卫星通信系统传输体制共28页文档
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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。
卫星通信 ppt
第2章 卫星通信的通信体制 在这种方法中，发射机连续性地发送数据块。 假设接收机 正确地接收到数据块 1、2、3, 但数据块 4 是错的。 接收端可 能在数据块 5 ~ 7 之间向发端返回一个有错误的通知。这时， 发端从其缓冲器中收回数据块 4~7, 并重发它们。 收端收到 4~7 后， 接收站继续工作。 此外，在双向网中还可采用滑动窗口协议的帧重发技术。 这种系统可使卫星延迟的影响减到最小，并且没有与标准ARQ 相关联的业务量开销。
第2章 卫星通信的通信体制 2. 时分多路 时分多路(TDM)方式 方式 对数字制信号而言，通常采用时分多路复用方式。它将一 条通信线路的工作时间周期性地分割成若干个互不重叠的时隙， 分配给若干个用户，每个用户分别使用指定的时隙。因此在接 收端可以利用适当的选通门电路在各时隙中选出各路用户的信 号，然后再恢复成原来的信号。 此外，基带信号为了某种目的通常还要进行某种加工和处 理，例如预加重、加密、差错控制编码、数字话通信的通信体制 2.1.4 卫星通信中的差错控制与扰码 1. 差错控制 差错控制 1) 循环冗余校验(CRC) CRC是数据通信中最简单的一种检测传输错误的方法， 由于容易实现，因此应用广泛而久远。 它是在发端应用一种 数学算法，产生一种特殊的CRC码，随同数据一起发射。 在 收端也用同样算法，产生CRC码，并将其与发射的码进行比 较， 若一致，则认为接收的数据与发射的数据是完全相同的。
第2章 卫星通信的通信体制 2.1.5 卫星通信多址联接方式和信道分配技术 1. 预分配方式 预分配方式(PA) 在FDMA系统中， 卫星信道事先分配给各个地球站。业务 量大的地球站，分的信道多些，反之少些。 在TDMA系统中， 事先把转发器的时隙分成若干分帧， 并分配给各地球站，业 务量大的站分的分帧长度长， 反之分的分帧长度短。 为了减少固定分配制度的不灵活性，还可采用按时预分配 制。它是一种修正型的、基本上仍是固定预分配的制度。它可 根据网中各站业务量的重大变化规律， 事先约定作几次站间 信道重分。
《卫星通信系统》课件
导弹制导：卫星通信系统可用于导弹的制导和控制系统，提高导弹的命中精度和作战 效能。
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
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
卫星高度适中，适用于导航、移动通信等应 用。
低地球轨道
卫星高度较低，适用于对地观测、短报文通 信等应用。
高椭圆轨道
卫星运行轨道呈高度椭圆状，适用于侦察、 导弹预警等应用。
通信链路
射频链路
负责传输信号，包括上行链路（地面站到卫星）和下行链路（卫星到地面站） 。
信令链路
负责控制和管理信号传输，确保通信过程的正常进行。
固定安装在地面上，提供稳定 的通信服务。
移动地面站
安装在车辆、船舶或飞机上， 实现移动通信。
个人地面站
便携式地面站，便于个人随身 携带和使用。
网关地面站
负责将卫星信号接入传统通信 网络，实现卫星与地面网络的
互联互通。
空间段
地球同步轨道
卫星运行与地球自转同步，覆盖范围广，适 用于通信、气象等应用。
中地球轨道
卫星定位服务
利用卫星信号提供定位服务，广泛应用于导航、物流等领域。
互联网接入
卫星宽带
通过卫星为偏远地区和海洋区域提供 互联网接入服务，满足用户上网需求 。
卫星数据中继
