技术，可以为全球用户提供高精度 的位置、速度和时间信息。
通信服务。
02
服务范围
国际海事卫星系统覆盖全球海域，提供话音、数据、传真和低速率的卫
星短信服务，广泛应用于船舶、飞机、陆地车辆以及石油和天然气勘探
等海上工业。
03
技术特点
采用L波段和Ka波段频谱，提供高速数据传输和低延迟通信，支持全球
范围内的船舶自动识别系统（AIS）信息传输。
铱星系统
概述
铱星系统是由美国摩托罗拉公司提出的全球卫星通信系统，通过低 地球轨道卫星实现全球覆盖。
终端小型化与低功耗设计
终端小型化
随着移动设备的普及，卫星移动通信 系统的终端也需要满足小型化的需求 ，便于携带和使用。
低功耗设计
为延长终端的使用时间，需要采用低 功耗设计，如优化电路设计、采用低 功耗芯片和节能电源管理等。
高频段通信与频谱资源管理
高频段通信
随着技术的发展，卫星移动通信系统需要支持更高频段的通信，以满足高速数据传输和宽带业务的需 求。
低功耗设计
优化硬件设计和信号处理算法， 降低系统功耗，延长终端设备的 使用时间。
应用领域拓展
物联网应用
卫星移动通信系统将广泛应用于物联网领域，为全球物联网设备 提供无缝连接和通信服务。
卫星移动通信系统简介共26页文档
12
信道及覆盖特性
卫星移动通信系统
• 信道多为莱斯信道，在严重遮蔽情况下为 多径信道
• 波束覆盖中心与边缘天线增益差别小，用 户接收信号功率差别小（典型值为3dB）
• 波束覆盖内空间相关性较强，分集复用增 益不明显
地面移动通信系统（LTE）
4
通信卫星的分类
按轨道分：同步轨道卫星（GEO），高轨道卫星（HEO），中轨道卫 星（MEO），低轨道卫星（LEO）；
按通信范围分类：国际通信卫星，区域性通信卫星，国内通信卫星； 按用途分类：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； 按转发能力分类：无星上处理能力，有星上处理能力；
E-UTRAN
卫星移动通信系统
• 接入节点相对较少，1-3颗卫星，若干信 关站，多波束集中式处理
• 用户信号需要通过卫星转发，传输时延大 （约255ms）
地面移动通信系统（LTE）
• 接入节点较多，分布式处理 • 用户直接与eNB连接，传输时延小 • 采用扁平化网络结构，eNB间通过X2接口通信
11
信道及覆盖特性
环境 卫星通信 地面通信
路径损耗指数 2 2~6
卫星移动通信系统
• 信道多为莱斯信道，在严重遮蔽情况下为 多径信道
• 波束覆盖中心与边缘天线增益差别小（典 型值为3dB左右）
• 波束覆盖内空间相关性较强，分集复用增 益不明显
地面移动通信系统（LTE）
• 信道多为多径信道，在开阔场景下可能出现莱 斯信道
16
卫星移动通信关键参数
天线增益
在卫星通信中，一般使用定向天线，其增益G的定义为： 定向天线辐射时接收到的最大功率与无方向性天线辐射时接 收到的功率的比值，单位为dB或dBi。
通信系统的移动通信和卫星通信
通信系统的移动通信和卫星通信随着科技的快速发展，通信系统已经普及到世界各个角落。
在通信系统中，移动通信和卫星通信是两个不可或缺的重要组成部分。
本文将详细介绍移动通信和卫星通信的定义、原理、优点和应用，并列出实现这两种通信的步骤。
1. 移动通信：移动通信是利用移动设备（如手机、平板电脑等）进行信息传输的一种通信方式。
它通过无线电波传输音频、视频和数据信息，实现人与人、人与物之间的交流。
- 原理：移动通信利用基站和移动设备之间的无线电信号进行通讯。
基站由网络提供商或运营商建立，负责接收和发送信号。
当用户使用移动设备，设备会通过无线电信号与最近的基站进行通信，然后基站将信息传输到收信人所在的基站，最后送达收信人的移动设备。
- 优点：移动通信具有便携性、全球覆盖范围广、即时性强等优点。
用户可以随时随地进行通信，不受时间和地点的限制。
- 应用：移动通信可广泛应用于个人通信、商务通信、应急通信等各个领域。
它已成为人们日常生活中必不可少的一部分。
2. 卫星通信：卫星通信是利用人造卫星作为中继站进行数据传输的一种通信方式。
它通过卫星向地面用户提供广播、电话和网络服务等。
- 原理：卫星通信利用地球轨道上的人造卫星作为信号中继点，将发送的信息转发到指定的地面接收站。
发送方将信息发送到发射站，发射站将信息向卫星发送，卫星再将信息向接收站发送，接收站接收信号并传输到终端设备。