为飞机、船舶等移动平台提供数据中 继服务，保障实时通信。
军事通信
战略通信
为军事战略指挥提供可靠的通信保障，确保信息传递的准确性和及时性。
星上处理与星间通信
要点一
总结词
未来的卫星通信系统将更加依赖星上处理和星间通信技术 ，以提高系统的灵活性和可靠性。
要点二
详细描述
星上处理技术将数据处理的任务从地面站转移到了卫星上 ，使得卫星能够实时处理和转发数据，减少了地面站的压 力。星间通信技术则通过卫星之间的直接通信，实现了更 加灵活的路由和更高的数据传输效率。
启了卫星通信的历史。
低地球轨道
卫星高度较低，适用于对地观测、短报文通 信等应用。
高椭圆轨道
卫星运行轨道呈高度椭圆状，适用于侦察、 导弹预警等应用。
通信链路
射频链路
负责传输信号，包括上行链路（地面站到卫星）和下行链路（卫星到地面站） 。
信令链路
负责控制和管理信号传输，确保通信过程的正常进行。
固定安装在地面上，提供稳定 的通信服务。
移动地面站
安装在车辆、船舶或飞机上， 实现移动通信。
个人地面站
便携式地面站，便于个人随身 携带和使用。
网关地面站
负责将卫星信号接入传统通信 网络，实现卫星与地面网络的
互联互通。
空间段
地球同步轨道
卫星运行与地球自转同步，覆盖范围广，适 用于通信、气象等应用。
中地球轨道
卫星定位服务
利用卫星信号提供定位服务，广泛应用于导航、物流等领域。
互联网接入
卫星宽带
通过卫星为偏远地区和海洋区域提供 互联网接入服务，满足用户上网需求 。
卫星数据中继
为飞机、船舶等移动平台提供数据中 继服务，保障实时通信。
军事通信
战略通信
为军事战略指挥提供可靠的通信保障，确保信息传递的准确性和及时性。
星上处理与星间通信
要点一
总结词
未来的卫星通信系统将更加依赖星上处理和星间通信技术 ，以提高系统的灵活性和可靠性。
要点二
详细描述
星上处理技术将数据处理的任务从地面站转移到了卫星上 ，使得卫星能够实时处理和转发数据，减少了地面站的压 力。星间通信技术则通过卫星之间的直接通信，实现了更 加灵活的路由和更高的数据传输效率。
启了卫星通信的历史。
卫星通信系统概述-文档资料
• 解决边远地区通信服务、企业专网、洲际通信、 国防通信，与地面通信网结合解决广域无缝覆盖。
15
1.4 卫星通信的特点
卫星移动通信和地面移动通信的关系： 卫星移动通信系统能扩大地面移动通信的地理
和业务覆盖范围，除提供常规的移动通信业务 外，还可向空中、海面和复杂地理结构的地面 区域的各类移动用户提供服务。 从应用来讲，地面移动通信网主要集中在高业 务量的应用环境，而卫星移动通信系统最适合 于低业务量地区、航海、航空及地面网欠发达 地区的应用环境，并且在地面网络过载或发生 故障时作为其迂回网络。
换言之，卫星通信是在地球站上，包
括地面、水面和大气层中的无线电通信站 之间，利用人造卫星作为中继站进行的通 信。
卫星通信是个人通信网的组成部分，
是地面通信网的补充。
2
1.1 卫星轨道
假设地球是质量均匀分布的圆球体，忽略 太阳、月球和其它行星的引力作用，卫星运动 服从开普勒(Kepler)三大定律。
（8）现有卫星通信系统为适应新技术发展和系统对容量的 更大要求形成了新的演变方案，如Iridium系统将其运行 的卫星数目从66颗增加至96颗。
（9）天地网络不断融合。卫星通信与有线电视、宽带互联 网、移动互联网等融合。
（10）新技术广泛应用。如星上交换与处理、多波速天线等。
24
附录：通信卫星的分类
300~3000吉赫(GHz)
10
1.3 卫星通信的工根作据IE频EE段521-2002标准，L
<<<<1223>>>>频段综LSCX工。合作具上频 频 频 频：体述段段段段地要：：：：说求1468，，.///6247目应/1GGG前将.HHH5zzz大卫雷Z也波电导频卫采K句K通3是时和为的电是段范即展7率频比EGi0aa多星.g达使段波航带星用话常HI7用又高1无视M指。围英的代波R受段较KBz5m数的主等用是波系，地，说用KPH作是频线领aeC据频而则语”表段甚特国。大XG~波较e波卫z工要波。这指段统在面且，于电航（电域1波I~H、率在为中着也高高际，KE用用用。段d大段星作3应段个频。等卫站一z该卫u台空波。HE段现无在某7的被Km频频有多0，于于于的，波(通频EF~用，0范率可。星应直的波星1及和，特通，在线8些“称(（关采1）上MMMM8V频加段5信段~：是1围在被电用被正段通电航常高常频~广路场e作2HUH法用SSS1不.行率上卫2系选x1中频SSS1的用2视中广上直信FHz视海用频的率泛由合37律赋t-同频，，，~的G)范K星e2F统G在0G继率是频于广，泛方接。2台 的于 主下为使n、中0H）保 形/u的率GGG频HH围2单是微0d、4GD指率播该使(高波z广沟移要行3EEE0用无，zK是z护波2是~为e段。为AH转0选的波OOO)卫标频。和频用于段8d-G播通动用频,的线X0指，束aBz，7卫卫卫。XG”2发K择无频~H星的b波准带各段。K接.，频通于、率，7波蓝鼠9波H覆13电u星星星o多z器波~线在段~通无2段，0类首收波波z同道信短卫为表v段牙标长4盖离8~0测测测数的e功段电以或信0线的X小先.天段10段。和途星7示中、)等4范，G控控控一，波8M.率。波下特、频2型被线，的G广通“G的H围卫H。。。5段换段一波频高H率Hz效频~播信扩zX星。zz般，，
15
1.4 卫星通信的特点
卫星移动通信和地面移动通信的关系： 卫星移动通信系统能扩大地面移动通信的地理
和业务覆盖范围，除提供常规的移动通信业务 外，还可向空中、海面和复杂地理结构的地面 区域的各类移动用户提供服务。 从应用来讲，地面移动通信网主要集中在高业 务量的应用环境，而卫星移动通信系统最适合 于低业务量地区、航海、航空及地面网欠发达 地区的应用环境，并且在地面网络过载或发生 故障时作为其迂回网络。
换言之，卫星通信是在地球站上，包
括地面、水面和大气层中的无线电通信站 之间，利用人造卫星作为中继站进行的通 信。
卫星通信是个人通信网的组成部分，
是地面通信网的补充。
2
1.1 卫星轨道
假设地球是质量均匀分布的圆球体，忽略 太阳、月球和其它行星的引力作用，卫星运动 服从开普勒(Kepler)三大定律。
（8）现有卫星通信系统为适应新技术发展和系统对容量的 更大要求形成了新的演变方案，如Iridium系统将其运行 的卫星数目从66颗增加至96颗。
（9）天地网络不断融合。卫星通信与有线电视、宽带互联 网、移动互联网等融合。
（10）新技术广泛应用。如星上交换与处理、多波速天线等。
24
附录：通信卫星的分类
300~3000吉赫(GHz)
10
1.3 卫星通信的工根作据IE频EE段521-2002标准，L
<<<<1223>>>>频段综LSCX工。合作具上频 频 频 频：体述段段段段地要：：：：说求1468，，.///6247目应/1GGG前将.HHH5zzz大卫雷Z也波电导频卫采K句K通3是时和为的电是段范即展7率频比EGi0aa多星.g达使段波航带星用话常HI7用又高1无视M指。围英的代波R受段较KBz5m数的主等用是波系，地，说用KPH作是频线领aeC据频而则语”表段甚特国。大XG~波较e波卫z工要波。这指段统在面且，于电航（电域1波I~H、率在为中着也高高际，KE用用用。段d大段星作3应段个频。等卫站一z该卫u台空波。HE段现无在某7的被Km频频有多0，于于于的，波(通频EF~用，0范率可。星应直的波星1及和，特通，在线8些“称(（关采1）上MMMM8V频加段5信段~：是1围在被电用被正段通电航常高常频~广路场e作2HUH法用SSS1不.