- 优点：卫星通信具有广域覆盖、信号传输稳定、抗干扰能力强等优点。
它可以覆盖地球上的大部分区域，适用于远距离通信。
- 应用：卫星通信可应用于国际通信、远程教育、电视广播等领域。
它已成为跨国通信和远距离通信的重要手段。
实现移动通信和卫星通信的步骤：1. 移动通信的步骤：a) 建立移动通信网络：运营商需要在不同地区建立基站，实现网络覆盖。
b) 用户注册：用户需要购买移动设备并与运营商签订通信合约，获取通信服务。
c) 信号传输：用户通过移动设备发送信号，基站接受信号并将其转发到相应的基站，最后传输到收信人的设备。
《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
卫星移动通信系统技术原理
卫星移动通信系统技术原理卫星移动通信系统是一种利用卫星进行通信的技术，它可以实现全球范围内的移动通信。
这种系统的原理是通过将卫星作为中继站，将用户之间的通信信号传输到目标地点。
下面将详细介绍卫星移动通信系统的技术原理。
一、卫星移动通信系统的组成卫星移动通信系统主要由用户终端、地面站和卫星三部分组成。
用户终端是指手机、调制解调器等通信设备，它们通过无线电波将信号发送到地面站。
地面站负责与用户终端进行通信，并将信号转发给卫星。
卫星接收到信号后，再将信号转发给目标地点的地面站，最后再通过地面站与目标用户终端进行通信。
二、卫星移动通信系统的工作原理卫星移动通信系统的工作原理可以分为三个步骤：上行链路、卫星链路和下行链路。
1. 上行链路：用户终端通过无线电波将信号发送到地面站。
地面站接收到信号后，通过天线将信号转发给卫星。
在上行链路中，需要考虑信号的传输损耗和传输延迟等问题。
2. 卫星链路：卫星接收到上行链路中的信号后，通过天线将信号转发给目标地点的地面站。
在卫星链路中，需要考虑信号的转发能力、覆盖范围和频谱利用率等问题。
3. 下行链路：地面站接收到卫星链路中的信号后，通过无线电波将信号发送给目标用户终端。
在下行链路中，需要考虑信号的传输质量和传输速率等问题。
三、卫星移动通信系统的关键技术卫星移动通信系统的实现涉及到多个关键技术，包括天线技术、调制解调技术、频率规划技术和功率控制技术等。
1. 天线技术：天线是卫星移动通信系统中的重要组成部分，它负责接收和发送无线电波。
合理设计和选择天线可以提高信号的传输效率和覆盖范围。
2. 调制解调技术：调制解调技术是将数字信号转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的过程。
通过合适的调制解调技术，可以提高信号的传输速率和可靠性。
3. 频率规划技术：频率规划技术是为了避免不同用户之间的信号干扰而进行的频率分配和调度。
通过合理的频率规划，可以提高系统的频谱利用率和通信质量。
卫星移动通信技术
卫星移动通信技术在当今这个高度互联的时代，通信技术的发展日新月异，其中卫星移动通信技术正逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
当我们身处没有地面基站覆盖的偏远地区，或是在遇到自然灾害导致地面通信设施受损时，卫星移动通信就成为了我们与外界保持联系的重要手段。
卫星移动通信技术，简单来说，就是利用卫星作为中继站来实现移动终端之间的通信。
与传统的地面移动通信技术不同，卫星移动通信不受地理条件的限制，能够覆盖地球上的几乎任何角落，包括海洋、沙漠、高山等。
要理解卫星移动通信技术，首先得了解其工作原理。
卫星移动通信系统通常由卫星、地面控制站、用户终端等部分组成。
卫星位于地球的同步轨道或中低轨道上，它们接收来自地面用户终端的信号，并将其转发到目标用户终端。
地面控制站则负责对卫星进行监控和管理，确保卫星的正常运行以及通信的顺畅。
卫星移动通信技术具有许多显著的优点。
其一，它具有全球覆盖能力。
无论你在世界的哪个角落，只要能看到天空，就有可能接收到卫星信号，实现通信。
这对于航海、航空、探险等领域的人员来说，无疑是一种重要的保障。
其二，卫星移动通信具有较强的抗灾能力。
在地震、洪水、台风等自然灾害发生时，地面通信设施往往容易受损，而卫星通信则可以在此时发挥关键作用，为救援工作提供通信支持。
其三，它能够提供多样化的服务。