行率上卫2系选x1中频SSS1的用2视中广上直信FHz视海用频的率泛由合37律赋t-同频，，，~的G)范K星e2F统G在0G继率是频于广，泛方接。2台 的于 主下为使n、中0H）保 形/u的率GGG频HH围2单是微0d、4GD指率播该使(高波z广沟移要行3EEE0用无，zK是z护波2是~为e段。为AH转0选的波OOO)卫标频。和频用于段8d-G播通动用频,的线X0指，束aBz，7卫卫卫。XG”2发K择无频~H星的b波准带各段。K接.，频通于、率，7波蓝鼠9波H覆13电u星星星o多z器波~线在段~通无2段，0类首收波波z同道信短卫为表v段牙标长4盖离8~0测测测数的e功段电以或信0线的X小先.天段10段。和途星7示中、)等4范，G控控控一，波8M.率。波下特、频2型被线，的G广通“G的H围卫H。。。5段换段一波频高H率Hz效频~播信扩zX星。zz般，，
卫星通信系统传输体制
MF-TDMA：小网状网络中，建设成本低，业务灵活，带宽利用
率一般、运营成本较低，扩容成本最高； DVB-S2：新的传输体制，双向DVB载波，建设成本高，终端设备
昂贵，运营成本最高；
6.1 TDM（DVB）/TDMA传输体 制
TDM/TDMA系统为典型的星状网络系统,可以分为两种: 一是以休斯PES和Gilat的SkyBlaster为代表的低速TDM/TDMA （Aloha）系统，主要特点是出/入境速率较低，仅为几百Kbps，而丏 该体制系统产品也仅能支持星状网络应用，已丌能满足当前市场的需求，
时间长、传输时延大。典型的TCP传输时延在卫星“单跳”连接时，信
道时延一般为750毫秒，在卫星“双跳”的情冴下，传输时延可达1500 毫秒，丌能满足实时要求性高的信息传输要求。
6.2 TDM/SCPC/DAMA传输体制
TDM/SCPC/DAMA体制具有体制简单、理解容易、便于安装使用等特 点。目前最新的SCPC系统由于采用新的网络管理技术，而丏集成最新 的调制、解调、IP等技术，也发展成为带宽利用率高、网络支持能力强、 系统配置简单、终端价格低的高性价比产品: 支持星状、网状、树状和混合状网络拓扑，可以支持中心站和多级 节点站网状连接； 带宽使用的灵活，根据用户的需求，可以使用非常少的带宽（几百 KHz）就可以使系统处于正常运转状态,同时可以迅速转换到高速传 输状态； 进端小站支持最高为5-8M的回传速率；
传统的MF-TDMA系统对IP协议支持较弱，不目前地面网络普遍使用
的TCP/IP网络互联互通效率较低、业务使用丌便。
创新，保障，共赢
航天恒星空间技术应用有限公司作为与业的卫星通信产品制造商和 系统集成商，应充分理解和分析用户实际业务需求，选择正确的、适 合用户使用要求和业务特点的卫星通信体制。提供完整的、满足用户
《卫星通信》卫星通信系统的组成与体制
2020/4/1
2、速调管放大器
风冷系统 ：
高功放的散热采用的是风冷系统，有速调管的集电极散热 风机，箱体散热风扇，速调管体冷却风扇，束稳压器散热风扇 组成。
速调管高功放的效率不算太高，电源的功率绝大部分转换 为热能消耗了，因此其散热系统对确保高功放正常工作至关重 要，尤其是速调管集电极散热。高功放对集电极散热采取了风 压监测和过温监测双重保护措施，要求其集电极空气流量大于 1000LBS/小时，箱体散热空气流量大于90 LBS/小时。
速调管作为大功率的微波放大器件是射频系统关键元件，管 子由发射电子束的阴极、耦合及调速腔体、电子收集极三部分 组成。
2020/4/1
2、速调管放大器
高压电源电路 ： 专用整流电源柜，集中在5U空间中，采用开关电源以及独
立的微处理控制单元，可以按需要灵活调整电压。 输入三相380VAC，通过整流滤波成500VDC，经开关电路
2020/4/1
SCPC方式工作示意图
（MCPC）方式