除了语音通信，还可以实现数据传输、定位导航等功能。
然而，卫星移动通信技术也并非完美无缺。
首先，卫星通信的成本相对较高。
发射卫星、建设地面控制站以及维护整个系统的运行都需要巨大的资金投入。
这也导致了卫星移动通信服务的费用相对较高，限制了其在一些领域的广泛应用。
其次，卫星通信存在一定的信号延迟。
由于信号需要在卫星和地面之间往返传输，所以会产生一定的时间延迟，这对于一些对实时性要求较高的应用，如在线游戏、视频通话等，可能会带来一定的影响。
此外，卫星移动通信的终端设备通常较为笨重，携带不太方便。
随着技术的不断进步，卫星移动通信技术也在不断发展和完善。
《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。
卫星移动通信业务介绍
卫星移动通信业务介绍卫星移动通信业务介绍1. 引言卫星移动通信是指利用卫星作为传输媒介进行移动通信的技术和服务。
随着科技的不断发展，卫星移动通信成为现代通信领域的一个重要分支，为全球各地的用户提供了高质量的通信服务。
本文将介绍卫星移动通信业务的相关知识。
2. 卫星移动通信的原理卫星移动通信借助于人造卫星进行信号传输。
首先，用户通过移动终端设备（如方式、平板电脑等）与地面的基站进行通信。
然后，基站将用户的通信信号转发至卫星，卫星再将信号传输到相应的接收站。
最后，接收站将信号转发到目标用户终端设备，完成通信过程。
3. 卫星移动通信的应用卫星移动通信在各个领域都有广泛的应用。
其中一些主要的应用包括：3.1 航空通信卫星移动通信在航空领域的应用非常重要。
航空公司利用卫星通信系统为飞机提供实时的通信服务，包括机上方式、互联网接入等。
这些服务可以提升乘客的体验，同时也能够确保飞机与地面的有效通信。
3.2 海上通信卫星移动通信在海上通信中也发挥着关键作用。
船只可以利用卫星通信系统与港口、船只以及陆地上的人员进行通信。
这对于海上救援、渔业、远洋航行等活动都是非常重要的。
3.3 军事通信卫星移动通信在军事领域起到重要的支持作用。
军事组织可以利用卫星通信系统实现指挥、控制、通信等功能，以便密切协调各个作战单位之间的行动。
这在战争和平时的安全维护中起到了至关重要的作用。
3.4 灾害应急通信卫星移动通信也被广泛应用于灾害应急通信中。
当地面通信基础设施受到损毁或无法正常工作时，卫星通信系统可以提供一种可靠的通信方式，帮助灾区的人员与外界进行沟通和救援。
4. 卫星移动通信的优势和挑战4.1 优势卫星移动通信具有以下几个优势：- 全球覆盖：卫星通信可以实现全球范围内的通信覆盖，无论用户身处何地，都可以进行通信。
- 高带宽：卫星通信可以提供较高的通信带宽，满足用户对大数据传输和高清视频通话等需求。
- 灵活性：卫星通信系统可以根据需求灵活调整覆盖区域，满足不同地区的通信需求。
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公共陆地移动通信的使用最早可追溯到20世纪20年 代，但其蓬勃发展是从80年代初期蜂窝通信网的建设开始 的，90年代初期数字蜂窝移动通信系统的建成更为公共陆 地移动通信的发展注入了更大的活力。自20世纪80年代中 期以来，全球的移动通信用户数以50%-60%的速率逐年增 长。但不管怎样，地球上仍有许多地方是公共陆地移动通 信系统覆盖不到的，空中和海上的活动区域是重要的组成 部分。即使是陆地上，人烟稀少的地方也很难用陆地移动 通信手段覆盖，或者说很难降低成本。这是卫星移动通信 发展迅速的主要推动力。同时，全球各地已存在多种不同 的陆地通信系统，但兼容性不够，致使用户之间难以互联 互通，刺激了移动卫星通信系统的发展。
站置于静止轨道，每隔1200 设置一个静止卫星，可
实现全球通信，如图所示。
第八章 卫星移动通信
卫星通信概述
B 地球 A
第八章 卫星移动通信
卫星通信概述
2.卫星移动通信
移动卫星通信一般指利用卫星中继实现车辆、 舰船、飞机及个人在运动中的通信，或移动用户与 固定用户间的相互通信，尤其是在海上、空中和地 形复杂而人口稀疏的地区中实现移动通信，具有独 特的优越性。除了可实现远距离及在多个国家之间 漫游服务外，还可有效改善飞机、舰船、公共交通 、长途运输等的控制和引导。以及意外事故的救援 行动，很早就引起人们的重视。
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的特点
2.移动卫星信道特性
对于移动卫星通信，其工作频段的下限由适合移动小 站上小口径天线能达到的天线增益所确定，一般频率的下 限为200MHZ，频率上限受雨表、大气吸收等因素的影响。 从技术观点看，对于移动卫星通信的最佳工作频率范围 800MHZ~3GHZ。但是世界无线电行政大会WARC（World Administrative Radio Conference）分配给移动卫星通信业 务的带宽远窄于固定卫星通信业务，同时由于移动应用致 使频率复用困难，其频谱利用率不高。信道特性由此使带 宽受限，功率因卫星星体原因和移动设备天线增益原因而 不能随意增大，故而功率也受限。
1976年国际海事卫星组织在太平洋、大西洋、印度洋 上空发射了三颗对地静止卫星，称为Inmarsat-A卫星，供三 大洋上航行的船只使用。这是第一个海上移动通信系统，也 是第一个商用的移动卫星通信系统。最初仅有话音业务，后 来又增加了数据业务，满足了大部分的海事通信要求。
第八章 卫星移动通信
卫星通信概述
第八章 卫星移动通信
个人通信的提出带来了新的刺激 所谓个人通信，是指任何人在任何时间和任何地点都
可以通过通信网用任何信息媒体及时地与任何人进行通信 。显然，实现个人通信的一个基本条件是要有一个在全球 范围内无缝的通信网络，卫星通信则是实现的重要手段之 一。因此，人们在探讨未来的个人通信系统时，无一例外 地都考虑了全球个人卫星通信系统（S-PCS）。
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的特点
3.信号传输及组网
由于移动卫星通信的用户分布区域广，且又是移动的 ，故系统定时困难，若采用较大的保护时隙，会引起系统 效率下降，所以一般不采用TDMA制式。常采用的是每载波 单路方式（SCPC）。
第八章 卫星移动通信
第八章 卫星移动通信
卫星通信概述 卫星移动通信系统的组成 卫星移动通信系统的特点 卫星移动通信系统的分类 卫星移动通信系统的传输技术 卫星移动通信系统的发展趋势
第八章 卫星移动通信
卫星通信概述
1.卫星通信
开普勒于16世纪发现了行星运动规律（即开普勒三定律 ），但当时并不知道行星为什么要按此规律运行。后来牛顿 发现了万有引力，才对三定律作出总结和解释。为此奠定了 人造卫星依靠பைடு நூலகம்性绕地球运行的理论基础。
地移面动主站站的信主息要。执行功能：
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第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的特点
3.信号传输及组网
为了适应移动卫星通信信道的特性，必须采用相应的 编码、调制措施，并利用灵活的组网形式，使移动卫星通 信业务获得较高的质量。
由于带宽受限，须采用低比特(4.8Kbps~16Kbps）的话 音编码方式；对于功率受限的制约，采用前向纠错编码可 达到节约功率的目的。信道因多径效应等多种因素使接收 信号电平变化大，造成链路信噪比降低而且波动，为此需 在信号传输中插入周期性的固定的同步头，用于保持稳定 的同步状态，确保接收信号解调正确。
阴影衰落对移动卫星通信同样存在。一般地面对于 信号的反射系数取决于地面凹凸度和潮湿度，而树木对移 动信号的衰减较大，如UHF频段的信号通过单种树木的最 大信号衰落为10~20dB，与通过树叶的路径长度成正比， 每米树叶的平均衰落为1dB。
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的特点
2.移动卫星信道特性
与地面移动通信类似，移动卫星通信信道的特性也可 用直达波和多径反射波来表示。移动体运动过程中将导致 信号的频率发生变化，多径反射的包络和相位均会产生快 速变化。如车辆、飞机等快速运动与静止通信卫星间的相 互运动；在1.6GHZ的L波段，车速为38m/s时可产生203HZ 的频移；飞机速度为335m/s时，频移为1.8KHZ。对于直达 波和反射波描述，通常用瑞利信道和莱斯信道模型。如果 接收信号中没有直达波，则通常用分集/均衡技术来接收； 若存在直达波，则可利用反射波信号精确估计的方法以便 加以抑制和消除。