MCPC指一个载波包含多路不同信号， 称为多 路单 载波(Multiple Channel Per Carrier)系统。由于 一个转发器只有一个载波，因此没有多载波的谐波 干扰问题，频带和功率的利用率较高。但多路信号 要在同一地点上星，不同节目需 要地面传输设备将 节目传送到地面站复用后送往上星设备。
2020/4/1
3、FDMA的多址连接技术
（1）多址载波
在三站共用的卫星转发器上，A、B、C各站的发信频率是不同的，信 号频谱彼此不重叠。这样，各站在接收时，可以根据频率的不同来识别发 射站址。
2020/4/1
各站只发一个载波的FDMA工作示意图
3、FDMA的多址连接技术
（2）单址载波
2、速调管放大器
风冷系统 ：
高功放的散热采用的是风冷系统，有速调管的集电极散热 风机，箱体散热风扇，速调管体冷却风扇，束稳压器散热风扇 组成。
速调管高功放的效率不算太高，电源的功率绝大部分转换 为热能消耗了，因此其散热系统对确保高功放正常工作至关重 要，尤其是速调管集电极散热。高功放对集电极散热采取了风 压监测和过温监测双重保护措施，要求其集电极空气流量大于 1000LBS/小时，箱体散热空气流量大于90 LBS/小时。
速调管作为大功率的微波放大器件是射频系统关键元件，管 子由发射电子束的阴极、耦合及调速腔体、电子收集极三部分 组成。
2020/4/1
2、速调管放大器
高压电源电路 ： 专用整流电源柜，集中在5U空间中，采用开关电源以及独
立的微处理控制单元，可以按需要灵活调整电压。 输入三相380VAC，通过整流滤波成500VDC，经开关电路
2020/4/1
SCPC方式工作示意图
（MCPC）方式
MCPC指一个载波包含多路不同信号， 称为多 路单 载波(Multiple Channel Per Carrier)系统。由于 一个转发器只有一个载波，因此没有多载波的谐波 干扰问题，频带和功率的利用率较高。但多路信号 要在同一地点上星，不同节目需 要地面传输设备将 节目传送到地面站复用后送往上星设备。
2020/4/1
3、FDMA的多址连接技术
（1）多址载波
在三站共用的卫星转发器上，A、B、C各站的发信频率是不同的，信 号频谱彼此不重叠。这样，各站在接收时，可以根据频率的不同来识别发 射站址。
2020/4/1
各站只发一个载波的FDMA工作示意图
3、FDMA的多址连接技术
（2）单址载波
卫星通信的传输方式
卫星通信的传输方式在当今信息时代，通信技术的发展日新月异，卫星通信作为其中的重要组成部分，发挥着不可或缺的作用。
无论是在偏远地区的通信覆盖，还是在应急救援、航空航海等领域，卫星通信都展现出了其独特的优势。
而要了解卫星通信，就不得不深入探讨其传输方式。
卫星通信，简单来说，就是利用卫星作为中继站来转发无线电信号，实现地球上两个或多个地球站之间的通信。
卫星通信的传输方式主要包括以下几种：首先是透明转发式传输。
这种方式下，卫星就像一个“信号搬运工”，只是简单地接收来自地球站的信号，经过放大和频率变换等处理后，再转发给其他地球站。
卫星本身不对信号进行解调、解码等复杂处理，它只是在射频层面上进行信号的转发。
这种方式的优点是卫星的设计相对简单，成本较低，但是对地球站的信号处理能力要求较高。
接下来是处理转发式传输。
与透明转发式不同，卫星在接收到地球站的信号后，会先对其进行解调、解码等处理，然后再重新调制、编码和转发。
这样做的好处是可以在卫星上对信号进行一些优化和纠错处理，提高通信的质量和可靠性。
不过，这种方式也使得卫星的设计变得更加复杂，成本相对较高。
除了以上两种基本的传输方式，还有一种叫做星上交换式传输。
在这种方式中，卫星具备交换功能，可以根据不同的地址信息，将接收到的信号直接转发到指定的地球站。
这就好像卫星是一个智能的“交通警察”，能够指挥信号的流向，实现更高效的通信。
在卫星通信中，信号的调制方式也是影响传输效果的重要因素。
常见的调制方式有幅度调制（如 AM）、频率调制（如 FM）和相位调制（如 PSK）等。
不同的调制方式具有不同的特点和适用场景。
比如，频率调制具有较好的抗噪声性能，适用于信号传输质量要求较高的场合；而相位调制则可以在相同的带宽内传输更多的信息，提高了频谱利用率。
卫星通信的频段选择也非常关键。
目前，常用的频段包括 C 频段、Ku 频段和 Ka 频段等。
C 频段的传播特性较好，雨衰较小，适用于大范围的覆盖和稳定的通信；Ku 频段的带宽较宽，可以传输更多的数据，但雨衰相对较大；Ka 频段则具有更宽的带宽和更高的传输速率，但对天气条件的要求更为苛刻。
《卫星通信》卫星通信系统的组成与体制
常温参量放大器
利用半导体热偶进行制冷的常温参量放大器
低噪声放大器系统的组成及控制
日本NEC公司生产的RFS-4GUS-27A的4GHz低噪声放大器
9
RFS-4GUS-27A
卫星 通信
10
卫星 通信 低噪声放大器在接收通道中的作用与位置
天线 天Hale Waihona Puke 开关LNA 双工器本振
混频 输出
功放 隔离器 某CDMA移动台射频前端收发系统结构框图
18
卫星 通信
2．2．3 变频器
1、概述 变频器的作用
把信号频谱从一个频段搬到另一个频段，但不改变信号 频谱本身的形状。
上变频器
把已调中频信号载波变换到微波频段要求的位置。
下变频器
在收信过程中，对于从LNA接收来的射频信号，将其载 波频谱搬移到中频段上。
19
卫星 通信
2．2．3 变频器
2、变频器的组成 变频器要完成频谱搬移，具有三个基本组成部分
载频精确度要高 （SCPC中为40kHz以内） 放大器的线性度要高 （减小多载波交调干扰）
12
卫星 通信
2、速调管放大器
速调管高功放输出功率最大（一般可达几千瓦），效率高， 但瞬时频带较窄（30-50MHz），工作在不同频率时需要重新调 整，且需要预热，只能覆盖一个转发器。 射频电路 ：
与传统的速调管高功放一样，GEN IV高功放射频系统主要由 固态中功率放大模块(SSIPA)、速调管、电弧及功率检测模块等 部分组成。
调制 输入
11
卫星 通信
2．2．2 高功率放大器
地球站信号上行需要使用能够稳定输出大功率 高频信号的高功率放大器，高功放的主要作用是将 上变频器送来的射频信号放大到所需的电平后送往 天线发射。
利用半导体热偶进行制冷的常温参量放大器
低噪声放大器系统的组成及控制
日本NEC公司生产的RFS-4GUS-27A的4GHz低噪声放大器
9
RFS-4GUS-27A
卫星 通信
10
卫星 通信 低噪声放大器在接收通道中的作用与位置
天线 天Hale Waihona Puke 开关LNA 双工器本振
混频 输出
功放 隔离器 某CDMA移动台射频前端收发系统结构框图
18
卫星 通信
2．2．3 变频器
1、概述 变频器的作用
把信号频谱从一个频段搬到另一个频段，但不改变信号 频谱本身的形状。
上变频器
把已调中频信号载波变换到微波频段要求的位置。
下变频器
在收信过程中，对于从LNA接收来的射频信号，将其载 波频谱搬移到中频段上。
19
卫星 通信
2．2．3 变频器
2、变频器的组成 变频器要完成频谱搬移，具有三个基本组成部分
载频精确度要高 （SCPC中为40kHz以内） 放大器的线性度要高 （减小多载波交调干扰）
12
卫星 通信
2、速调管放大器
速调管高功放输出功率最大（一般可达几千瓦），效率高， 但瞬时频带较窄（30-50MHz），工作在不同频率时需要重新调 整，且需要预热，只能覆盖一个转发器。 射频电路 ：
与传统的速调管高功放一样，GEN IV高功放射频系统主要由 固态中功率放大模块(SSIPA)、速调管、电弧及功率检测模块等 部分组成。