从电信市场而言，1997年全球移动通信业的总收入 为20亿美元，而到2005年总收入达到了200亿美元。所有 这些外在因素，加上卫星通信本身具有的独特优点、良好 的使用经历和技术基础，使得移动卫星通信取得了迅速的 发展，并继续呈现出高速发展的态势和良好的发展前景。
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的组成
第八章 卫星移动通信
市场的驱动
随着经济的全球化，每时每刻经济活动都不会停止。 在一个普通的公司内，25%的工作人员有多达20%的时间 在其办公室外工作；另外，全球仅有约5%的陆地面积能被 地面蜂窝移动通信系统覆盖，且多个蜂窝系统之间可能还 互不兼容；另外，即使是蜂窝移动通信系统覆盖的区域还 可能存在着覆盖缝隙。这些都为移动卫星通信系统的发展 提供了机遇，或者说提供了潜在的使用对象。
移动卫星通信系统的组成如下图所 示，主要由卫星转发器、地面主站、地面 基站、地面网络协调站和众多的远程移动 站等组成。
第八章 卫星移动通信
K频段
K频段
L频段
用户呼叫 L频段
K频段
K频段 用户呼叫 K频段
L频段
移动用户
关口站
手持机
系统控制中心
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的组成
卫星转发器亦称中继站，转发地面、空中、海上固定站和
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的特点
2.移动卫星信道特性
在移动卫星通信中，卫星转发器和移动终端的功率放 大器均为非线性器件，所以卫星通信信道本质上是非线性 的。克服非线性的调制方式集中于恒包络调制的研究。
由于卫星工作于电离层上，信号传输过程中经由电离 层时极易受电离层闪烁和法拉第效应的影响，尤其是L和 UHF频段，信号相位、振幅、到达角和极化状态均会发生 不规则的变化。
第八章 卫星移动通信
卫星通信概述
应用移动卫星通信较早、较成功的是国际海事卫星 INMARSAT系统。海上移动通信很长时间使用短波，后来 陆上移动通信使用VHF频段的大区制和蜂窝通信系统。但是 这些技术仅能用于支持近海船只通信，无法应用到远洋船只 中。卫星通信出现后，人们很想用于移动通信，但是早期的 卫星通信需要大口径的地球站和天线对卫星精确跟踪，只有 大的船只才适合安装。因此可以说，移动卫星通信从海事通 信开始。
3.卫星移动通信的发展动力
移动卫星通信的基础是卫星通信，其最初应 用是海事移动通信，解决了过去海上短波通信信号 传输不稳定，抗干扰能力差的问题，自1976年便 获得了广泛的应用。除了海上移动通信推动因素以 外，陆地移动通信、个人通信以及市场全球化等因 素也大大促进了移动卫星通信的发展。
第八章 卫星移动通信
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的特点
1.卫星
除星体大小和环境因素外，卫星轨道是另外一个因
素，直接影响通信的覆盖性能和通信质量。轨道越高，则 对地面覆盖区域越大，实现全球通信所需的卫星数就越少 。如静止轨道高度为3万多公里，覆盖约1/3的地球面积， 轨道高度为800公里时，仅能覆盖地球表面的1.5%。当然 ，轨道高度增大带来的传输信号损耗也大。为了保证用户 终端在低功率条件下实现与卫星的链接，轨道选择是关键 ，理想情况为500~1500公里之间。卫星轨道太低则受大气 阻力影响大，会消耗更多的燃料，卫星寿命将受影响。
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的特点
1.卫星
卫星在宇宙环境中运行，其星体设计必须考虑 空间环境的特性。宇宙空间是一个无线的热吸收体 ，其中的热源有三种：太阳直接辐射、地面反射太 阳的辐射和地球的红外辐射。在卫星外壳面向太阳 光的部分和背向太阳光的部分之间会产生200度以 上的温度差，热源控制是星体设计必须考虑的因素 之一。另外，宇宙环境有大量的辐射线，对卫星上 设备的元器件影响很大，抗辐射设计也是必须考虑 的因素。
19世纪中叶人造卫星还仅仅是一种科学幻想。在二十世 纪初由俄国的齐奥尔科夫斯基全面阐述宇宙飞行理论，并在 1903年证明了把飞行器送到大气层外，使它象月球一样永远 绕着地球运行是可能的。