调制 输入
11
卫星 通信
2．2．2 高功率放大器
地球站信号上行需要使用能够稳定输出大功率 高频信号的高功率放大器，高功放的主要作用是将 上变频器送来的射频信号放大到所需的电平后送往 天线发射。
2011-9第4章-卫星通信系统2--链路传输工程课件
-- GR: 接收天线增益。
GR
4 A 2
4 2
Ae
(2-3)
是工作波长（m），其中=c/f，c为光速，取值为3*108(m/s)
PR
GT
PT
GR
4 d
2
(2-4) 11
例2：计算频率为6GHz时，口径3m的抛物面天线的 增益。（天线效率为0.55）
解：根据
G
4 A 2
4 f 2
C2
PR
PT GT GR Lf
其中：PT为发射功率;GT为发射天线增益;GR为接收天线增益；
Lf 为自由空间传播损耗。
Lf
4 d
2
4 df
c
2
(2-5)
d为传播Байду номын сангаас离，为工作波长，C为光速，f为工作频率。 Lf 通常用分
贝表示，当d用km、f用GHz表示时，又可以表示为：
[Lf ] 10 lg L f 92.44 20 lg d 20 lg f (dB) (2 8)
31
当信号的直射波分量被树木、输电线或高的地面障碍物所遮蔽时， 接收信号的强度r1(t)服从对数高斯条件下的Rician分布，相位服从[0,2] 的均匀分布，r1(t)可以表示为
r1 t yc (t) ac t 2 ys (t) as t 2 (2-12)
其中，yc(t)和ys(t)是互为正交的对数高斯过程，其特性由均值 和方差2 确定。
仰角为θ的传播路径上的降雨衰减量为： LR=γR·lR(θ) γR是降雨衰减系数，定义为由雨滴引起的单位长度上的衰减，单 位dB／km；lR(θ)是降雨地区的等效路径长度，定义为当仰角为θ 时传播路径上产生的总降雨衰减(dB)与对应于地球站所在地降雨 强度的降雨衰减系数比(dB／km)，单位为km。
第二章 卫星通信体制ppt课件
FDM/FM/FDMA
CSSB（压扩单边带）/AM/FDMA
编辑版pppt
5
在模拟卫星通信系统中，一般采用门限扩展技术来
降低鉴频器的门限电平，例如：采用门限扩展解调器
（锁相环解调器、频率负反馈解调器等）。由于接收机
鉴频器的输出信噪比与调制指数（频偏与调制频率之比
值）的平方成正比，因此排列在基带低频处的话路与排
Channel Per Carrier PCM Multiple Access Demand Assignment Equipment）
编辑版pppt
29
频分多址方式可以根据多路复用和调制方式 的不同，分为如下几种体制：
⑴单路单载波SCPC（Single Channel Per Carrier）用于站数多而每站业务量较小的系 统。常用的有： PCM/SCPC/QPSK/FDMA/PA
在这种卫星通信网中每个地球站向卫星转发器发射一个或信网中每个地球站向卫星转发器发射一个或多个载波每个载波具有一定的频带为了避多个载波每个载波具有一定的频带为了避免相邻载波之间的互相重叠各载波频带间要免相邻载波之间的互相重叠各载波频带间要设一段很窄的保护频带
第二章 卫星通信体制
编辑版pppt
1
• 卫星通信技术基础 • 卫星通信体制的基本内容 • 卫星通信多址联结技术 • 其他多址技术 • 多址分配制度
PCM/SCPC/QPSK/FDMA/DA 其中按需分配的SCPC又称为SPADE （Single
Channel Per Carrier PCM Multiple Access Demand Assignment Equipment）
编辑版pppt
30
⑵多路单载波（ＭＣＰＣ每载波多路） 例如：１２路、２４路电话多采用 FDM/FM/FDMA
CSSB（压扩单边带）/AM/FDMA
编辑版pppt
5
在模拟卫星通信系统中，一般采用门限扩展技术来
降低鉴频器的门限电平，例如：采用门限扩展解调器
（锁相环解调器、频率负反馈解调器等）。由于接收机
鉴频器的输出信噪比与调制指数（频偏与调制频率之比
值）的平方成正比，因此排列在基带低频处的话路与排
Channel Per Carrier PCM Multiple Access Demand Assignment Equipment）
编辑版pppt
29
频分多址方式可以根据多路复用和调制方式 的不同，分为如下几种体制：
⑴单路单载波SCPC（Single Channel Per Carrier）用于站数多而每站业务量较小的系 统。常用的有： PCM/SCPC/QPSK/FDMA/PA
在这种卫星通信网中每个地球站向卫星转发器发射一个或信网中每个地球站向卫星转发器发射一个或多个载波每个载波具有一定的频带为了避多个载波每个载波具有一定的频带为了避免相邻载波之间的互相重叠各载波频带间要免相邻载波之间的互相重叠各载波频带间要设一段很窄的保护频带
第二章 卫星通信体制
编辑版pppt
1
• 卫星通信技术基础 • 卫星通信体制的基本内容 • 卫星通信多址联结技术 • 其他多址技术 • 多址分配制度
PCM/SCPC/QPSK/FDMA/DA 其中按需分配的SCPC又称为SPADE （Single
Channel Per Carrier PCM Multiple Access Demand Assignment Equipment）
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30
⑵多路单载波（ＭＣＰＣ每载波多路） 例如：１２路、２４路电话多采用 FDM/FM/FDMA
第四章卫星通信系统3卫星通信体制导论
一、卫星通讯体制 的基本内容 二、多址联接方式 的概述 三、多址分配制度 1、多址分配的含义 2、几种常用的多址 分配制度
四、几种常用的体 制类型
比如，最早运用并且目前运用最多的预 先固定分配方式，两个地球站之间所需求 的通道是预先半永世性分配给它们的，是 公用的，因此衔接方便。但实践上各站的 业务量是不同的。关于业务量十分忙碌的 通道，会发作业务量过载，因此会发生呼 叫阻塞；业务闲暇的通道，那么会发作通 道闲置不用，从而形成糜费。
一、卫星通讯体制 的基本内容 二、多址联接方式 的概述 1、完成多址联接的 依据 2、几种常用的多址 联接方式 三、多址分配制度 四、几种常用的体 制类型
完成多址联接的技术基础是信号联系， 也就是在发端停止恰当的信号设计，使系 统中各地球站所发射的信号各有差异；而 各地球站接纳端那么具有信号识别的才干， 能从混合着的信号中选择出本站所需的信 号。
一、卫星通讯体制 的基本内容 二、多址联接方式 的概述 1、完成多址联接的 依据 2、几种常用的多址 联接方式 三、多址分配制度 四、几种常用的体 制类型
1#站
信号识别 信号设计
信号识别 信号设计 信号识别 信号设计
卫星转发器
…
…
…
2#站
K#站
一、卫星通讯体制 的基本内容 二、多址联接方式 的概述 1、完成多址联接的 依据 2、几种常用的多址 联接方式 三、多址分配制度 四、几种常用的体 制类型
不灵敏，要重新分配频率比拟困难。
一、卫星通讯体制 的基本内容 二、多址联接方式 的概述 1、完成多址联接的 依据 2、几种常用的多址 联接方式 三、多址分配制度 四、几种常用的体 制类型
时分多址
TDMA的基本特征是，把卫星 转发器的任务时间联系成周期性 的互不堆叠的时隙，分配给各站 运用。每个站的群路被时分复用 成多路信号，然后对其信号停止 移相键控，转发器按时分多址联 接。